DE69418846T2

DE69418846T2 - Verfahren und System zur Zweiweg-Übertragung von digitalen Videosignalen

Info

Publication number: DE69418846T2
Application number: DE69418846T
Authority: DE
Inventors: Yoshizumi Eto; Nobuo Murata; Hiroyuki Nisikawa; Kazuhiro Tanabe
Original assignee: Hitachi Denshi KK
Current assignee: Hitachi Denshi KK
Priority date: 1993-12-28
Filing date: 1994-12-28
Publication date: 2000-01-13
Anticipated expiration: 2014-12-29
Also published as: US5701581A; EP0661883B1; DE69418846D1; EP0661883A2; EP0661883A3; US5978651A

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung, so daß zwei Videogeräte, wie beispielsweise eine Fernsehkamera und eine Steuereinheit derselben (die im folgenden als "CCU", d. h. Camera Control Unit bezeichnet wird) miteinander verbunden sind durch Verwenden eines einzigen Übertragungsweges, durch welchen ein Videosignal, ein Audiosignal und ein Steuersignal multiplexiert und in einer bidirektionalen Weise übertragen werden.
Konventionellerweise, wie es in US-A-5,229,850 gezeigt ist, wird in dem Fall, daß beispielsweise eine Fernsehkamera (die im folgenden als "Kamera" abgekürzt wird) mit einer CCU gekoppelt ist, und die Video-, Audio- und Steuersignale multiplexiert und zwischen ihnen in bidirektionaler Weise übertragen werden, ein solches konventionelles Verfahren verwendet, in dem das Dreifach-Koaxialkabel, das als "TRIAX" bezeichnet wird, frequenzunterteilt multiplexiert wird. In diesem konventionellen Verfahren, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, werden drei Arten von Video-(Bild)-Signalen R, G, B, die von der Kamera 1 erhalten werden, und vier Arten von Audiosignalen A1, A2, A3, A4, die daraus erhalten werden, von der Kamera 1 an die CCU 2 übertragen. Andererseits werden das Videosignal M für einen Monitor (nicht gezeigt), das Audiosignal A5 zum Unterrichten eines Kameramanns (ebenfalls nicht gezeigt) und das Steuersignal D zum Steuern des Betriebs der Kamera 1 von der CCU 2 zur Kamera 1 übertragen.
Ebenso, um eine Mehrzahl von Signalen zu einem einzigen Kabel 7 bidirektional zu übertragen, besetzen diese Signale verschiedene Frequenzbänder (Bereiche), wie es in Fig. 3 dargestellt ist, durch Amplitudenmodulierung der Trägerwellen mit verschiedenen Frequenzen. Als Ergebnis können alle Komponenten in der Kamera 1 und der CCU 2 getrennt werden, ohne irgendwelche Interferenz der den Signale, die auf dem Kabel 7 gleichzeitig vorhanden sind, mittels des Filters, der entweder auf der Kamera 1 oder der CCU 2 vorhanden ist.
In Fig. 4 ist ein schematisches Strukturdiagramm des konventionellen analogen Übertragungssystems gezeigt. In dieser Zeichnung ist eine Signalübertragung/Empfangsvorrichtung 143 mit einer Kamera 131 verbunden. Eine andere Signalübertragung/Empfangsvorrichtung 144 ist mit einer CCU 138 verbunden. Diese Übertragungs/Empfangsvorrichtungen 143, 144 sind miteinander durch ein Übertragungskabel 135 verbunden. Die Bezugszeichen 139, 140, 141, 142 zeigen Gate-Schaltungen, die in der Lage sind, ein Übertragungssignal von einem Empfangssignal zu trennen. Das Videosignal, das Audiosignal und das Steuersignal, welche von der Kamera 131 erhalten werden, werden in einem Frequenzteilungs/Multiplex-Verarbeitungsschaltkreis 132 der Übertragung/Empfangsvorrichtung 132 in einer solchen Weise verarbeitet, daß die Trägerwellen, die verschiedene Frequenzen aufweisen, amplitudenmoduliert (AM) werden, um Signale mit verschiedenen Frequenzbändern (Bereichen) zu erzeugen, und dann werden diese AM-Signale multiplexiert. Dann wird das multiplexierte Signal über ein Kabel 135 an die Seite der CCU 138 übertragen. Auf der Seite der CCU 138 wird das multiplexierte AM-Signal, das von der Seite der Kamera 131 übertragen wurde, durch einen Filter getrennt, der in einem Trennschaltkreis 137 in einer solchen Weise eingesetzt ist, daß alle Signalkomponenten, die in diesem multiplexierten Signal enthalten sind, ohne gegenseitige Interferenz getrennt werden.
In ähnlicher Weise werden das Videosignal, das Audiosignal und das Steuersignal, welche von der Seite der CCU 138 abgeleitet werden, in einem anderen Frequenzteilungs/Multiplex-Verarbeitungsschaltkreis 136 in einer solchen Weise verarbeitet, daß diese Signale moduliert werden, um die modulierten Signale mit verschiedenen Frequenzbändern von denen der AM- Signale, die auf Seite der Kamera 131 verwendet werden, zu erhalten, und dann werden diese modulierten Signale multiplexiert. Dann wird das multiplexierte Signal zu der Seite der Kamera 131 übertragen. Auf der Kameraseite 131 wird das multiplexierte Signal, das von der Seite der CCU 138 übertragen wurde, durch einen Filter eines anderen Trennschaltkreises 133 getrennt.
Wie oben beschrieben, wird eine Mehrzahl von Signalen über ein einziges Kabel 135 in bidirektionaler Weise übertragen. Hier in dem Fernsehkamerasystem müssen diese Vorrichtungen miteinander synchronisiert sein. Beispielsweise, wenn eine Mehrzahl von Kamerasystemen (ein einziges Kamerasystem ist aufgebaut aus einem Satz von Kameras und einer CCU) gleichzeitig betrieben werden, müssen die Videosignale, die von einer Mehrzahl von Kameras erzeugt werden, miteinander synchronisiert werden.
Damit in einem solchen Fernsehstudiosystem eine Auswahl von irgendeinem der Mehrzahl von Kamerasystemen getroffen wird und ein Bild, das von dem gewählten Kamerasystem ausgegeben wird, nach außen gesendet wird, müssen die Bildphasen der Bildsignale, die von einer Mehrzahl von Kamerasystemen erhalten werden, gegeneinander koinzident gemacht werden, damit, wenn die Mehrzahl der Kamerasysteme geschaltet wird, die Bilder nicht unterbrochen werden oder nicht in synchrone Zustände gebracht werden. Diese Behandlung verlangt die Kamerasynchronisation.
Konventionellerweise ist ein solcher Synchronisationsvorgang im Stand der Technik in der Weise bekannt, daß ein Sync-(Synchronisation)-Signal gemeinsam auf alle die CCU angelegt wird, und die Synchronisationsvorgänge werden in den jeweiligen CCU auf der Grundlage dieses einzigen Sync-Signals ausgeführt. In ähnlicher Weise werden die Kameras jeweils mit den jeweiligen CCU auf der Grundlage dieses einzigen Sync-Signals synchronisiert. Mit der Verwendung eines solchen Systems kann eine Mehrzahl von Kamerasystemen miteinander synchronisiert werden.
Mit Bezug auf Fig. 4 werden die Synchronisationsvorgänge zwischen der Kamera 131 und der CCU 138 beschrieben.
Um die Videophase der Kamera 131 mit der Videophase (z. B. Rahmenphase) zu synchronisieren, die die Operationsbasis für die jeweiligen Vorrichtungen bildet, die auf der Seite der CCU 138 verwendet werden, wird herkömmlicherweise das Videophasensignal (z. B. Bildsignal) 9 der CCU 138 moduliert und multiplexiert in einer ähnlichen Weise wie das Videosignal, und dann wird das sich ergebende Signal zu der Kamera 131 übertragen. Auf der Seite der Kamera 131 wird das Videophasensignal von dem multiplexierten Signal, das von der CCU 138 übertragen wird mittels des Filters des Trennschaltkreises 133 getrennt Dann wird ein Bezugsvideophasensignal in einem Bezugsvideophasensignal- Erzeugungsschaltkreis 134 erzeugt, so daß die Kamera 131 auf der Grundlage dieses Bezugsvideophasensignals betrieben werden kann. Im Ergebnis kann die Videophase der Kamera 131 mit der Videophase der CCU 138 synchronisiert werden.
Mit Verwendung der oben beschriebenen Synchronisationsverfahren kann sowohl der Synchronisationsprozeß in der Videophase zwischen der Kamera und der CCU wie die bidirektionale Signalübertragung in den konventionellen Übertragungssystemen erreicht werden. Jedoch werden alle diese Signalsynchronisierprozesse in analoger Form ausgeführt. Das heißt, da die Signale amplitudenmoduliert sind, um in der oben beschriebenen Multiplexübertragungsvorrichtung übertragen zu werden, sind das Videosignal und das Audiosignal, die von der Kameraseite oder der CCU-Seite erzeugt werden, nachteilig durch die Kabelcharakteristik oder die Filtercharakteristik beeinflußt, was zu einer Verminderung der Signalcharakteristiken führt. In der Folge haben konventionelle Multiplexübertragungssysteme das Problem, daß sie in bezug auf die Signalübertragungsstrecke begrenzt sind.
Andererseits ist ein Sendeempfänger mit dem bidirektionalen simultanen Sende/Empfangssystem in der PCT-Patentanmeldung WO 91-02414, veröffentlicht 1991, im Bereich der Radiokommunikation offenbart.
Vorzugsweise verwirklicht die vorliegende Erfindung eine digitale bidirektionale Videosignalübertragungsvorrichtung, die in der Lage ist, das Problem des analogen bidirektionalen Übertragungssystems, nämlich der Verminderung der Signalcharakteristiken, zu lösen.
Vorzugsweise stellt die vorliegende Erfindung ein bidirektionales Signalübertragungssystem bereit, das das Problem der Verschlechterung in den Signalübertragungscharakteristiken löst und eine Schaltkreisskala vermindern kann, wobei die Videophasen-Synchronisationsoperationen zwischen einer Kamera und einer CCU und auch bidirektionale Signalübertragungen erhalten werden können.
Weiterhin kann die vorliegende Erfindung ein digitales Videosignal- Multiplexübertragungssystem mit geringen Kosten und hoher Leistung bereitstellen, das in der Lage ist, unter stabilen Bedingungen betrieben zu werden, selbst wenn das Multiplex-Übertragungssystem eingeschaltet wird, und die Kommunikation wird zeitweilig unterbrochen aufgrund des Umschaltens der Übertragungswege wie auch der gelösten Verbindungen, und weiterhin werden asynchrone Bedingungen erzeugt.
Vorzugsweise stellt die Erfindung eine Übertragungsvorrichtung bereit, die eine bidirektionale Signalübertragung über einen Übertragungsweg mit einer begrenzten Übertragungsbitrate erlaubt.
In einem ersten Aspekt wird in einem Videosignalübertragungsverfahren und dem Übertragungssystem gemäß der vorliegenden Erfindung das Signal, das das Videosignal enthält, im wesentlichen in Echtzeit in einer bidirektionalen Weise zwischen Videoanwendungen übertragen und empfangen, die miteinander durch den Übertragungsweg gekoppelt sind. In den jeweiligen Videoanwendungen ist das digitale Signal, das das digitale Videosignal enthält, zeitachsenkomprimiert. Weiterhin wird der Übertragungsvorgang so gesteuert, daß die Übertragungsperiode (erste Übertragungsperiode) und die Nicht- Übertragungsperiode (zweite Übertragungsperiode) alternativ in einer vorbestimmten Periode erzeugt werden, und das zeitachsenkomprimierte Digitalsignal auf den Übertragungsweg während der Übertragungsperiode übertragen wird. Das Digitalsignal, das von der gegenüberliegenden Videoanwendung über den Übertragungsweg übertragen wird, wird während der Nicht-Übertragungsperiode empfangen. Das empfangene digitale Signal wird zeitachsenexpandiert, um das ursprüngliche Signal zu erzeugen.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden in der bidirektionalen Signalübertragung, die zwischen zwei Videoanwendungen ausgeführt wird, das Videosignal, das Audiosignal und das Steuersignal in digitale Signale umgewandelt, und dann werden diese digitalen Signale über das Kabel in Digitalkodierform übertragen.
Ebenso werden diese verschiedenen Signale zeitunterteilt multiplexiert und für Übertragungszwecke zeitachsenkomprimiert.
Weiterhin werden sowohl die Signalperiode wie auch die Nicht-Signalperiode, die in bidirektionaler Weise übertragen werden, bereitgestellt, und das zeitachsenkomprimierte Signal von einer Videoanwendung wird während der Signalperiode übertragen, und das zeitachsenkomprimierte Signal von der anderen Videoanwendung wird während der Nicht-Signalperiode übertragen.
In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden in den Videoanwendungen, die an beiden Enden des Übertragungsweges vorgesehen sind, das digital verarbeitete Videosignal, das Audiosignal und das Steuersignal zeitunterteilt multiplexiert und dann zeitachsenkomprimiert. Weiterhin wird ein solches Übertragungssignal erzeugt, daß die Signalperiode und die Nicht- Signalperiode wiederholt werden. Wenn das Übertragungssignal, das von dem anderen Ende erhalten wird, gegenseitig in der bidirektionalen Weise während der Nicht-Signalperiode des Übertragungssignals, das von diesem Übertragungsweg erhalten wurde, übertragen wurde als Übertragungsperiode dieser zwei Richtungskommunikationen, wird beispielsweise die Bildperiode in zwei ganzzahlige Mengen von Zeitblöcken unterteilt, und diese unterteilten Zeitblöcke werden verwendet. Insbesondere wird ein sync-kodiertes Signal, das die sync-kodierte Bildperiode anzeigt, an das Übertragungssignal angehängt, das von einem Ende des Übertragungsweges erhalten wird, und das sich ergebende Signal wird übertragen, so daß die Videophasen miteinander an beiden des Übertragungsweges auf der Grundlage des Signals, das diese Bildperiode anzeigt, übertragen sind.
In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden in den Videoanwendungen, die an beiden Enden des Übertragungsweges vorgesehen sind, das digital verarbeitete Videosignal, das Audiosignal und das Steuersignal zeitunterteilt multiplexiert, und dann zeitachsenkomprimiert. Weiterhin wird ein solches Übertragungssignal erzeugt, daß die Signalperiode und die Nicht- Signalperiode wiederholt werden. Wenn das Übertragungssignal, das von dem anderen Ende erhalten wurde, gegenseitig in bidirektionaler Weise während der Nicht-Signalperiode des Übertragungssignals, das von diesem Übertragungsweg erhalten wurde, übertragen wurde, an einem Ende (beispielsweise der Kameraseite) des Übertragungsweges, wird die Sync-Kodierung dekodiert, die an das Übertragungssignal, das von dem anderen Ende (beispielsweise der CCU- Seite) des Übertragungsweges übertragen wurde, angefügt wurde. Wenn erfaßt wurde, daß diese Sync-Kodierung (Synchronisationssignal) periodisch erhalten werden kann, beginnt die Übertragung des Signals von einer Endseite. Umgekehrt, wenn diese Sync-Kodierung nicht für eine längere Zeit als ein vorgegebener Wert erhalten werden kann, wird es so gesteuert, daß die Übertragung dieses Signals für eine vorbestimmte Zeitdauer angehalten wird.
In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung werden in den Videoanwendungen, die an beiden Enden des Übertragungsweges vorgesehen sind, die digital verarbeiteten Videosignale, Audiosignale und Steuersignale zeitunterteilt multiplexiert und dann zeitachsenkomprimiert. Weiterhin wird ein solches Übertragungssignal erzeugt, daß die Signalperiode und die Nicht- Signalperiode wiederholt werden. Wenn das Übertragungssignal, das von dem anderen Ende erhalten wird, gegenseitig in bidirektionaler Weise übertragen wurde während der Nicht-Signalperiode des Übertragungssignals, das von diesem Übertragungsweg erhalten wurde, dann wird mindestens das Übertragungssignal, das von einem Ende des Übertragungsweges erhalten wird, in einer solchen Weise verarbeitet, daß ein Bitraten-Verminderungsprozeß in bezug auf die Bandgrenze und die Datenkompression ausgeführt wird. Dann wird das verarbeitete Signal übertragen.
Eine Mehrzahl von digitalen Signalen, wie beispielsweise das Videosignal, das Audiosignal und das Steuersignal werden in zeitunterteilter Weise multiplexiert und zeitachsenkomprimiert, und danach werden die verarbeiteten Signale gegenseitig zwischen den Videoanwendungen übertragen. Entsprechend überlappen sich die Signalperioden nicht miteinander. Alle Video-, Audio- und Steuersignale werden zwischen den zwei Videoanwendungen, beispielsweise der Kamera und der CCU-Seite ohne Interferenz empfangen. Auf diese Weise kann die bidirektionale Signalübertragung unter Verwendung eines einzigen Kanals verwirklicht werden.
Sowohl auf der Seite der Kamera wie auf der Seite der CCU werden Signale mittels des Digitalisierungsprozesses, des zeitunterteilten Multiplexierprozesses und des Zeitachsen-Kompressionsprozesses verarbeitet. Ebenso wird ein solches Übertragungssignal, das die Signalperiode und die Nicht-Signalperiode wiederholt, erzeugt. Während dieser Signalperiode wird das entsprechende Übertragungssignal von der Kameraseite übertragen. Während der Nicht- Signalperiode nach dieser Signalperiode wird das entsprechende Übertragungssignal von der CCU-Seite übertragen. Wie oben beschrieben, da die Übertragungssignale alternierend übertragen werden sowohl von der Kameraseite wie von der CCU-Seite, gibt es keine solche Bedingung, daß sowohl die Übertragungssignale, die von der Kameraseite erhalten werden, wie auch die von der CCU-Seite zur gleichen Zeit auf dem Übertragungsweg auftreten. Die jeweiligen Video-, Audio- und Steuersignale interferieren nicht miteinander, sondern können auf der Kameraseite und der CCU-Seite getrennt werden mit der Folge, daß eine bidirektionale Signalübertragung mit einem einzigen Übertragungsweg erreicht werden kann.
Da eine solche Zeiteinheit als Übertragungsperiode für die bidirektionale Signalübertragung in der Weise verwendet wird, daß beispielsweise die Bildperiode in integrale Mengen von Zeitblöcken unterteilt ist, kann das Bildsignal, das als Videophaseninformation dient, leicht übertragen werden. Ebenso kann die Schaltkreisskala der Videophasen-Synchronisiervorrichtung vermindert werden.
Wenn das System eingeschaltet wird und der Übertragungsweg umgeschaltet wird, ist die Kommunikation aufgrund des Verlusts an Verbindung zeitweilig unterbrochen, die die Synchronisierbedingungen nicht beibehalten kann, und die jeweiligen Übertragungssignale werden daran gehindert, auf dem gleichen Übertragungsweg zur gleichen Zeit aufzutreten, so daß die Signale nicht richtig empfangen werden können. In einem schlimmsten Fall, da der Sync-Code, der zu dem Übertragungssignal addiert ist, nicht während einer vorbestimmten Zeitperiode empfangen werden kann (d. h. einer vertikalen Abtastperiode), ist die Übertragung des Übertragungssignals, das von einem Seitenende (z. B. der Kameraseite) auf dem Übertragungswegerhalten wurde, für eine andere, vorbestimmte Zeitperiode (z. B. zwei vertikale Abtastperioden) unterbrochen. Im Ergebnis kann der Sync-Code, der dem Übertragungssignal beigefügt ist, das von dem anderen Ende erhalten wird (z. B. der CCU-Seite) auf diesem Übertragungsweg empfangen werden, so daß die Synchronisation korrekt zwischen den Videoanwendungen (z. B. der Kamera und der CCU), die auf beiden Enden des Übertragungsweges vorgesehen sind, erhalten werden kann.
Folglich wird eine Vielzahl von digitalisierten Signalen für die Übertragung zeitunterteilt multiplexiert, wodurch alle Video-, Audio- und Steuersignale auf der Kameraseite und der CCU-Seite ohne Interferenz getrennt werden können, und weiterhin ist die bidirektionale Signalübertragung mit einem einzigen Kabel verfügbar. Ebenso kann die vorliegende Erfindung das konventionelle Problem überwinden, daß, wenn die Stromzufuhr eingeschaltet wird und die Kommunikation zeitweilig unterbrochen wird, beide Anschlüsse zur gleichen Zeit eine Signalübertragung durchführen, und daher der normale Signalempfang nicht durchgeführt werden kann.
Unter den Signalen, die in zwei Richtungen übertragen werden sollen, wird ein solches Signal, das ohne Bildbeeinträchtigung übertragen werden soll, mittels eines solchen beeinträchtigungsfreien Prozesses wie der Zeitachsenkomprimierung für die Übertragungszwecke verarbeitet. Ein solches Signal, welches mit einer geringen Bildbeeinträchtigung übertragen werden kann, wird mittels des Bandbegrenzungsprozesses und des Datenkompressionsprozesses verarbeitet, so daß die Bitrate dieses Signals für die Übertragungszwecke abgesenkt wird. In der Folge kann die gesamte Übertragungsbitrate der Übertragungssignale vermindert werden. Es ist möglich, eine Übertragungsvorrichtung zu schaffen, die in der Lage ist, die Signale in bidirektionaler Weise mit der höchsten Effizienz unter Verwendung eines solchen Übertragungsweges mit begrenzter Übertragungsbitrate zu übertragen. Ebenso können die Frequenzbänder, die in einer solchen bidirektionalen Signalübertragung erforderlich sind, verengt werden.
Fig. 1 ist ein schematisches Blockdiagramm zum Wiedergeben eines bidirektionalen Videosignalübertragungssystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 zeigt beispielhaft eine Datenübertragung, die zwischen einer Kamera und einer CCU durchgeführt wird;
Fig. 3 ist eine graphische Wiedergabe des Frequenzspektrums des analogen Signals, das durch das konventionelle Frequenzmultiplexsystem übertragen wird;
Fig. 4 ist ein schematisches Blockdiagramm zum Anzeigen des bidirektionalen Übertragungssystems, in welchem das analoge Signal durch das konventionelle Frequenzmultiplexsystem übertragen wird;
Fig. 5 ist ein Zeitdiagramm zum Erklären der Betriebsweisen der bidirektionalen Signalübertragung, die in Übereinstimmung mit der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird;
Fig. 6 ist ein Zeitdiagramm zum Erklären der Betriebsweisen der bidirektionalen Signalübertragung, die in Übereinstimmung mit der anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird;
Fig. 7 ist ein erklärendes Diagramm zum Erklären eines Beispiels der Bitkonversion für ein Digitalsignal, die in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird;
Fig. 8 ist ein erklärendes Diagramm zum Zeigen eines anderen Beispiels der Bitkonversion des digitalen Signals, die in der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung durchgeführt wird;
Fig. 9A ist ein schematisches Blockdiagramm zum Zeigen eines Beispiels einer konkreten Struktur einer Schalteinheit, die auf der Kameraseite innerhalb des bidirektionalen Videosignalübertragungssystems der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
Fig. 9B ist ein schematisches Blockdiagramm zum Zeigen eines Beispiels einer konkreten Struktur einer Schalteinheit, die auf der CCU-Seite in dem bidirektionalen Videosignal-Übertragungssystem der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
Fig. 9C ist ein schematisches Blockdiagramm zum Zeigen eines anderen Beispiels einer konkreten Struktur einer Schalteinheit, die auf der Kameraseite in dem bidirektionalen Videosignal- Übertragungssystem der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
Fig. 9D ist ein schematisches Blockdiagramm zum Anzeigen eines anderen Beispiels einer konkreten Struktur einer Schalteinheit, die auf der CCU-Seite in dem bidirektionalen Videosignal- Übertragungssystem der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
Fig. 10A zeigt ein Wellenformdiagramm zum Erklären der Betriebsweisen der Schalteinheit, die in dem Übertragungssystem gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
Fig. 10B zeigt ein Wellenformdiagramm zum Erklären der Betriebsweisen der Schalteinheit, die in dem Übertragungssystem gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird;
Fig. 11 ist ein schematisches Blockdiagramm zum Zeigen eines bidirektionalen Videosignalübertragungssystems gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 12 zeigt ein Wellenformdiagramm zum Erklären der Betriebsweisen des bidirektionalen Videosignalübertragungssystems, das in Fig. 11 gezeigt ist;
Fig. 13 ist ein schematisches Blockdiagramm zum Zeigen eines bidirektionalen Videosignalübertragungssystems gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
Fig. 14 ist ein Zeitdiagramm zum Erklären der normalen Synchronsationsbedingung für das Übertragungssignal zwischen der Kameraseite und der CCU-Seite;
Fig. 15A und 15B sind Zeitdiagramme zum Erklären der asynchronen Bedingung des Übertragungssignals zwischen der Kameraseite und der CCU- Seite;
Fig. 16 ist ein Diagramm zum Erklären der Betriebsweisen, um das Übertragungssignal auf die Synchronisationsbedingung zurückzuführen;
Fig. 17 zeigt schematisch eine konkrete Anordnung des Sync-Signal- Erfassungsschaltkreises und des Übertragungs-Anhalte- Steuerschaltkreises, die in dem Übertragungssystem der vorliegenden Erfindung verwendet werden;
Fig. 18 ist ein schematisches Blockdiagramm zum Anzeigen eines bidirektionalen Videosignal-Übertragungssystems gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 19 ist ein Zeitdiagramm zum Erklären der Betriebsweisen der Datenkompression, die in dem Übertragungssystem von Fig. 18 durchgeführt wird.

BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

In Fig. 1 wird eine Anordnung eines bidirektionalen Video-(Bild)- Signalübertragungssystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. Es wird angenommen, daß ein Video-(Bild)-Signal, das von einer Fernsehkamera 1 erhalten wird, drei Arten von Videosignalen enthält, d. h. ein Luminanzsignal "Y" und zwei Arten von Farbdifferenzsignalen "Cr" und "Cb" anstelle der jeweiligen Videosignale R, G, B. Es wird ebenfalls angenommen, daß jedes der Frequenzbänder der Farbdifferenzsignale Cr und Cb gleich zu einer Hälfte des Frequenzbandes des Luminanzsignals Y ist. Diese drei Arten von analogen Videosignalen werden A/D-konvertiert durch A/D-Wandler 3-1, 3-2, 3-3 eines Übertragungs/Empfangsgerätes 150 in digitale Videosignale.
Während dieser A/D-Umwandlungsoperation können in bezug auf die Abtastfrequenz (beispielsweise 13,5 MHz) des A/D-Wandlers 3-1, die Abtastfrequenzen der A/D-Wandler 3-2 und 3-3 so gewählt werden, daß sie weniger als ¹/&sub2; dieser Abtastfrequenz betragen (beispielsweise 6,75 MHz).
Es ist zu beachten, daß die Quantisierung von Bitzahlen, wenn ein digital zu kodierendes Pixel abgetastet wird, als 8 Bits gewählt werden kann, jeweils mit Bezug auf die oben beschriebenen drei Arten von Videosignalen, und dann kann eine Summierung (108 Mb/s) der Bitraten der digital kodierten Farbdifferenzsignale Cr und Cb eingestellt werden, so daß sie gleich der Bitrate des digital kodierten Luminanzsignals Y sind.
Andererseits wird das Videosignal M des Kameramonitors, das von der CCU 2 erzeugt wird, durch einen A/-Umwandler 3-4 eines Übertragungs/Empfangsgerätes 250 in ein digital kodiertes Signal umgewandelt. Die Abtastfrequenz und die Quantisierungsbitzahl des digital kodierten Signals während dieser A/D-Umwandlungsoperation können so eingestellt werden, daß sie gleich zu der des Luminanzsignals ist, und weiterhin kann die Bitrate desselben so gewählt werden, daß sie gleich der des Luminanzsignals Y ist.
Es wird angenommen, daß die Anzahl der Abtastzeilen des Videosignals pro Bild gleich 525 ist, und die Bildfrequenz gleich ²&sup9;,97 Hz sowohl in der Kamera 1 wie auch in der CCU 2 beträgt, wobei die Abtastoperation bei 13,5 MHz ausgeführt wird, was bedeutet, daß die Abtastzahl (Pixelzahl) pro Abtastzeile auf 858 (= 13,5000,000 ÷ (525 · 29.97)) eingestellt ist.
Es ist zu beachten, daß die Audio-(Klang)-Signale A1, A2, A3, A4 in digital kodierte Signale umgewandelt werden in den A/D-Wandlern 4-1, 4-2, 4-3 und 4- 4. Es wird angenommen, daß die Abtastfrequenzen und die Quantisierungsbitzahlen dieser Audiosignale so gewählt sind, daß sie beispielsweise 48 kHz und 16 Bits betragen, und wobei die Bitrate derselben gleich 768 kb/s beträgt. Zur Vereinfachung wird die Bitrate des Steuersignals D so eingestellt, daß sie in der Größenordnung von 786 kb/s liegt.
In einem Multiplexgerät 5-1 des Übertragungs/Empfangsgerätes 150, das auf der Seite der Kamera 1 vorgesehen ist, werden die digital kodierten Luminanzsignale Y, die Farbdifferenzsignale Cr, Cb und die Audiosignale A1, A2, A3, A4 in zeitunterteilter Weise multiplexiert. In einem anderen Multiplexgerät 5-2 des Übertragungs/Empfangsgerätes 250, das auf der Seite der CCU 2 vorgesehen ist, wird das digital kodierte Videosignal M, das Audiosignal A5 und das Steuersignal D in zeitunterteilter Weise multiplexiert. Diese multiplexierten Signale werden über Schalteinheiten 6-1 und 6-2 auf ein Kabel 7 übertragen.
Andererseits wird in dem Übertragungs/Empfangsgerät 250, das auf der Seite der CCU 2 verwendet wird, das Signal, das von dem Kabel 7 empfangen wird, über einen anderen Schalter 6-2 auf ein Trenngerät 8-2 gegeben, so daß dieses Signal in das Luminanzsignal Y, die Farbdifferenzsignale Cr, Cb und die Audiosignale A1, A2, A3, A4 getrennt wird. In dem Übertragungs/Empfangsgerät 150, das auf der Seite der Kamera 1 vorgesehen ist, wird das Signal, das von dem Kabel 7 empfangen wird, über eine Schalteinheit 6-1 in ein Trenngerät 8-1 eingegeben, so daß dieses Signal in das Videosignal M, das Audiosignal A5 und das Steuersignal D aufgetrennt wird.
Nachdem nun ein vorbestimmter Betrag des Videosignals und ähnliches von der Seite der Kamera 1 durch die Schalteinheit 6-1 übertragen wurde, wird die Signalübertragung durch diese Schalteinheit 6-1 einmal unterbrochen. Während dieser Unterbrechungsperiode, nachdem ein vorbestimmter Betrag des Videosignals und ähnliches durch die Schalteinheit 6-2 übertragen wurde, ist die Signalübertragung durch diese Schalteinheit 6-2 von der Seite der CCU 2 unterbrochen. Während dieser Unterbrechungsperiode wird das nachfolgende Videosignal und dergleichen von dem ÜbertragungslEmpfangsgerät 150 auf die Seite der Kamera 1 übertragen. Wie in Fig. 5 gezeigt ist, werden das Videosignal und dergleichen alternierend sowohl von dem Übertragungs/Empfangsgerät 150 auf der Seite der Kamera 1 wie auch von dem Übertragungs/Empfangsgerät 150 auf der Seite der CCU 2 in einer solchen Weise übertragen, daß sowohl das Signal, das von der Seite der Kamera 1 erhalten wird wie auch das Signal, das von der CCU 2 erhalten wird, nicht zur gleichen Zeit auf dem Kabel 7 vorhanden sind.
Im allgemeinen sind die Bitraten eines Audiosignals und eines Steuersignals beträchtlich geringer als die eines Videosignals. Ebenso ist ein Informationsbetrag des Videosignals, das von der Kamera 1 an die CCU 2 übertragen wird, größer als der, der von der CCU 2 an die Kamera 1 übertragen wird. Im Ergebnis können alle diese Bitraten der Signale, die von der Kamera 1 zu der CCU 2 übertragen werden, zweimal so groß sein wie die Signale, die von der CCU 2 zu der Kamera 1 übertragen werden. Auf diese Weise ist das Verhältnis der Zeitdauer für die Übertragung der Signale von der Seite der Kamera 1 zur Zeitdauer für die Übertragung der Signale von der Seite der CCU 2 auf 2 : 1 eingestellt. In Fig. 5 ist ein solches Signal gezeigt, das 12 Abtastzeilenperioden entspricht, das von der Seite der Kamera 1 übertragen wird, wobei die Signale entsprechend zu 6 Abtastzeilenperioden von der Seite der CCU 2 übertragen werden.
Es wird ebenfalls angenommen, daß sowohl das Audiosignal wie auch das Steuersignal in zeitunterteilter Weise am Endabschnitt des Videosignals multiplexiert sind.
Um diese zeitunterteilte Multiplexierungsoperation durchzuführen, ist es erforderlich, daß die Signale entsprechend zu 18 Abtastzeilenperioden zeitachsenkomprimiert werden in dem Multiplexiergerät 5-1 auf der Seite der Kamera 1 in einer solchen Weise, daß diese Signale zu Signalen werden, die 12 Abtastzeilenperioden entsprechen, und daß weiterhin die Signale entsprechend den 18 Abtastzeilenperioden zeitachsenkomprimiert werden in dem Multiplexiergerät 5-2 auf der Seite der CCU 2 in einer solchen Weise, daß diese Signale zu Signalen entsprechend zu 6 Abtastzeilenperioden werden.
Um eine solche Signalübertragung zu verwirklichen, kann die Signalbitrate in der Kabelübertragung so eingestellt werden, daß sie gleich der Summe der Bitraten aller Signale ist, welche sowohl von der Seite der Kamera 1 wie von der Seite der CCU 2 übertragen werden, oder größer als diese Summe ist.
In dem Fall, daß die Signalübertragung von der Seite der CCU 2 in einem Augenblick beginnt, wenn die Signalübertragung von der Seite der Kamera 1 angehalten wird, da es eine Übertragungsverzögerungszeit ("τ") gibt, aufgrund der Signalübertragung von der Kamera 1 über das Kabel 7 zu der Seite der CCU 2, sind sowohl das Übertragungssignal, das von der Seite der CCU 2 erhalten wird wie auch das Übertragungssignal, das von der Seite der Kamera 1 erhalten wird, gleichzeitig nur für diese Verzögerungszeit "τ" vorhanden, welche nicht durch die Schalteinheit 6-2 getrennt werden kann. Da die Länge des Kabels 7 im voraus bekannt ist, kann diese Übertragungsverzögerungszeit "τ" bestimmt werden. Folglich, nachdem die Signalübertragung von der Seite der Kamera 1 angehalten wurde und nur die Zeit gleich zur Verzögerungszeit "τ" verstrichen ist, kann die Signalübertragung von der Seite der CCU 2 begonnen werden. Ähnlich wird, nachdem die Signalübertragung von der Seite der CCU 2 angehalten wurde und nur die Zeit gleich Verzögerungszeit "τ" verstrichen ist, die Signalübertragung von der Seite der Kamera 1 begonnen.
Beispielsweise wird nun angenommen, daß die Länge des Kabels 7 einen Kilometer beträgt, so daß die Verzögerungszeit "τ" ungefähr 5 Mikrosekunden wird. Betrachtet man diese Verzögerungszeit, ist die Signalbitrate für die Kabelübertragung unzureichend, wenn diese Bitrate so eingestellt ist, daß sie gleich der Summe aller Signalbitraten ist, die von der Seite der Kamera 1 zu der Seite der CCU 2 übertragen werden. Das heißt, die Signalbitrate für die Kabelübertragung muß höher sein als die Summe plus die Verzögerungszeit τ.
Aus der Erklärung von Fig. 5 wird verständlich, daß die Videosignale der Kamera 1 und der CCU 2 synchron miteinander betrieben werden und zur selben Zeit in Einheiten der Abtastzeile und des Bildes (oder Feldes) gestaltet werden.
Andererseits gibt es einige Möglichkeiten, daß die Umschaltzeiten in den Schalteinheiten 6-1 und 6-2 auf der Basis der Synchronisation zwischen der Kamera 1 und der CCU 2 gesteuert werden und daß entweder die Kamera 1 oder die CCU 2 nicht zur selben Zeit geschaltet werden.
Wie in Fig. 6 beispielsweise gezeigt ist, wird ein solcher Fall betrachtet, bei welchem die Zeitperiode der Signale (die das Sync-Signal enthalten), die von der Seite der GCU 2 übertragen werden, 6 Abtastzeilen entsprechen, wobei diese Signale durch das Übertragungs/Empfangsgerät 150 empfangen werden, und wobei auf der Grundlage dieser Synchronisation das Signal von dem Übertragungs/Empfangsgerät 150 von der Seite der Kamera 1 übertragen wird. Da die Signalübertragungsperiode, die in Fig. 6 gezeigt ist, von der Seite der CCU 2 länger als die Signalübertragungsperiode, die in Fig. 5 gezeigt ist, von der Seite der CCU 2 um die Zeit τ, wird die Startzeit des Übertragungssignals auf der Seite der Kamera 1 um die Zeit τ gegenüber der Startzeit entsprechend den 12 Abtastzeilen verzögert, wie es in Fig. 5 gezeigt ist. Damit der Endteil des Signals, das von der Kameraseite 1 übertragen wird, nicht mit dem Startteil des Signals, das von der Seite der CCU 2 übertragen wird, überlappt, wenn es auf der Seite der CCU 2 empfangen wird, wird die Endzeit der Signalübertragung durch die Kamera 1 so eingestellt, daß sie um die Zeit t früher gegenüber der Startzeit der 6 Abtastzeilenperioden liegt. Folglich ist die Zeitdauer des Signals, das von der Seite der Kamera 1 übertragen wird, um "2τ" kürzer als die 12 Abtastzeilenperioden, ähnlich zu Fig. 5.
Entsprechend gibt es in der Ausführungsform von Fig. 6 eine Verschiebung der Zeit "τ" in Einheiten der Abtastzeilen zwischen dem Übertragungssignal auf der Seite der CCU 2 und dem Übertragungssignal auf der Seite der Kamera 1, so daß es nicht erforderlich ist, eine Umschaltsteuerung für die Abtastzeilen oder den Rahmen (Feld) zur gleichen Zeit zwischen der Seite der Kamera 1 und der Seite der CCU 2 vorzusehen. Da die Breite des Übertragungssignals auf der Seite der CCU 2 eine Zeitperiode ist, die den 6 Abtastzeilen entspricht, und länger als die der Ausführungsform von Fig. 5 um die Zeit τ ist, können die Kodierungen hinreichend dem Übertragungssignal auf der Seite der CCU 2 zugeordnet werden, und es ist dann nützlich, das Kompressionsverhältnis des Videosignals, das in dem Übertragungssignal auf der Seite der CCU 2 enthalten ist, zu vermindern. Entsprechend kann die Bildqualität verbessert werden. Weiterhin werden die Sync-Steuerbits so erhöht, daß die Genauigkeit der Herstellung der Synchronisation verbessert werden kann.
Es ist zu beachten, daß die Differenz zwischen der Endzeit eines Übertragungssignals und der Startzeit des anderen Übertragungssignals gleich "τ" an beiden Enden (Seite der Kamera 1 und der Seite der CCU 2) des Kabels 7 ist sowohl in Fig. 5 wie auch in Fig. 6.
Mit der oben beschriebenen Handlung, da es keine zwei Signale zur gleichen Zeit auf dem Kabel 7 gibt, begrenzt die Schalteinheit 6-2 in dem Übertragungs/Empfangsgerät 250 der CCU 2 die Zufuhr von Signalen von dem Multiplexgerät 5-2 und nimmt nur Signale auf, die von dem Multiplexgerät 5-1 des Übertragungs/Empfangsgerätes 150 der Kamera 1 übertragen werden, und dann kann das Trenngerät 8-2 dieses aufgenommene Signal in das Videosignal, das Audiosignal und das Steuersignal auftrennen. Ähnlich begrenzt auf der Seite der Kamera 1 die Schalteinheit 6-1 die Zufuhr des Signals von dem Multiplexgerät 5-1 und nimmt nur das Signal auf, das von dem Multiplexgerät 5- 2 des Übertragungs/Empfangsgerätes 250 übertragen wird, das auf der Seite der CCU 2 verwendet wird. Dann kann das Trenngerät 8-1 das aufgenommene Signal in das Videosignal, das Audiosignal und das Steuersignal auftrennen. Diese getrennten Digitalsignale werden auf das ursprüngliche analoge Videosignal und das ursprüngliche analoge Audiosignal mittels der entsprechenden Videosignal-D/A-Wandler 9-1, 9-2, 9-3, 9-4 und der entsprechenden Audiosignal-D/A-Wandler 10-1, 10-2, 10-3, 10-4 auf der Seite der Kamera 1 bzw. auf der Seite der CCU 2 zurückgeführt.
Als nächstes wird ein Fall beschrieben, bei welchem die Übertragungsbitrate des Kabels beispielsweise auf 280 Mb/s eingestellt ist. Für dieses Beispiel entspricht diese Bitrate einer solchen Bitrate, daß die Pixelmenge pro einzelner Abtastzeile gleich ¹&sup7;80 ist, und die Quantisierung wird ausgeführt durch 10 Bits/1 Pixel. In anderen Worten, 280 Mb/s = 1780 Pixels/Abtastzeile · 525 Abtastzeilen/Bild · 29,97 Bilder/s · 10 Bits/Pixel. In dieser Ausführungsform kann eine Berechnung über die Übertragungsbitzahl unter Verwendung dieses Wertes (wird später diskutiert) mit höheren Effizienzen durchgeführt werden.
Ein Videosignal ist aus einer Videoperiode aufgebaut entsprechend im wesentlichem einem Video (Bild) und einer Rücklaufperiode, die diesem Video nicht entspricht. Da das Signal, das in der Rücklaufperiode auftritt, auf der Empfangsseite erzeugt und kombiniert werden kann, wird dieses Signal nicht immer übertragen. Daher wird nur ein solches Signal von den Pixeln, welche der Videoperiode entsprechen, beispielsweise 720 Pixel, übertragen. Folglich wird die Bitzahl bezüglich des Signals, das während der Videoperiode gleich Abtastzahlen auftritt, gleich 720 · (1 + ¹/&sub2; · 2) · 18 · 8 = 207360 Bits, was nämlich erhalten wird, wenn drei Videosignale, die in dem Luminanzsignal Y und den zwei Arten von Farbdifferenzsignalen Cr und Cb enthalten sind, die mit einer Frequenz gleich ¹/&sub2; der Abtastfrequenz des Luminanzsignals Y abgetastet werden, durch jeweils 8 Bits/Pixel quantisiert werden.
Andererseits ist die Bitzahl der Daten, die bei der Datenrate von 280 Mb/s während der Zeitperiode entsprechend 12 Abtastzeilen übertragen werden können, gleich zu 1780 · 12 · 10 = 213600 Bits. Weiterhin, unter der Annahme, daß nun die Kabelübertragungsverzögerungszeit τ = 5 Mikrosekunden ist, wird die erforderliche Bitzahl gleich ¹&sup4;00 (= 280 Mb/s · 5 Mikrosekunden) Bits. Berücksichtigt man die Signalflüsse, die in Fig. 5 gezeigt sind, können die verbleibenden 4840 Bits (= 213600 - 207360 - 1400) verwendet werden, um die Audiodaten zu übertragen. Dies kann der Bitrate von 4,23 Mb/s entsprechen (= 4840 Bits · 525 Abtastzeilen/Bild/18 Abtastzeilen · 29,97 Bilder), die hinreichend größer sein kann als die Bitrate von 3 Mb/s (= 768 b/s · 4 ch), die für 4 Kanäle der Audiodaten erforderlich ist.
Ebenso entspricht das Signal, das von der CCU 2 während einer Zeitperiode entsprechend den 18 Abtastzeilen erhalten wurde, den 103680 Bits = 720 Pixels 1 Abtastzeilen · 1 · 18 Abtastzeilen · 8 Bits. Wie zuvor gezeigt wurde, entspricht die Bitzahl der Daten, die während einer solchen Zeit entsprechend zu 6 Abtastzeilen bei einer Datenrate von 280 Mb/s übertragen werden können, der Bitzahl, bei welcher das Videosignal, das durch 10 Bitsein Pixel quantisiert wurde, übertragen werden kann, nämlich 106800 Bits = 1780 Pixels · Abtastzeilen · 6 Abtastzeilen · 10 Bits/Pixel. Es wird nun angenommen, daß der Signalfluß von Fig. 5 ähnlich zu dem oben beschriebenen Signalfluß ist, wobei die Bitzahl, die für die Verzögerungszeit von τ = 5 Mikrometer erforderlich ist, nämlich 1400 Bits, abgezogen ist, und dann können die verbleibenden 1720 (= 106800 - 103680 - 1400) Bits verwendet werden, um das Audiosignal und dergleichen zu übertragen. Wenn dies gemittelt wird, entspricht der sich ergebende Wert der Bitrate von 1,50 Mb/s (= 1720 Bits · 525 Abtastzeilen/Bild /18 Abtastzeilen · 29,97 Bilder), so daß die Daten von 735 kHz, die nicht die Audiokanaldaten sind (768 kHz), übertragen werden können.
In dieser Ausführungsform werden sowohl das Luminanzsignal Y wie auch die Videosignale der zwei Sätze von Farbdifferenzsignalen Cr und Cb, die mit einer Frequenz gleich ¹/&sub2; der Abtastfrequenz abgetastet werden, jeweils mit 8 Bits/Pixel quantisiert, und dann werden die quantisierten Daten in Einheiten von 10 Bits übertragen. Das Luminanzsignal Y und die zwei Arten von Farbdifferenzsignalen Cr und Cb werden von der Kamera 1 in der folgenden Zeitfolge erzeugt von Y1, Cr1, Cb1, Y2, Y3, Cr3, Cb3, Y4, Y5, Cr5, Cb5, Y6, Y7, Cr7, Cb7, Y8, - (da die Frequenz der Farbdifferenzsignale Cr, Cb gleich ¹/&sub2; der Abtastfrequenz im Vergleich mit dem Luminanzsignal Y ist, wird die Abtastzahl pro Zeiteinheit gleich ¹/&sub2;, so daß die Bezugszeichen so gewählt sind, daß sie nur ungerade Zahlen umfassen). Die Biteinheiten dieser Signaldaten werden in 8-Bit-Einheiten bis 10-Bit-Einheiten umgewandelt, da 10 Pixel (Luminanzsignal = 10 Abtastungen und Farbdifferenzsignal = 10 Abtastungen) als eine Periode verwendet werden, wie es in Fig. 7 beispielsweise gezeigt ist. Ähnlich, wie es in Fig. 8 gezeigt ist, werden die Videosignale M, die von der CCU 2 in der Zeitabfolge von M1, M2, M3, M4, M5, - erhalten werden, Bit- konvertiert in 8 Bit-Einheiten bis 10 Bit-Einheiten, wobei 5 Pixel als eine Periode definiert sind.
Als ein Kabel, das zum Übertragen von Daten verwendet wird, gibt es koaxiale Kabel, optische Kabel und ähnliches, mit welchen verschiedene Signale von Gleichspannungssignalen bis zu Hochfrequenzsignalen übertragen werden können. Andererseits gibt es einen Fall, bei dem eine Leistung verschieden von den Signalen durch ein einziges Kabel übertragen werden soll. In diesem Fall ist die folgende Beschreibung für die Verwendung eines koaxialen Kabels, das einfach Leistung übertragen kann, gegeben. Beispielsweise wird die Leistung übertragen von der Seite der CCU 2 zu der Seite der Kamera 1 in Form einer Gleichspannung oder von niederfrequenten Signalen (beispielsweise 50-60 Hz). In diesem Fall, um eine Überlagerung zwischen einem Signal und der Leistung zu vermeiden, kann weder das Gleichspannungssignal noch das niederfrequente Signal übertragen werden. Es wird mit anderen Worten das empfangene Signal in die Leistungskomponente, die in der niederfrequenten Komponente dieses empfangenen Signals enthalten ist, und auch in die Signalkomponente, die in der hochfrequenten Komponente desselben enthalten ist, innerhalb der Schalteinheit 6-1 aufgetrennt, und danach werden das Videosignal, das Audiosignal und das Steuersignal von der hochfrequenten Komponente abgetrennt.
Dazu ist ein Beispiel eines konkreten Aufbaus dieser Schalteinheit 6-1 in Fig. 9A gezeigt. Von dem Signal, das von dem Kabel 7 empfangen wird, wird die Leistungskomponente durch einen Tiefpass-Frequenzfilter 11 abgetrennt, und das Videosignal, das Audiosignal und das Steuersignal werden durch einen Hochpass-Frequenzfilter 12-1 abgetrennt. Danach wird das Signal, das durch den Hochpassfilter 12-1 gefiltert wurde, durch einen Identifizierungsverstärker 13-1 verstärkt, so daß die gedämpfte Signalkomponente in der Kabelübertragung kompensiert wird und weiterhin als digitale Kodierungen 1 und 0 identifiziert wird. Zudem wird das Übertragungssignal von dem Multiplexgerät 5-1 auf der Seite der Kamera 1 durch einen Gate-Schaltkreis 14-1 entfernt, und dann wird nur das empfangene Signal von der CCU 2 dem Trenngerät 8-1 zugeführt. Ähnlich ist ein anderes Beispiel eines konkreten Aufbaus der Schalteinheit 6-1 in Fig. 9B gezeigt.
In diesem Fall können Verzerrungen leicht in dem Videosignal, dem Audiosignal und dem Steuersignal durch Entfernen der niederfrequenten Komponenten auftreten. Normalerweise wird ein Verschlüsselungsprozeß in der Weise verwendet, daß die Auftrittswahrscheinlichkeit der Daten "1" und "0" gleich zueinander wird, und die Gleichstromkomponenten in bezug auf das Videosignal, das Audiosignal und das Steuersignal unterdrückt werden. In der Schaltkreisanordnung von Fig. 1 ist dieser Verschlüsselungsprozeß beispielsweise in den Multiplexgeräten 5-1 und 5-2 ausgeführt, wobei ein Entschlüsselungsprozeß in den Trenngeräten 8-1 und 8-2 ausgeführt wird.
In diesem Fall werden die Gleichstrompegel des Videosignals, des Audiosignals und des Steuersignals auf einen solchen niedrigen Pegel zwischen dem hohen Pegel dieser Signale und dem niedrigen Pegel derselben festgelegt. Wie in Fig. 10A gezeigt ist, wird angenommen, daß eine Zeitdauer, in welcher weder das Übertragungssignal (a) von der Seite der Kamera 1 noch das Übertragungssignal (b) von der Seite der CCU 2 auf eine Kodierung "0" gesetzt sind, da das Signal (c), das an dem Eingangsanschluß der Schalteinheit 6-2 der CCU 2 auftritt, auf den hohen Pegel (b') gesetzt ist, und der niedrige Pegel (a') in dem Kabel gedämpft wird, wodurch der Gleichstrompegel des Signals (d), dessen niederfrequente Komponente durch den Hochpassfilter 12-2 der Schalteinheit 6- 1 entfernt wurde, stark geändert wird an den Startpunkten der Zeitperioden für die Signale von der Kamera 1 und der CCU 2. Wenn das Signal (d) durch diesen Identifizierungsverstärker 13-2 mit der Kodierung "1" und der Kodierung "0" identifiziert wird, gibt es bestimmte Möglichkeiten, daß Datenidentifizierungsfehler über das Videosignal, das Audiosignal und das Steuersignal nahe dieses Startpunktes auftreten können. Dieser Datenidentifizierungsfehler kann ähnlich erzeugt werden in der Schalteinheit 6- 1, die auf der Seite der Kamera 1 vorgesehen ist.
Um dieses Problem zu lösen, wird nun ein Beispiel beschrieben, bei welchem der Pegel der Nicht-Signalperiode auf den halben Pegel zwischen dem hohen Pegel und dem tiefen Pegel während des Übertragungssignals (e) von der Kamera 1 und des Übertragungssignals (f) von der CCU 2 von Fig. 10B eingestellt ist. In diesem Fall, da keine Gleichstromänderung an der Grenze zwischen der Signalperiode und der Nicht-Signalperiode in ein Signal (h), das an einem Kabelende auf der CCU-Seite auftritt, durchgeführt ist, selbst wenn die niederfrequente Komponente entfernt ist, gibt es keine Änderung in der Signalform (h) desselben. Dann, wenn die Identifizierung zwischen dem Empfangssignal von "1" und dem Empfangssignal von "0" auf der Basis des mittleren Pegels dieses Signals (h) das Übertragungssignals von der Seite der Kamera 1 durchgeführt wurde, gibt es keine fehlerhafte Datenidentifikation in diesem Videosignal, dem Audiosignal und dem Steuersignal.
In Fig. 9C ist eine solche Ausführungsform der Schalteinheit 6-1 wiedergegeben, die auf der Seite der Kamera 1 verwendet wird, wobei der Pegel für die Nicht- Signalperiode als ein halber Pegel (mittlerer Wert) zwischen dem hohen Pegel und dem tiefen Pegel gewählt ist. In Fig. 9C ist ein Widerstand 16-1 zu der Schaltkreisanordnung von Fig. 9A neu hinzugefügt, und ein Gleichstromsignal (i) ist durch diesen Widerstand 16-1 hinzugefügt. Der Pegel des Gleichstromsignals (i) ist gleich der Hälfte des hohen Pegels des Signals (a) während der Zeitperiode, wenn es kein Signal (a) in dem Register 15-1 gibt, und ist gleich null während der anderen Perioden. Als Ergebnis des Hinzufügens des Gleichstromsignals (i) wird das Signal (a) in das Signal (e) geändert, das von der Seite der Kamera 1 übertragen wird, und ein Signal (siehe (g) in Fig. 10B), das mit dem empfangenen Signal von der Seite der CCU 2 kombiniert wird, wird in den Identifizierungsverstärker 13-1 eingegeben. Das Gleichstromsignal (i) kann durch einen Schaltkreis (nicht gezeigt) erzeugt werden, welcher einen halben Pegel des Signals (a) synchron mit der Nicht-Signalperiode ausgibt.
Ähnlich gibt Fig. 9D eine solche Ausführungsform der Schalteinheit 6-2 wieder, die in dem Übertragungs/Empfangsgerät 250 auf der Seite der CCU 2 verwendet wird. In Fig. 9D ist ein Widerstand 16-2 neu zu der Schaltkreisanordnung von Fig. 9B hinzugefügt, und ein Gleichstromsignal "j" wird durch diese Schaltkreisanordnung hinzugefügt, so daß das Gleichspannungssignal mit dem halben Pegel synchron mit der Nicht-Signalperiode für das Signal (b) ausgegeben wird. Der Pegel des Gleichstromsignals (j) ist gleich der Hälfte des hohen Pegels des Signals (b) während der Zeitperiode, wenn kein Signal (b) in dem Register 15-2 ist, und ist gleich null während der übrigen Perioden. Als Ergebnis des Hinzufügens des Gleichstromsignals (j) wird das Signal (b) geändert in das Signal (f), das von der Seite der CCU 2 übertragen wird, und ein Signal (siehe (h) in Fig. 10B), das mit dem empfangenen Signal von der Seite der Kamera 1 kombiniert wird, wird in den Identifizierungsverstärker 13-2 eingegeben. Das Gleichstromsignal (j) kann durch einen Schaltkreis (nicht gezeigt) erzeugt werden, welcher einen halben Pegel des Signals (b) synchron mit der Nicht-Signalperiode ausgibt.
Wenn Gleichstrom als Leistung übertragen wird, kann ein Hochpassfilter 12-1 durch Verwenden von nur einem Kondensator verwirklicht werden. Dann, wenn eine Zeitkonstante zwischen diesen Kondensator und entweder dem Eingangswiderstand des Identifizierungsverstärkers 13-1 oder dem Ausgangswiderstand (Widerstand 15) des Trenngerätes 8-1 groß gewählt ist, kann die oben beschriebene Verzerrung beträchtlich vermindert werden, so daß ein Signal mit einer Form im wesentlichen gleich der des Signals (C) das in Fig. 10A gezeigt ist, erhalten werden kann. Es wird angenommen, daß die Dämpfung aufgrund der Signalübertragung eingestellt ist auf x (beachte: x < 1), und ein Mittelwert des Signals (C), das aus dem zerlegten Signal auf der Übertragungsseite aufgebaut ist, wie folgt gegeben ist:
¹/&sub2; · 2/3 + x · ¹/&sub2;x ¹/&sub3; = 1/6 · (2 + x).
Da andererseits der Mittelwert der empfangenen Signale während der Empfangsperiode des Signal (c) gleich x/2 ist, kann das Empfangssignal von "1" unterschieden werden von dem Empfangssignal von "0", während ein solcher Pegel (siehe Pegel, der in (c) von Fig. 10A angezeigt ist) als Bezug verwendet wird, der kleiner ist als der Mittelwert der eingegebenen Signale in dem Trenngerät 8-1 durch den unten erwähnten Wert:
1/6 · (2 + x) - x/2 = (1 - x)/3.
In dieser Ausführungsform wurde die Drahtübertragung unter Verwendung des koaxialen Kabels als Übertragungsweg beschrieben. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht beschränkt auf diese Drahtübertragung, sondern kann gleichfalls auf eine drahtlose Video/Audio/Datenmultiplexübertragung durch FFU und ähnlichem ("Field Pick-up Unit") angewendet werden.
In Fig. 11 ist eine Anordnung eines anderen bidirektionalen Videosignalübertragungssystems gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gezeigt. In Fig. 12 ist ein solches Zeitdiagramm zum Zeigen der Signalübertragungsbedingungen dieses bidirektionalen Übertragungssystems gezeigt. Mit Bezug nun auf Fig. 11 und Fig. 12 werden die Betriebsweisen dieses bidirektionalen Übertragungssystems beschrieben. Hier wird ein Bezugsvideophasensignal (beispielsweise ein Rahmensignal), das in einer CCU 118 erzeugt wird, als Operationszeitbasis für das gesamte System verwendet.
Ebenso umfaßt ein Übertragungs/Empfangsgerät 124, das in dieser CCU 118 verwendet wird, die Kamerasteuerfunktion und weiterhin eine Funktion zum Umwandeln von Video- und Audiosignalen in digitale Kodierungen und ebenfalls eine Funktion zum Vermindern des Informationsbetrages des Videosignals, um dieses Videosignal in bezug auf das Übertragungsformat zu optimieren. Da jedoch diese funktionalen Teile dieses Übertragungssystems im wesentlichen identisch zu denen von Fig. 1 sind, wird in dieser Ausführung keine ausführliche Beschreibung derselben gegeben.
Von der CCU 118 wird ein Videophasensignal (Bildsignal), das als Videophasenbezug dient, zusätzlich zu dem digitialisierten, verarbeiteten Videosignal, dem Audiosignal und dem Steuersignal ausgegeben. Diese Signale werden in einem zeitunterteilten Multiplexschaltkreis 115 multiplexiert und müssen solche Formate aufweisen, daß sie auf der Seite der Kamera 101 trennbar sind. Als ein Verfahren, das in der Lage ist, ein solches trennbares Format zu verwirklichen, ist es nützlich, die Unterscheidung durch den Sync-Code zu verwenden, der normalerweise in der Schnittstellenregel der digitalen Videoanwendungen verwendet wird. Das heißt, um diesen Sync-Code von den Übertragungsdaten zu unterscheiden (nämlich dem Videosignal, dem Audiosignal und dem Steuersignal), gibt es eine Begrenzung in der Kodierung der Übertragungsdaten. Beispielsweise, wenn die Übertragungsdaten in Einheiten von 10 Bits übertragen werden und der Bereich dieser Daten begrenzt ist auf (001) hex bis (3 FF) hex, dann können entweder (000) hex oder (3 FF) hex als Sync-Code verwendet werden. Wenn folglich der Sync-Code aus 4 Wörtern aufgebaut ist, beispielsweise (3 FF) hex, (000) hex, (000) hex und (XYZ) hex, dann können die multiplexierten Übertragungsdaten auf der Grundlage eines Vier-Code-Wortes (XYZ) hex unterschieden werden. In anderen Worten, wenn ein solches durchgehendes Wortmuster von (3 FF), (000), (000) erfaßt wird, dann kann erkannt werden, daß dieses Wortmuster der Sync- Code ist, und dann können die Arten von multiplexierten Übertragungsdaten auf der Grundlage der Information über das nachfolgende Wort (XYZ) hex identifiziert werden.
Folglich, wenn das Videosignal, das Audiosignal und das Steuersignal multiplexiert sind, falls die oben beschriebene bestimmte Sync-Kodierung in diese Signale eingefügt wurde, können diese Signale von dem Sync-Code einfach getrennt werden. Wenn ebenso das Videophasensignal (Bildsignal) in einen ähnlichen Sync-Code umgewandelt wurde und dieser ähnliche Sync-Code in einen vorbestimmten Bereich der Übertragungsdaten, die multiplexiert werden, eingesetzt wurde, dann können diese Signale von dem ähnlichen Sync- Code einfach getrennt werden.
In einem Kodierschaltkreis 117, der in Fig. 11 gezeigt ist, wird dieses Videophasensignal in die bestimmte Sync-Kodierung umgewandelt. Es ist zu beachten, daß die Videophaseninformation, wie beispielsweise Information über die Phase des vertikalen Abtastperiodensignals und ob die Phase "gerade" oder "ungerade" für das horizontale Abtastperiodensignal entspricht, einfach übertragen werden kann. Im "ungeraden" Fall fällt die Phase des vertikalen Abtastperiodensignals mit der horizontalen Abtastperiode zusammen, wohingegen in dem "geraden" Fall die Phase des vertikalen Abtastperiodensignals mit der Mitte der horizontalen Abtastperiode zusammenfällt. Genauer gesagt gibt es als diese Videophaseninformation die Feldperiode (vertikale Abtastperiode), die Bildperiode (zweimal so lang wie die Feldperiode) und die Phasen gleich zu diesen Perioden multipliziert mit irgendwelchen ganzen Zahlen. In der unten erwähnten Beschreibung wird das Bildsignal als das Videophasensignal verwendet.
Diese Signale, welche in einem zeitunterteilten Multiplexschaltkreis 115 multiplexiert wurden, werden mit Bezug auf die Zeitachse in einem Zeitachsen- Kompressionsschaltkreis 112 komprimiert und die komprimierten Signale werden in serielle Daten durch eine Parallel-zu-Seriell-Wandlerschaltung 111 umgewandelt. Die sich ergebenden seriellen Daten bilden ein Übertragungssignal auf der CCU-Seite, wie es in Fig. 12 gezeigt ist, und dann wird dieses Übertragungssignal über ein Kabel 110 zu einem Übertragungs/Empfangsgerät 123 auf der Seite der Kamera 101 übertragen. Auf der Seite dieser Kamera 101 wird das empfangene Übertragungssignal auf der Seite der CCU 118 umgewandelt in parallele Daten in einem Seriell-zu-Parallel- Umwandlungsschaltkreis 107, und dann werden diese parallelen Daten mit Bezug auf die Zeitachse in einem Zeitachsen-Expansionsschaltkreis 106 expandiert. Danach werden die expandierten parallelen Daten aufgeteilt in ein Videosignal, ein Audiosignal und ein Steuersignal durch einen Trennschaltkreis 105. Gleichzeitig wird das kodierte Rahmensignal durch einen Videophasen- Erfassungsschaltkreis 108 erfaßt und auf der Grundlage der Phase dieses kodierten Rahmensignals wird das Bezugsvideophasensignal der Kamera 101 durch einen Bezugsvideophasen-Erzeugungsschaltkreis 109 erzeugt. Die Kamera 101 wird in Antwort auf dieses Bezugsvideophasensignal betrieben. Im Ergebnis ist der Betrieb dieser Kamera 101 synchronisiert mit dem der CCU 118.
Die Kamera 101 gibt das digitalisierte Videosignal, das Audiosignal und das Steuersignal aus. Diese digitalisierten Signale werden in dem zeitachsenunterteilten Multiplexschaltkreis 102 multiplexiert, mit Bezug auf die Zeitachse in einem Zeitachsen-Kompressionsschaltkreis 103 komprimiert und danach in serielle Daten durch eine Parallel-zu-Seriell-Wandlerschaltung umgewandelt. Auf diese Weise bilden die sich ergebenden seriellen Daten das Übertragungssignal auf der Kameraseite, wie es in Fig. 12 wiedergegeben ist. Das Übertragungssignal wird über ein Kabel 110 auf die Seite der CCU 118 übertragen. In dem Übertragungs/Empfangsgerät 124, das auf der Seite der CCU 118 vorgesehen ist, wird das empfangene Übertragungssignal, das von der Seite der Kamera 101 herkommt, in die parallelen Daten durch eine Seriell-zu- Parallel-Wandlerschaltungs 113 umgewandelt, mit Bezug auf die Zeitachse durch einen Zeitachsen-Expansionsschaltkreis 114 expandiert und dann in ein Videosignal, ein Audiosignal und ein Steuersignal in einem Trennschaltkreis 116 aufgeteilt.
Im folgenden wird die Kompatibilität zwischen der Videophasensynchronisation und der bidirektionalen Signalübertragung ausführlich beschrieben. Zunächst, um das Bildsignal CCU 118, das den Bezug für die Betriebszeitgebung des gesamten Systems ergibt, sicher zu übertragen und um ebenfalls das Bildperiodensignal auf der Seite der Kamera 101 korrekt zu erfassen, wird nicht nur, wie oben beschrieben, das Signal in die bestimmte Sync-Kodierung umgewandelt, sondern auch eine Beziehung mit der Übertragungsperiode für die bidirektionale Übertragung betrachtet. Hier wird, wie in Fig. 12 wiedergegeben ist, angenommen, daß die Übertragungsperiode gleich T ist; das Zeitachsen- Kompressionsverhältnis auf der Seite der CCU 118 gleich T0/T ist; das Zeitachsen-Kompressionsverhältnis auf der Seite der Kamera 101 gleich T1/T ist; die Übertragungsverzögerung aufgrund des Kabels 110 gleich Td ist (Einwegübertragung); und die Vorlaufperiode gleich 7p ist (nicht gezeigt), wenn die Übertragungsperiode durch: T > T0 + T1 (Td + Tp) · 2 definiert ist, dann ist es möglich, eine Duplikation der Übertragungsdaten in bidirektionaler Weise zu vermeiden. Diese Vorlaufperiode umfaßt eine Vorbereitungsperiode, die erforderlich ist, um die Taktsynchronisation durchzuführen, wenn solche seriellen Daten, bei denen die Signalperiode und die Nicht-Signalperiode sich wiederholen, in parallele Daten umgewandelt werden.
Als Folge kann die bidirektionale Signalübertragung verwirklicht werden, wenn das Übertragungssignal auf der Seite der CCU 118 über das Kabel 110 während der Periode T0 ausgegeben wird, und danach das Übertragungssignal auf der Seite der Kamera 101 während der Periode T1 ausgegeben wird.
Wenn jedoch diese Übertragungsperiode T ausgewählt ist, so daß keine Beziehung mit der Phase des Rahmensignal besteht, wird die Phase des Rahmensignals, die von der CCU 118 ausgegeben wird, nicht immer übereinstimmen mit der Periode T0 des Übertragungssignals auf der Seite der CCU 118. Folglich gibt es einige Möglichkeiten, daß das Rahmensignal nicht zu der Seite der Kamera 101 übertragen wird, so daß es praktisch schwierig ist, die Phase des Videosignals in der CCU 118 mit der in der Kamera 101 zu synchronisieren.
Um dieses Problem zu lösen, wird die Übertragungsperiode T der bidirektionalen Übertragung so gewählt, daß diese Übertragungsperiode T mit der Periode des Rahmensignals wiederholt wird, wie es in den folgenden Bedingungen (a) bis (d) angezeigt ist:
(a) 1 Bild = n · Tn,
(b) 1 Bild = n · Tn + m · Tm,
(c) 1 Bild = n · Tn + m · Tm + k · Tk,
(d) 1 Bild = Σni · Ti.
wobei die Symbole Tn, Tm, Tk, Ti die Übertragungsperioden bezeichnen, und die Symbole n, m, k, ni positive ganze Zahlen verschieden von 0 darstellen.
In diesem Fall, wenn die Übertragungsperioden so gewählt sind, daß sie Werte sind, die durch Multiplizieren der Perioden des horizontalen Abtastperiodensignals mit ganzen Zahlen erhalten werden, kann der sich ergebende Schaltkreis offensichtlich einfach gestaltet werden. Wenn dieses Übertragungssystem an das NTSC-System angepaßt wird, entspricht 1 Bild gleich 525 H.
Entsprechend kann auf der Grundlage von 525 H = 21 · 25 H die Übertragungsperiode beispielsweise so gewählt werden, daß sie 25 H entspricht, um die oben beschriebene Bedingung (a) zu erfüllen. Man beachte, daß das Symbol "H" die horizontale Abtastperiode bedeutet.
In der oben beschriebenen Beziehung (b), nachdem die ngeteilten digitalen Videosignale in n Zeiten mit der Periode Tn während einer Übertragungsperiode übertragen wurden, werden m-geteilte digitale Videosignale in m Zeiten bei der Periode Tm während der nachfolgenden Übertragungsperiode innerhalb einer Bildperiode übertragen. In der oben erwähnten Beziehung (c), nachdem die n- geteilten digitalen Videosignale mit der Periode Tn während einer Übertragungsperiode übertragen wurden, werden die m-geteilten digitalen Videosignale mit der Periode Tm während der Übertragungsperiode übertragen, und die k-geteilten digitalen Videosignale werden mit der Periode Tk während der nächsten Übertragungsperiode innerhalb einer Bildperiode übertragen.
Unter einer solchen Anfangsbedingung, daß die oben beschriebenen Bedingungen erfüllt werden können, werden die Betriebsweisen der vorliegenden Erfindung weiterhin erklärt. Die Steueroperation einer I/O-Einheit (nämlich einer Datenhol/Ausgabeeinheit: Datenhol-Gate 121/Ausgabe-Gate 122, das in Fig. 11 gezeigt ist) wird auf der Seite der CCU 118 in Antwort auf das Rahmensignal auf der Seite der CCU 118 ausgeführt. Während der Periode T0, die in Fig. 12 gezeigt ist, wird das Übertragungssignal, das mit Bezug auf die Zeitachse auf der Seite der CCU 118 komprimiert wurde, auf das Kabel 110 gegeben. Zu dieser Zeit ist das Datenhol-Gate 121 geschlossen. Dann, nachdem die Datenübertragung auf der Seite der CCU 118 ausgeführt wurde, wird das Ausgabe-Gate 122 geschlossen. Gleichzeitig wird das Datenhol-Gate 121 geöffnet, um die Daten zu erwarten.
Andererseits wird das Übertragungs/Empfangsgerät 123 auf der Kameraeinheit 101 zunächst unter Datenerwartungsbedingung gesteuert. In anderen Worten ist das Datenausgabe-Gate 120, das in dem Übertragungs/Empfangsgerät 123 vorgesehen ist, geschlossen, und das Datenhol-Gate 119 ist in einem geöffneten Zustand.
Wie oben beschrieben, ist der Übertragungssync-Code, dessen Phase in Fig. 12 gezeigt ist und in den Kopf der Übertragungsdaten eingefügt wurde, in bezug auf die Zeitachse auf der Seite der CCU 118 komprimiert. Wenn dieser Übertragungssync-Code durch den Videophasen-Erfassungsschaltkreis 108 erfaßt ist, führt der Bezugsvideophasen-Erzeugungsschaltkreis 109 die Eingangs/Ausgangs-Steuerung (I/O-Steuerung) der Gates 119 und 120 auf der Basis dieser erfaßten Phase aus.
Nachdem der Übertragungssync-Code erfaßt wurde, werden die Übertragungssignaldaten auf der Seite der CCU 118 während der Periode T0 geholt. Nach diesem Datenholvorgang wird das Hol-Gate 119 geschlossen, und danach wird das Ausgabe-Gate 120 geöffnet. Während der Zeitperiode T1 werden die Übertragungsdaten auf der Seite der Kamera 101 auf das Kabel 110 gegeben.
Wenn die Datenübertragungen in der oben beschriebenen Weise ausgeführt werden, kann die Zeit T2, zu welcher die letzte Datenübertragung innerhalb einer Übertragungsperiode auf der Seite der Kamera 101 die Seite der CCU 118 erreicht, durch die folgende Gleichung definiert werden, während die Übertragungsperiodenphase auf der Seite der CCU 118 ausgedrückt wird als Bezug:
T2 = Td + T0 + T1 + Td < T.
Dann kann die bidirektionale Signalübertragung verwirklicht werden.
Wie zuvor erklärt wurde, ist das kodierte Bildsignal in den Kopfteil der Übertragungsdaten auf der Seite der CCU 118 für jedes Bild gleichzeitig mit dem Übertragungssync-Code eingefügt worden. Auf der Seite der Kamera 101 wird dieses kodierte Bildsignal durch den Videophasen-Erfassungsschaltkreis 108 erfaßt, und das Bezugsvideophasensignal wird durch den Bezugsvideophasen-Erzeugungsschaltkreis 109 auf der Basis dieser erfaßten Phase erzeugt. Dann werden auf der Basis dieses Bezugsvideophasensignals, das von dem Bezugsvideophasen-Erzeugungsschaltkreis 109 erzeugt wurde, die vertikalen und horizontalen Abtastperiodensignale für die Kamera 101 erzeugt. Im Ergebnis werden die Übertragungsdaten auf der Kameraseite 101 synchron mit der Bildphase und der Übertragungsperiodenphase, die in der CCU 118 verwendet wird, ausgegeben.
Andererseits, da der Schaltkreis auf der Seite der CCU 118 in einer Datenerwartungsbedingung ist, wenn der Übertragungssync-Code, der in dieser Kamera 101 verwendet wird, auf der Seite der CCU 118 erfaßt wird, werden die Übertragungssignaldaten auf der Seite der Kamera 101 während der Periode T1 geholt. Dann werden die geholten Übertragungssignaldaten auf der Seite der Kamera 101 in parallele Daten umgewandelt in der Seriell-zu-Parallel- Wandlerschaltung 113, expandiert mit Bezug auf die Zeitachse in dem Zeitachsen-Expansionsschaltkreis 114 und danach aufgeteilt in Video-, Audio- und Steuersignale in dem Trennschaltkreis 116, während das Bildsignal, das auf der Seite der CCU 118 verwendet wird, als Bezugssignal verwendet wird. Folglich kann die Phase der Daten auf der Seite der Kamera 101 vollständig mit der Videophase auf der Seite der CCU 118 synchronisiert werden. Beispielsweise in Fig. 12, nachdem die Übertragungsdaten auf der Seite der Kamera 101 zu der Seite der CCU 118 übertragen und expandiert wurden, wird diese Videophase gleich der Phase Tx mit Bezug auf die Rahmenphase auf der Seite der CCU 118, was eine feste Phasenbeziehung unabhängig von dem Kabelverzögerungsbetrag ist.
In der oben erklärten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind die Übertragungsperioden T0 und T1 für die jeweiligen Übertragungssignale auf der Seite der CCU 118 und auf der Seite der Kamera 101 feste Werte unter solchen Anfangsbedingungen, daß die Datenbeträge in der CCU 118 und der Kamera 101 konstante Einheiten der Übertragungsperiode sind. Jedoch in dem Fall, daß die Datenbeträge sich in Einheiten der Übertragungsperiode ändern, und unter Berücksichtigung der Schaltkreisskala und ähnlichem, wenn die Übertragungsdaten mit Bezug auf das Übertragungsformat optimiert sind, werden Sync-Codes (Datenendkodierungen) nicht nur in den Datenkopfteil des Übertragungssignals eingefügt, sondern auch in den letzten Teil desselben, so daß der Datenendzeitpunkt an die Signalempfangsseite berichtet werden kann. In diesem Fall können die I/O-Einheiten, die auf der Seite der CCU 118 und der Seite der Kamera 101 verwendet werden, unter Verwendung sowohl der Phase des Übertragungssync-Codes wie auch der Phase des Datenendcodes gesteuert werden.
In anderen Worten kann auf der Datenempfangssseite die Datenholoperation begonnen werden mit der Phase des Übertragungssync-Codes und kann vollendet werden, wenn die Phase des Datenendcodes erfaßt wird.
Es gibt ein anderes Verfahren, so daß die Phaseninformation kodiert ist und diese Phaseninformation zu dem Ende des Sync-Codes für Übertragungszwecke hinzugefügt wird, anstelle des oben beschriebenen Bildsignals, das als Videophasensignal verwendet wird. Es wird nun angenommen, daß die Wiederholungsperiode der Signalübertragung gleich ist zu 20 H ("H" ist die horizontale Abtastperiode), wobei die Übertragungszyklen 105 Male pro 4 Bilder wiederholt werden. Wenn die Zykluszahl (nämlich der Übertragungszyklus innerhalb von 105 Zyklen) mindestens einmal innerhalb dieser 105 Wiederholungen übertragen wurde, kann die Videophase auf der Seite der Kamera 101 wiedergegeben werden.
Beispielsweise, wenn die Information über die Zykluszahl 10 zu dem Sync-Code in dem 10ten Übertragungszyklus des ersten Bildes innerhalb der 4 Bilder hinzugefügt wurde und der sich ergebende Sync-Code von der Seite der CCU 118 übertragen wurde, kann die Bildphase der CCU 118 auf der Seite der Kamera 101 erfaßt werden. Als ein Beispiel der Schaltkreisanordnung, die in der Lage ist, die Phase zu erfassen, kann diese Schaltkreisanordnung aus einem Dekoder zum stetigen Überwachen der Zykluszahl; einem Schaltkreis zum Erzeugen eines Impulssignals von dem Übertragungssync-Code; einen Aufwärtszähler zum Aufwärtszählen des Zählinhalts in Antwort auf dieses Impulssignal und einen Vergleicher zum Vergleichen des Ausgangs des Zählers mit der Zykluszahl aufgebaut werden. Wenn beispielsweise der Zykluszahlwert 10 auf den Zähler zu einer solchen Zeit geladen wird, daß der Ausgang von dem Zähler mit der Zykluszahl übereinstimmt (in diesem Fall dem Zyklus 10), kann die Phasensynchronisation zwischen der CCU 118 und der Kamera 1 leicht erreicht werden. Da es einfach möglich ist, die Rahmenperiode von diesem Zähler für die 4-Rahmenperiode abzuleiten, können Erklärungen dazu unterblieben.
In dieser Ausführungsform wurden Drahtsignalübertragungen wie das Dreifach- Koaxialkabel als Übertragungsweg beschrieben. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf derartige Drahtsignalübertragungen begrenzt, sondern kann auch auf drahtlose Video-, Audio- und Datenmultiplexübertragungssysteme, wie beispielsweise eine FPU ("Field Pick-up Unit") angewendet werden.
Fig. 13 zeigt schematisch eine Anordnung eines bidirektionalen Digitalvideosignal-Übertragungssystems gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Betriebsweisen des bidirektionalen Übertragungssystems werden nun beschrieben.
Zunächst werden an beiden Enden eines Übertragungsweges 207 ein Videosignal, ein Audiosignal und ähnliches digital verarbeitet, und dann werden die digitalen Video- und Audiodaten und andere digitale Daten verarbeitet mittels zeitachsenunterteilter Multiplxierung und Zeitachsenkompression. Entsprechend wird ein Übertragungssignal durch eine Wiederholung einer Signalperiode und einer Nicht-Signalperiode erzeugt. Während der Nicht- Signalperiode des Übertragungssignals, das von einem Ende des Übertragungsweges übertragen wird, wird das Übertragungssignal, das von dem anderen Ende ausgesendet wird, gegenseitig übertragen. Da dieses Signalübertragungsverfahren ausführlich mit Bezug auf die vorangegangene Ausführungsform von Fig. 1 beschrieben wurde, wird dieses Verfahren einfach wie folgt beschrieben.
Es wird angenommen, daß das Videosignal, das von der Kamera 1 erhalten wird, ein Luminanzsignal Y und zwei Arten von Farbdifferenzsignalen Cr, Cb umfaßt. Ebenso hat jedes der Farbdifferenzsignale Cr und Cb ein Frequenzband (Bereich) gleich der Hälfte der des Luminanzsignals Y. Die drei Arten von Signalen werden in Digitalsignale durch A/D-Wandler 203-1, 203-1, 203-3 eines Übertragungs/Empfangsgerätes 201 umgewandelt. Nun können mit Bezug auf die Abtastfrequenz (beispielsweise 13,5 MHz) des A/D-Wandlers 203-1 die Abtastfrequenzen der verbleibenden A/D-Wandler 203-2 und 203-3 so eingestellt werden, daß sie weniger als ¹/&sub2; der oben erwähnten Abtastfrequenz betragen, beispielsweise 6,75 MHz. Die Quantisierungsbitzahl kann so gewählt werden, daß sie beispielsweise 8 Bits beträgt, d. h., wenn alle diese Quantisierungsbitzahlen identisch miteinander sind, ist eine Summe (108 Mb/s) der Bitraten dieser Farbdifferenzsignale Cr. Cb gleich zu der Bitrate des Luminanzsignals Y.
Andererseits wird das Videosignal M, das in der CCU 2 erzeugt wird, in ein digitales Videosignal durch ein A/-Wandler 203-4 eines Übertragungs/Empfangsgerätes 202 umgewandelt. Die Abtastfrequenz und die Quantisierungsbitzahl dieses Videosignals sind gleich zu der des Luminanzsignals Y, und ebenso ist die Bitrate desselben gleich zu der des Luminanzsignals Y. Es ist zu beachten, daß unter der Annahme, daß die Anzahl der Abtastzeilen pro 1 Bild des Videosignals auf 525 eingestellt ist und die Bildfrequenz desselben auf 29,97 Hz eingestellt ist, die Abtastoperation mit 13,5 MHz bedeutet, daß die Abtastzahl (Pixelzahl) pro 1 Abtastzeile auf 858 (= 13,500,000/525/29,97) eingestellt ist.
Die Audiosignale A1, A2, A3, A4, A5, die von der Kamera 1 erhalten werden, werden in digitale Kodierungen durch die A/D-Wandler 204-1, 204-2, 204-3, 204-4 und 204-S umgewandelt. Es ist zu beachten, daß die Abtastfrequenz und die Qauntisierungsbitzahl dieser digitalen Kodierungen auf beispielsweise 48 kHz und 16 Bits eingestellt sind, und die Bitrate derselben auf 768 Kb/s eingestellt ist. Die Bitrate des Steuersignals D liegt aus Gründen der Einfachheit in der Größenordnung von 768 Kb/s.
Nun werden die digitalisierten Videosignale Y, Cr, Cb und auch die Audiosignale A1, A2, A3, A4 der Kamera 1 durch zeitunterteiltes Multiplexieren und die Zeitachsenkompression in einem Multiplexgerät 205-1 des Übertragungs/Empfangsgerätes 201 verarbeitet, wodurch solche Übertragungssignale durch eine Wiederholung einer Signalperiode und einer Nicht-Signalperiode aufgebaut werden. Ähnlich werden das Videosignal M, das Audiosignal A5 und das Steuersignal D der CCU 2 durch zeitunterteiltes Multiplexieren und Zeitachsenkompression in einem Multiplexgerät 205-2 des Übertragungs/Empfangsgerätes 202 verarbeitet, wodurch Übertragungssignale erzeugt werden, die durch eine Wiederholung einer Signalperiode und einer Nicht-Signalperiode aufgebaut sind. Dann werden diese Übertragungssignale über die Übertragungsschaltkreise 206-1 und 206-2 auf ein Kabel 207 gegeben. Andererseits wird in dem Übertragungs/Empfangsgerät 202 das Signal, das von dem Kabel 207 empfangen wird, über eine Schalteinheit 208-2 übertragen und dann durch ein Trenngerät 209-2 in die Videosignale Y, Cr, Cb und die Audiosignale A1, A2, A3, A4 aufgetrennt. In dem Übertragungs/Empfangsgerät 201 wird das Signal, das von dem Kabel 207 empfangen wird, über eine Schalteinheit 208-1 übertragen und dann durch ein Trenngerät 209-1 in das Videosignal M, das Audiosignal A5 und das Steuersignal D aufgetrennt.
Um das Empfangssignal von dem Übertragungssignal in den Schalteinheiten 208-1 und 208-2 zu trennen, wird eine solche Zeitsteuerung erforderlich, daß der Endbereich des Empfangssignales nicht mit dem Startbereich des Übertragungssignales überlappt. Dazu ist die Videosynchronisation zwischen den Übertragungs/Empfangsgeräten 201 und 202 erforderlich. In dem normalen Kamerasystem wird ein Synchronisierverfahren verwendet, so daß die Seite der Kamera 1 das Videosignal derselben veranlaßt, mit dem Videosignal der CCU 2 zu synchronisieren. In dem Fall der digitalen Übertragung wird die Videosynchronisation gemäß dem unten beschriebenen Verfahren ausgeführt.
Normalerweise, wenn ein Videosignal übertragen wird, wird ein solches Verfahren verwendet, daß ein paralleles Signal mit einer Bitlänge von ungefähr 8 Bits oder 10 Bits in ein einzelnes serielles Signals umgewandelt wird und dann dieses serielle Signal übertragen wird. Folglich muß das seriell verarbeitete Signal auf das parallele Signal am Empfangsende zurückgeführt werden. Das heißt, wie in Fig. 14 gezeigt ist, das Wort Sync-Signal, das das Wortende markiert, muß zu dem Kopfteil des Übertragungssignales hinzuaddiert werden, d. h., der Signalteil befindet sich direkt nach den Vorlaufdaten, die normalerweise in den Kopfteil der Daten eingefügt werden, um leicht das Taktsignal extrahieren zu können. Ebenso wird entweder die horizontale Sync-Information oder die vertikale Sync-Information als Sync-Information des Videosignals zu dem Ende des Wort-Sync-Signals hinzuaddiert. Auf der Grundlage dieser hinzuaddierten Sync-Information wird ein Zähler eines Synchronisationsschaltkreises 212, der in der Kamera 1 verwendet wird, zurückgesetzt, so daß die Videosynchronisation zwischen der Kamera 1 und der CCU 2 einfach erzielt werden kann.
Wie oben beschrieben wurde, wenn die Videosynchronisation und die Wortsynchronisation zwischen der Kamera 1 und der CCU 2 erzielt werden können, dann werden sowohl der Übertragungsschaltkreis 206-1 wie auch das Trenngerät 209-1 mittels des Ausgangs von dem Synchronisationsschaltkreis 212, wie er in Fig. 13 gezeigt ist, gesteuert, so daß sowohl das Übertragungssignal, das vom Übertragungs/Empfangsgerät 201 erhalten wird, wie auch das Übertragungssignal, das von dem Übertragungs/Empfangsgerät 202 erhalten wird, nicht auf dem Kabel 207 zur gleichen Zeit vorhanden sind, wie es in Fig. 14 gezeigt ist. Wie oben beschrieben wurde, da keine zwei Signale gleichzeitig auftreten, kann nur das Signal, das von dem Übertragungs/Empfangsgerät 201 auf der Seite der Kamera 1 übertragen wurde, durch die Schalteinheit 208-2 auf der Seite des Übertragungs/Empfangsgerätes 202 erhalten werden. Daher kann dieses Signal in das Videosignal und das Audiosignal durch das Trenngerät 209-2 getrennt werden. In ähnlicher Weise kann in dem Übertragungs/Empfangsgerät 201 nur das Signal, das von dem Übertragungs/Empfangsgerät 202 auf der Seite der CCU 2 übertragen wurde, durch die Schalteinheit 208-1 erhalten werden, und kann dieses Signal in das Videosignal und das Audiosignal durch das Trenngerät 209-1 getrennt werden.
Diese getrennten Signale werden mittels der A/D-Wandler 210-1, 210-2, 210-3, 210-4 für Videosignale und ebenfalls die D/A-Wandler 211-1, 211-2, 211-3, 211-4, 211-5 für die Audiosignale verarbeitet, so daß diese verarbeiteten Signale auf das ursprüngliche analoge Videosignal und das ursprüngliche analoge Audiosignal in den Übertragungs/Empfangsgeräten 201 und 202 zurückgeführt werden.
Wie oben erklärt, wenn die Videosynchronisation zwischen der Seite der Kamera 1 und der Seite der CCU 2 erreicht wurde, dann ist es leicht möglich, daß die jeweiligen Übertragungssignale nicht zur gleichen Zeit auf dem Kabel 207 vorhanden sind.
Wenn jedoch eine solche Videosynchronisation aufgrund verschiedener Gründe nicht mehr länger besteht, z. B. Einschaltvorgang, und folglich die Übertragungssignale von der Kamera 1 und der CCU 2 gleichzeitig auf dem Kabel 207 auftreten, werden diese Übertragungen miteinander kollidieren, und dann ist es nicht möglich, die Sync-Daten zu empfangen, so daß für längere Zeit keine Kommunikation durchgeführt werden kann. Diese Sync-Daten werden auf das Übertragungssignal des Übertragungs/Empfangsgerätes 202 addiert, um die Synchronisation in dem anderen Übertragungs/Empfangsgerät 201 zu erreichen.
Um die oben beschriebenen Probleme zu lösen, wird gemäß der vorliegenden Erfindung ein Sync-Code, der einem Übertragungssignal eines Übertragungs/Empfangsgerätes 202 auf der Seite der CCU 2 hinzugefügt ist, in einem Übertragungs/Empfangsgerät 201 auf der Seite der Kamera 1 dekodiert. Wenn eine solche Erfassung durchgeführt werden kann, daß dieser Sync-Code periodisch empfangen wird, beginnt die Übertragung des Übertragungssignales auf der Seite der Kamera 1. Im Gegensatz dazu, wenn dieser Sync-Code nicht für eine Zeitperiode länger ein vorbestimmter Wert empfangen werden konnte, wird die Übertragung des Signals von der Seite der Kamera 1 angehalten. Diese charakteristischen Operationen werden durch ein Steuergerät verwirklicht. Nun wird eine ausführliche Beschreibung dieses Steuerverfahrens und der Operationen von Schaltkreisen gegeben, die in dem bidirektionalen Übertragungssystem dieser Ausführungsform verwendet werden.
Betrachtet man nun eine Bedingung, daß die Videosynchronisation nicht länger zwischen den Übertragungs/Empfangsgeräten 201 und 202 besteht, wenn der Strom eingeschaltet wird, wie in den Fig. 15A und 15B gezeigt ist, dann gibt es die Möglichkeit, daß das Übertragungssignal, das von dem Übertragungs/Empfangsgerät 201 herkommt, sich mit dem Übertragungssignal, das von dem Übertragungs/Empfangsgerät 202 stammt, überlappt. Unter diesen Fällen und unter einer Bedingung, wie sie in Fig. 15A gezeigt ist, wonach der Signalteil des Übertragungssignals, das den Sync-Codeteil ausschließt, welcher von der CCU 2, sich mit dem Übertragungssignal überlappt, das von der Seite der Kamera 1 herkommt, da diese Sync-Information von der Seite der Kamera 201 erhalten werden kann, kann diese Bedingung in einer normalen Synchronisationsbedingung festgehalten werden, wie sie in Fig. 14 gezeigt ist. Jedoch, wie es in Fig. 15B gezeigt ist, in einem Fall, daß die Sync-Codeteile miteinander überlappen bezüglich der Übertragungssignale von der Seite der Kamera 1 und der Seite der CCU 2, kann die richtige Sync-Information in dem Übertragungs/Empfangsgerät 201 auf der Seite der Kamera 1 nicht erhalten werden. Daher ist eine lange Zeit erforderlich, um die Betriebsbedingung unter der normalen Sync-Bedingung herzustellen.
Um dieses Problem zu vermeiden, ist gemäß der vorliegenden Erfindung, wie es in Fig. 13 gezeigt ist, ein Sync-Signal-Sensorschaltkreis 213 und ein Übertragungsanhalte-Steuerschaltkreis 214 in dem Übertragungs/Empfangsgerät 201 auf der Seite der Kamera 1 vorgesehen. Der Sync-Signalsensor-Schaltkreis 213 stellt fest, daß ein Wort-Sync-Signal, das dem empfangenen Übertragungssignal von der Seite der CCU 2 beigefügt ist, periodisch beurteilt wird. Der Übertragungsanhalte-Steuerschaltkreis 214 ist vorgesehen, um die Übertragung des Übertragungssignals an einem Übertragungsschaltkreis 206-1 anzuhalten, wenn der Ausgang dieses Sync-Signal-Sensorschaltkreises 213 unterbrochen ist, nämlich wenn das Wort-Sync-Signal für eine vorbestimmte Zeitdauer nicht erfaßt wurde. Wenn folglich eine Bedingung herrscht, wie sie in Fig. 15B gezeigt ist, wird die Übertragung des Übertragungssignals, das von dem Übertragungs/Empfangsgerät 201 auf der Seite der Kamera 1 herkommt, für eine vorbestimmte Zeitperiode (eine Zeitperiode, die länger ist als die Zeitdauer, nachdem die Kamera die richtige Information geholt hat, die Betriebsbedingung in der Sync-Bedingung erfaßt wurde, beispielsweise zwei vertikale Abtastperioden) angehalten. Im Ergebnis ist es möglich, die Video-Sync- Information in dem Übertragungs/Empfangsgerät 201 auf der Seite der Kamera 1 zu erhalten, und folglich kann der Betrieb in der normalen Synchronisationsbedingung ablaufen.
Der Sync-Signal-Sensorschaltkreis 213 zum Feststellen, daß das Wort-Sync- Signal periodisch dekodiert wird, kann einfach durch einen ersten monostabilen Multivibrator, wie er in Fig. 17 gezeigt ist, angeordnet werden. Dieser erste monostabile Multivibrator ist ein triggerbarer Typ, in welchen ein Sync-Signal- Sensorimpuls P1 als Triggereingang eingegeben wird. Wenn ein Ausgang P2 in einen monostabilen Multivibrator eingegeben wird, um den Übertragungsanhalte-Steuerschaltkreis 214 zu bilden zum Ausgeben eines Impulses, der verwendet wird, um die Übertragungsoperation des Übertragungssignals anzuhalten, kann ein anderer Impuls P3 zum Anordnen der Unterbrechung des Aussendens des Übertragungssignals von dem Übertragungs/Empfangsgerät 201 auf der Seite der Kamera 1 leicht erhalten werden, wie es in dem Zeitdiagramm von Fig. 16 wiedergegeben ist.
Es ist zu beachten, daß die periodische Charakteristik der Video-Sync-Daten kontrolliert werden kann anstelle des Kontrollierens der periodischen Charakteristik des Wort-Sync-Signals. Das heißt, es werden auch die Video- Sync-Daten bei der horizontalen Abtastperiode, der vertikalen Abtastperiode oder der Periode, die durch Multiplizieren dieser Abtastperioden mit ganzen Zahlen erhalten wird, empfangen. Im Ergebnis wird diese Periodencharakteristik beurteilt in genau der gleichen Weise wie das Wort-Sync-Signal. Wenn diese periodische Charakteristik unterbrochen wird, wird ein Übertragungsanhaltebefehl an den Übertragungsschaltkreis 206-1 gegeben. Folglich kann die Video-Sync-Information in dem Übertragungs/Empfangsgerät 201 auf der Seite der Kamera 1 erhalten werden, und die Betriebsbedingung kann in der normalen Sync-Bedingung ablaufen, wodurch die Übertragungssignale unter der normalen bidirektionalen Weise in einer ähnlichen Weise, wie in der vorangegangenen Form, übertragen werden können.
In dieser Ausführungsform wurde eine Drahtsignalübertragung mit dem Koaxialkabel als Übertragungsweg beschrieben. Jedoch ist die Erfindung nicht darauf beschränkt, sondern kann ebenso auf drahtlose Typen von Multiplex- Übertragungssystemen für Video-, Audio- und Datensignale übertragen werden, wie beispielsweise eine FPU (" Field Pick-up Unit").
Im folgenden wird eine Beschreibung einer Anordnung eines bidirektionalen Signalübertragungssystems gegeben, das zwischen einer Kamera und einer CCU (Kamerasteuereinheit) arbeitet gemäß einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf Fig. 18 und Fig. 19. In diesen Zeichnungen bezeichnet das Bezugszeichen 301 eine Kamera, welche das Übertragungs/Empfangsgerät umfaßt, das Bezugszeichen 302 bezeichnet eine CCU (Kamerasteuereinheit), welche das Übertragungs/Empfangsgerät umfaßt, das Bezugszeichen 303 bezeichnet einen Übertragungsweg (Kabel), das Bezugszeichen 304 bezeichnet ein Übertragungssignal, wie beispielsweise ein Videosignal, ein Audiosignal und ein Steuersignal, welche von der CCU 302 zu der Kamera 301 übertragen werden sollen. Das Bezugszeichen 305 bezeichnet ein Übertragungssignal, wie ein Videosignal, ein Audiosignal und ein Steuersignal, das von der Kamera 301 zu der CCU 302 übertragen werden soll. Das Bezugszeichen 306 ist ein Datenkompressionschaltkreis zum Durchführen einer Bandbegrenzung und einer Datenkompression des Übertragungssignals 304. Das Bezugszeichen 307 zeigt einen Umschaltkreis zum Umschalten der Übertragung/Empfangs des Übertragungssignals (wird später diskutiert). Das Bezugszeichen 308 bezeichnet einen Zeitachsen-Expansionschaltkreis zum durchführen einer Zeitachsenexpansion des Übertragungssignals (wird später beschrieben). Das Bezugszeichen 309 bezeichnet einen Zeitachsen- Kompressionsschaltkreis zum Durchführen einer Zeitachsenkompression und einer zeitunterteilten Multiplexierung der Übertragungssignale 304 und 305. Das Bezugszeichen 310 ist ein Datenexpansionsschaltkreis zum Expandieren der Übertragungsdaten (wird später beschrieben).
Das Bezugszeichen 304-1' gibt ein Übertragungssignal wieder, welches dadurch erhalten wurde, daß das Übertragungssignal 304 der CCU 302 verarbeitet wurde durch Bandbegrenzung, Datenkompression und Zeitachsenkompression und ebenfalls zeitunterteilt multiplexiert wurde. Das Bezugszeichen 305' zeigt ein Übertragungssignal, das von der Kamera 301 zu der CCU 302 übertragen wird, welches zeitachsenkomprimiert und zeitunterteilt multiplexiert in der Kamera 301 wurde.
Unter der Annahme, daß die Übertragungsbitrate des Transmissionsweges 303 auf 340 Mb/s eingestellt ist, und die Bitraten X und Y der Übertragungssignale 304 und 305 jeweils auf 270 Mb/x eingestellt sind, wird das Übertragungssignal 304 der CCU 302 entweder bandbegrenzt oder datenkomprimiert, um ein Signal 304 zu erzeugen, dessen Bitrate komprimiert wurde in einer Bitrate x-1 (beispielsweise 54 Mb/s), um das Übertragungssignal 305 von der Kamera 301 ohne Beeinträchtigung, nämlich ohne Verminderung der Datenmenge zu übertragen. Folglich kann eine Summe der Übertragungsbitraten der Übertragungssignale 304 und 305 die Übertragungsbitratenbedingung des oben beschriebenen bidirektionalen Übertragungsweges wie folgt erfüllen:
R (= 340 Mb/s) > X - 1 + Y (= 54 Mb/s + 270 Mb/s = 324 Mb/s).
Im folgenden werden die Betriebsweisen dieses bidirektionalen Signalübertragungssystems beschrieben. Das Übertragungssignal 304 der CCU 302 mit der Bitrate "X" (270 Mb/s) wird dem Datenkompressionschaltkreis 306 zugeführt, so daß dieses Signal durch die Bandbegrenzung und die Datenkompression verarbeitet wird, um ein komprimiertes Signal 304-1 zu erzeugen, das eine Datenmenge der Bitrate X-1 (54 Mb/s) aufweist. Als ein derartiges Datenkompressionsverfahren wurde ein einfaches DPCM-System ("Differential Pulse Code Modulation") und andere orthogonale Umwandlungsverfahren des JPEG ("Joint Photographic Coding Expert Group") und der MPEG ("Motion Picture Coding Expert Group") vorgeschlagen. Diese Datenkompressionsverfahren können in den bidirektionalen Signalübertragungssytemen gemäß der vorliegenden Erfindung verwendet werden.
Das Signal, welches datenkomprimiert wurde mit dieser Bitrate von X-1 (54 Mb/s) wird mit Bezug auf die Zeitachse durch den Zeitachsen- Kompressionsschaltkreis 309 komprimiert, um ein Übertragungssignal 304'-1 zu erhalten. Dieses Übertragungssignal 304-1' wird über den Übertragungsweg 303 mit der Übertragungsbitrate R (340 Mb/s) an die Kamera 301 zur Zeit "C" entsprechend der Nicht-Signalperiode des Übertragungssignales 305', welches von der Kamera 301 erhalten wurde, durch den Umschaltkreis 307 übertragen.
Das Übertragungssignal 304-1', das über den Übertragungsweg 303 übertragen wird, wird dem Zeitachsen-Expansionsschaltkreis 308 durch den Umschaltkreis 307 der Kamera 301 zugeführt, um den Expansionsprozeß für den Zeitachsen- Kompressionskompressor auszuführen, der durch den Zeitachsen- Kompressionsschaltkreis 308 der CCU 302 bewirkt wurde. Weiterhin werden die Daten, die durch den Datenkompressionsschaltkreis 306 der CCU 302 komprimiert wurden, durch den Datenexpansionsschaltkreis 310 expandiert, so daß dieses Übertragungssignal auf die ursprünglichen Bilddaten, die als ein Signal 304 ausgegeben werden, zurückgeführt sind.
Andererseits wird das Übertragungssignal 305 mit der Bitrate Y (270 Mb/s) der Kamera 301 dem Zeitachsenkompressionschaltkreis 309 zugeführt, in welchem nur die Zeitachsenkompression ausgeführt wird, so daß das zeitachsenkomprimierte Signal durch den Umschaltkreis 307 zur Zeit "D" entsprechend der Nicht-Signalperiode des Übertragungssignales 304-1', das von der CCU 302 erhalten wurde, über den Übertragungsweg 303 mit der Übertragungsbitrate R (340 Mb/s) als ein Übertragungssignal 305' ohne irgendwelche Bitverluste übertragen wird.
Das Übertragungssignal 305', das durch den Übertragungsweg 303 übertragen wurde, wird dem Zeitachsen-Expansionsschaltkreis 308 durch den Umschaltkreis 307 zugeführt. In diesem Zeitachsen-Expansionschaltkreis 308 wird die Zeitachsenkompression, die durch den Zeitachsen- Kompressionsschaltkreis 309 der Kamera 301 bewirkt wurde, expandiert, so daß dieses Übertragungssignal auf die ursprünglichen Bilddaten ohne Beeinträchtigung der Bildqualität (weil keine Datenkompression) zurückgeführt ist, welches dann als ein Signalausgang 305 ausgegeben wird.
Wie zuvor beschrieben, wird ein solches Videosignal, dessen Bildqualität nicht beeinträchtigt werden darf, aufgrund der Verwendung im Rund Funk als Übertragungssignal 305', das von der Kamera 301 zu der CCU 302 übertragen wird, nur mittels Durchführen eines Zeitachsen-Kompressionsprozesses ohne irgendwelche Beeinträchtigung übertragen. Im Gegensatz dazu wird ein solches zurückgeführtes Videosignal, dessen Bildqualität leicht beeinträchtigt sein kann, und das verwendet wird, um das Bild im On-Line-Modus durch einen Kameramann zu beobachten, als das Signal 304-1' von der CCU 302 zu der Kamera 301 übertragen und verarbeitet mittels Bandbegrenzung und Datenkompression. Dann wird die Bitrate des verarbeiteten Signals abgesenkt, und das sich ergebende Signal wird übermittelt.
Folglich, da die gesamte Übertragungsbitrate vermindert sein kann, ist es möglich, ein Übertragungsgerät zu schaffen, das in der Lage ist, die bidirektionale Signalübertragung mit der höchsten Effizienz unter Verwendung des Übertragungsweges mit begrenzter Übertragungsbitrate durchzuführen, und ebenso kann die erforderliche Frequenzbandbreite in der Signalübertragung verengt werden.
Beispielsweise, wenn die Übertragungssignale 304 und 305 Bitraten von 270 Mb/s aufweisen und bidirektional übertragen werden ohne daß die Daten miteinander überlappen, ist es normalerweise erforderlich, einen Übertragungsweg mit einer Übertragungsbitrate von mehr als 540 Mb/s zu haben. Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine solche bidirektionale Signalübertragung verwirklicht werden mit einem Übertragungsweg mit einer Übertragungsbitrate von 340 Mb/s.
In dieser Ausführungsform wird die bidirektionale Signalübertragung zwischen der Kamera und der CCU verwendet, und eine solche Signalverarbeitung wie eine Bandbegrenzung und eine Datenkompression werden nur für das Übertragungssignal, das von der CCU zu der Kamera übertragen wird, eingesetzt. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht darauf begrenzt, sondern kann auf das Übertragungssignal angewendet werden, welches von der Kamera zu der CCU übertragen wird, für welche Bandbegrenzung/Datenkompressionsvorgänge ausgeführt werden. Weiterhin kann die gesamte Übertragungsbitrate vermindert werden.
Es ist zu beachten, daß die vorliegende Erfindung nicht auf die bidirektionale Signalübertragung zwischen der Kamera und der CCU begrenzt ist, sondern auch auf solche bidirektionale Signalübertragungen zwischen FF'U und Übertragungsgeräten in einem Kabelfernsehsystem angewendet werden können.
In diesem Modifikationsfall kann der Bandbegrenzungsprozeß und der Datenkompressionsprozeß in den jeweiligen Übertragungsgeräten ausgeführt werden in Abhängigkeit von den Übertragungsbitraten für diese Übertragungssignale und die Übertragungswege. Insbesondere kann die gesamte Übertragungsbitrate vermindert werden.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das digital verarbeitete Videosignal, das Audiosignal und das Steuersignal zeitunterteilt multiplexiert und sowohl die Signalperiode wie auch die Nicht-Signalperiode werden mittels des Zeitkompressionsprozesses in bezug auf die Signalübertragung zwischen den zwei Videoanwendungen bereitgestellt. Folglich kann die simultane digitale Signalübertragung von beiden Enden des Kabels ohne Überlappung der Signalperioden miteinander erreicht werden. Dies hat den Vorteil, daß eine bidirektionale Signalübertragung mit hoher Leistung ohne Rauschen und Verzerrungen verwirklicht werden kann.
Da das bidirektionale Übertragungssystem so angeordnet ist, daß alle Operationszeiteinteilungen synchron mit dem Bezugssignal eines Übertragungsgerätes unter den Übertragungsgeräten synchronisiert sind, kann der Betrieb einer Mehrzahl von Geräten miteinander synchronisiert werden.
Da zudem eine solche Zeiteinheit verwendet wird, welche durch Unterteilen der Bildperiode in einer Mehrzahl von Zeitblöcken als Übertragungsperiode in der bidirektionalen Signalübertragung erhalten wird, gibt es viele Vorteile wie folgt:
(1). Das Bildsignal als Videophaseninformation kann leicht übertragen werden, so daß die Rahmenphase leicht auf der Kameraseite erfaßt werden kann.
(2). Da die Bildperiode zweifach länger ist als die vertikale Abtastperiode, kann der Prozeß des Entfernens der vertikalen Rücklaufperiode, um die Übertragungsdatenmenge zu komprimieren, einfach durchgeführt werden, und dieser Schaltkreis kann verkleinert werden.
Ebenso kann gemäß der vorliegenden Erfindung, selbst wenn die Videosynchronsation nicht erreicht werden kann aufgrund einer Stromeinschaltbedingung und dem Auftreten eines Kommunikationsausfalls, das Überlappen der Transmissionssignale innerhalb kurzer Zeit gelöst werden, so daß eine Hochleistungsbildübertragung stabil ohne Rauschen und Verzerrung verwirklicht werden kann.
Wenn gemäß der vorliegenden Erfindung das Signal bidirektional übertragen wird über den Übertragungsweg, der eine vorbestimmte Übertragungsbitrate hat, wird ein Signal, welches ohne Verminderung übertragen werden soll, verarbeitet nur mittels des Zeitachsen-Kompressionsprozesses, wohingegen ein. Signal, welches erlaubtermaßen mit Beeinträchtigungen übertragen werden kann, mittels Bandbegrenzung und Datenkompression übermittelt wird, und dadurch die Bitrate vermindert wird. Folglich kann die gesamte Bitrate ohne Beeinträchtigung der Qualität des wichtigsten Signals vermindert werden. Da weiterhin das Frequenzband, das für die Datenübertragung erforderlich ist, verengt werden kann, kann die Hardwaremenge des bidirektionalen Signalübertragungssystems vermindert werden, und es gibt keine Begrenzung in der Übertragungsstrecke. Daher kann ein bidirektionales Signalübertragungssystem leicht verwirklicht werden.

Claims

1. Videosignal-Übertragungsverfahren, worin digitale Signale einschließlich von mindestens digitalen Videosignalen bidirektionell übertragen und empfangen werden im wesentlichen in Echtzeit zwischen ersten und zweiten Videoanwendungen (1, 2), die über einen Übertragungsweg (7) gekoppelt sind, wobei die ersten und zweiten Videoanwendungen (1, 2) jeweils ein Übertragungs- und Empfangsgerät umfassen, wobei das Verfahren die Schritte umfaßt:

Unterteilen eines ersten digitalen Signals der ersten Videoanwendung in eine Vielzahl von vorbestimmten Perioden und Zeitachsenkomprimieren des ersten unterteilten Signals, um ein erstes geteiltes und komprimiertes digitales Signal zu erzeugen, das eine Signalperiode und eine Nicht- Signalperiode abwechselnd wiederholt, wobei das erste geteilte und komprimierte Signal auf dem Übertragungsweg übertragen wird;

Steuern des Übertragungs- und Empfangsgerätes der ersten Videoanwendung, um eine erste Übertragungsperiode und eine zweite Übertragungsperiode abwechselnd auf dem Übertragungsweg zu erzeugen, wobei die erste Übertragungsperiode länger als die zweite Übertragungsperiode ist, so daß das erste geteilte und komprimierte digitale Signal der ersten Videoanwendung auf die zweite Videoanwendung in der ersten Übertragungsperiode des Übertragungsweges übertragen wird;

Empfangen des ersten geteilten und komprimierten digitalen Signales von der ersten Videoanwendung bei der zweiten Videoanwendung; und

Zeitachsenexpandieren des ersten geteilten und komprimierten digitalen Signals, um das erste digitale Signal bei der zweiten Videoanwendung wiederzugeben.

2. Videosignal-Übertragungsverfahren nach Anspruch 1, worin das Verfahren weiterhin die Schritte umfaßt:

Teilen des zweiten digitalen Signals der zweiten Videoanwendung in eine Vielzahl von vorbestimmten Perioden und Zeitachsenkomprimieren des zweiten geteilten digitalen Signals, um ein zweites geteiltes und komprimiertes digitales Signal zu erzeugen, das eine Signalperiode und eine Nicht-Signalperiode abwechselnd wiederholt;

Steuern des Übertragungs- und Empfangsgerätes der zweiten Videoanwendung, so daß das zweite geteilte und komprimierte digitale Signal der zweiten Videoanwendung auf die erste Videoanwendung in der zweiten Übertragungsperiode des Übertragungsweges übertragen wird;

Empfangen des zweiten geteilten und komprimierten digitalen Signals von der zweiten Videoanwendung bei der ersten Videoanwendung; und

Zeitachsenexpandieren des zweiten geteilten und komprimierten digitalen Signals, um das zweite digitale Signal bei der ersten Videoanwendung wiederzugeben.

3. Videosignal-Übertragungsverfahren nach Anspruch 1, worin das erste digitale Signal ein zeitgeteiltes Multiplexsignal ist, in welchem mindestens ein digitales Videosignal und ein digitales Audiosignal multiplexiert sind.

4. Videosignal-Übertragungsverfahren nach Anspruch 1, worin nach der ersten Übertragungsperiode, in welcher das erste geteilte und komprimierte digitale Signal von der ersten Videoanwendung übertragen wird, endet, die zweite Übertragungsperiode, in welcher das zweite geteilte und komprimierte digitale Signal von der zweiten Videoanwendung übertragen wird, beginnt; und worin, nachdem die zweite Übertragungsperiode, in welcher das zweite geteilte und komprimierte digitale Signal von der zweiten Videoanwendung übertragen wird, geendet hat, die erste Übertragungsperiode, in wel cher das erste geteilte und komprimierte digitale Signal von der ersten Videoanwendung übertragen wurde, beginnt.

5. Videosignal-Übertragungsverfahren nach Anspruch 1, worin, nachdem eine vorbestimmte Verzögerungszeit abgelaufen ist seit der Übertragung des ersten geteilten und komprimierten digitalen Signals von der ersten Videoanwendung in der ersten Übertragungsperiode übertragen wurde, geendet hat, die zweite Übertragungsperiode, in welcher das zweite geteilte und komprimierte digitale Signal von der zweiten Videoanwendung übertragen wurde, beginnt.

6. Videosignal-Übertragungsverfahren nach Anspruch 1, worin die Periode des ersten geteilten und komprimierten digitalen Signals mit der der ersten Übertragungsperiode synchronisiert ist.

7. Videosignal-Übertragungsverfahren nach Anspruch 6, worin jede der vorbestimmten Perioden, in welche das erste digitale Signal geteilt wird, gleich Tf ist, wobei die erste Übertragungsperiode eine Periode ist, die durch eine der folgenden Gleichungen definiert wird:

(a) Tf = n · Tn,

(b) Tf = n · Tn + m · Tm,

(c) Tf = n · Tn + m · Tm + k · Tk, und

(d) Tf = Σ (ni · T1),

wobei die Symbole Tn, Tm, Tk, und Ti die erste Übertragungsperiode bezeichnen und die Symbole n, m, k, ni, i positive ganze Zahlen verschieden von 0 wiedergeben.

8. Videosignal-Übertragungsverfahren nach Anspruch 7, worin die vorbestimmte Periode Tf auf eine Periode einer Rahmenperiode des Videosignals multipliziert mit einer positiven ganzen Zahl verschieden von 0 eingestellt ist.

9. Videosignal-Übertragungsverfahren nach Anspruch 7, worin die vorbestimmte Periode Tf auf eine Periode einer Feldperiode des Videosignals multipliziert mit einer positiven ganzen Zahl verschieden von 0 eingestellt ist.

10. Videosignal-Übertragungsverfahren nach Anspruch 1, worin bei mindestens einer der ersten und zweiten Videoanwendungen das Verfahren die Schritte des Addierens eines Synchronisationssignales zu dem übertragenen geteilten und komprimierten digitalen Signal bei einer bestimmten Stelle in dem übertragenen geteilten und komprimierten digitalen Signal in jeder Übertragungsperiode umfaßt; und

worin in mindestens einer der ersten und zweiten Videoanwendungen das Verfahren weiterhin die Schritte umfaßt:

Detektieren des Synchronisationsignales von dem empfangenen geteilten und komprimierten digitalen Signal; und

Anhalten der Übertragung des geteilten und komprimierten digitalen Signales für eine vorbestimmte Zeit im Falle, daß das Synchronisationssignal in einem vorbestimmten Erfassungswiederholungsmuster innerhalb mindestens einer vorbestimmten Zeit nicht erfaßt wird.

11. Videosignal-Übertragungsverfahren nach Anspruch 1, worin bei jeder der ersten und zweiten Videoanwendungen das Verfahren weiterhin den Schritt des Übertragens eines Signals umfaßt, das einen Pegel aufweist, welcher im wesentlichen gleich einem Mittelwert der digitalen Signale der Übertragungsperiode ist, wenn kein Signal in der Übertragungsperiode übertragen wird.

12. Videosignal-Übertragungsverfahren nach Anspruch 11, weiterhin umfassend den Schritt des Diskriminierens eines hohen Pegels und eines niedri gen Pegels auf der Grundlage eines vorbestimmten Bezugswertes von dem empfangenen geteilten und komprimierten digitalen Signal;

worin der Bezugswert auf einen Wert eingestellt ist, welcher niedriger ist als ein Mittelwert der digitalen Signale um einen Wert entsprechend einem Dämpfungsbetrag der digitalen Signale in dem Übertragungsweg.

13. Videosignal-Übertragungssystem, worin digitale Signale, die mindestens digitale Videosignale und digitale Audiosignale enthalten, bidirektionell übertragen und empfangen werden im wesentlichen in Echtzeit in ersten und zweiten Videoanwendungen (1, 2), die über einen Übertragungsweg (7) gekoppelt sind, wobei die ersten und zweiten Videoanwendungen jeweils ein Übertragungs- und Empfangsgerät enthalten, wobei die erste Videoanwendung umfaßt:

Mittel (5-1) zum Erzeugen eines ersten digitalen Signals durch zeitgeteiltes Multiplexieren von mindestens dem digitalen Videosignal und dem digitalen Audiosignal;

Mittel zum Teilen des ersten digitalen Signals in eine Vielzahl von vorbestimmten Perioden und Zeitachsenkomprimieren des ersten geteilten digitalen Signals, um ein erstes geteiltes und komprimiertes digitales Signal zu erzeugen, das eine Signalperiode und eine Nicht-Signalperiode abwechselnd wiederholt;

Mittel zum Übertragen des ersten geteilten und komprimierten digitalen Signals zu der zweiten Videoanwendung durch den Übertragungsweg;

Mittel zum Steuern des Übertragungs- und Empfangsgerätes der ersten Videoanwendung, um eine erste Übertragungsperiode und eine zweite Übertragungsperiode abwechselnd auf dem Übertragungsweg zu erzeugen, wobei die erste Übertragungsperiode länger ist als die zweite Übertragungsperiode und Steuern des Übertragungsmittels, so daß das erste geteilte und komprimierte digitale Signal der ersten Videoanwendung zu der zweiten Videoanwendung in der ersten Übertragungsperiode des Übertragungsweges übertragen wird;

Mittel zum Empfangen eines zweiten geteilten und komprimierten digitalen Signales von der zweiten Videoanwendung;

Mittel zum Zeitachsenexpandieren des zweiten geteilten und komprimierten digitalen Signals, um ein zweites digitales Signal wiederzugeben; und

Mittel (8-2) zum Trennen des zeitachsenexpandierten zweiten digitalen Signals, um mindestens ein digitales Videosignal und ein digitales Audiosignal wiederzugeben.

14. Videosignal-Übertragungssystem nach Anspruch 13, worin die zweite Videoanwendung umfaßt:

Mittel zum Erzeugen eines zweiten digitalen Signals durch Multipilexieren von mindestens dem digitalen Videosignal und dem digitalen Audiosignal;

Mittel zum Teilen des zweiten digitalen Signals in eine Vielzahl von vorbestimmten Perioden und Zeitachsenkomprimieren des zweiten geteilten digitalen Signals, um das zweite geteilte und komprimierte Signal zu erzeugen, das eine Signalperiode und eine Nicht-Signalperiode abwechselnd wiederholt;

Mittel zum Übertragen des zweiten geteilten und komprimierten digitalen Signals zu dem Übertragungsweg;

Mittel zum Steuern des Übertragungs- und Empfangsgerätes und Übertragungsmittel, um das zweite geteilte und komprimierte digitale Signal in der zweiten Übertragungsperiode zu der ersten Videoanwendung durch den Übertragungsweg zu übertragen;

Mittel zum Empfangen des ersten geteilten und komprimierten digitalen Signals von der ersten Videoanwendung;

Mittel zum Zeitachsenexpandieren des ersten geteilten und komprimierten digitalen Signals, um ein erstes digitales Signal zu erzeugen; und

Mittel zum Trennen des zeitachsenexpandierten digitalen Signals, um das digitale Videosignal und das digitale Audiosignal wiederzugeben.

15. Videosignal-Übertagungssystem nach Anspruch 14, worin die erste Videoanwendung weiterhin ein Mittel zum Addieren eines Synchronisationssignales zu dem übertragenen ersten geteilten und komprimierten digitalen Signal an einer bestimmten Stelle des übertragenen geteilten und komprimierten digitalen Signales in jeder Übertragungsperiode umfaßt; und worin die zweite Videoanwendung weiterhin umfaßt:

Mittel zum Erfassen des Synchronisationssignales von dem empfangenen ersten geteilten und komprimierten digitalen Signal; und

Mittel zum Anhalten der Übertragung des zweiten geteilten und komprimierten Signals, wenn das Synchronisationssignal nicht innerhalb einer vorbestimmten Zeit erfaßt wird.

16. Videosignal-Übertragungssystem nach Anspruch 13, worin mindestens eine der ersten und zweiten Videoanwendungen weiterhin ein Mittel zum Datenkomprimieren des digitalen Signals umfaßt.

17. Videosignal-Übertragungssystem nach Anspruch 13, worin die erste Videoanwendung eine Fernsehkamera ist; und worin die zweite Videoanwendung eine Fernsehkamera-Steuervorrichtung ist.

18. Videosignal-Übertragungssystem nach Anspruch 13, worin der Übertragungsweg ein Dreifachkoaxialkabel umfaßt.

19. Videosignal-Übertragungsverfahren nach Anspruch 5, worin die vorbestimmte Verzögerungszeit so eingestellt ist, daß sie nicht länger als eine Übertragungsverzögerungszeit ist, welche erzeugt wird, wenn das erste und das zweite geteilte komprimierte digitale Signal auf dem Übertragungsweg übertragen werden.

10. Videosignal-Übertragungsverfahren nach Anspruch 2, worin das erste geteilte komprimierte digitale Signal der ersten Videoanwendung ein Signal ist, in welchem ein Videosignal für eine Einbild-Abbildung von der ersten Videoanwendung in eine Mehrzahl von vorbestimmten Perioden geteilt wird; und worin das Verfahren weiterhin den Schritt des Addierens eines ersten Signals umfaßt, welches eine vorbestimmte Phaseninformation in bezug auf das Videosignal von der ersten Videoanwendung wiedergibt, in das erste geteilte und komprimierte digitale Signal an einer vorbestimmten Stelle in dem ersten geteilten und komprimierten digitalen Signal.

21. Videosignal-Übertragungsverfahren nach Anspruch 20, worin das zweite geteilte und komprimierte digitale Signal der zweiten Videoanwendung ein Signal ist, in dem ein Videosignal für eine Einbild-Abbildung der zweiten Anwendung in eine Mehrzahl von vorbestimmten Perioden geteilt wird; und worin das zweite Verfahren den Schritt des Addierens eines zweiten Signals umfaßt, welches eine vorbestimmte Phaseninformation in bezug auf das Videosignal von der zweiten Anwendung wiedergibt, in ein zweites geteiltes und komprimiertes digitales Signal an einer vorbestimmten Stelle in dem zweiten geteilten und komprimierten digitalen Signal.

22. Videosignal-Übertragungsverfahren nach Anspruch 20, worin das Verfahren weiterhin die Schritte umfaßt:

Erfassen des ersten Signals, welches die vorbestimmte Phaseninformation wiedergibt, bei der zweiten Videoanwendung;

Synchronisieren einer vorbestimmten Phase des zweiten geteilten komprimierten digitalen Signales als Bezug einer Signalverarbeitung der zweiten Videoanwendung auf der Grundlage des erfaßten ersten Signals, welches die vorbestimmte Phaseninformation wiedergibt.

23. Videosignal-Übertragungsverfahren nach Anspruch 1, worin m der zweiten Videoanwendung das Verfahren weiterhin den Schritt des Datenkomprimierens des zweiten digitalen Signals vor dem Schritt des Zeitachsenkomprimierens des zweiten geteilten digitalen Signals umfaßt; und

worin in der ersten Videoanwendung das Verfahren weiterhin den Schritt des Datenexpandierens des zweiten geteilten und komprimierten digitalen Signals vor dem Schritt des Zeitachsenexpandierens des zweiten geteilten und komprimierten digitalen Signals umfaßt.

24. Videosignal-Übertragungsverfahren nach Anspruch 1, worin ein Verhältnis der ersten Übertragungsperiode zu der zweiten Übertragungsperiode gewählt ist als ² : 1.

25. Videosignal-Übertragungsverfahren nach Anspruch 24, worin die erste Übertragungsperiode und die zweite Übertragungsperiode 12 Scanzeilenperioden bzw. 6 Scanzeilenperioden eines Videosignals entsprechen.

26. Videosignal-Übertragungsverfahren nach Anspruch 2, worin eine Zeitdauer des ersten geteilten und komprimierten digitalen Signals der ersten Videoanwendung kürzer eingestellt ist als die erste Übertragungsperiode; und worin eine Zeitdauer des zweiten geteilten und komprimierten digitalen Signales der zweiten Videoanwendung kürzer eingestellt ist als die zweite Übertragungsperiode.

27. Videosignal-Übertragungsverfahren nach Anspruch 20, worin das erste Signal, das die vorbestimmte Phaseninformation wiedergibt, gewählt ist aus den Phasen einer vertikalen Scanperiode eines Videosignals, einer Feldperiode eines Videosignals, einer Rahmenperiode eines Videosignals und phasengleich zu diesen Perioden um eine ganze Zahl multipliziert sind.

28. Videosignal-Übertragungssystem, worin digitale Signale, die mindestens digitale Videosignale und digitale Audiosignale bidirektionell übertragen und empfangen werden im wesentlichen in Echtzeit in ersten (150) und zweiten (250) Videoanwendungen, die über einen Übertragungsweg (7) miteinander gekoppelt sind, wobei die erste Videoanwendung (150) umfaßt:

Mittel (5-1) zum Erzeugen eines ersten digitalen Signals durch Multiplexieren von mindestens dem digitalen Videosignal und dem digitalen Audiosignal;

Mittel zum Teilen des ersten digitalen Signals in eine Vielzahl von vorbestimmten Perioden und Zeitachsenkomprimieren des ersten geteilten Signals, um ein erstes Übertragungssignal zu erzeugen, das eine Signalperiode und eine Nicht-Signalperiode abwechselnd wiederholt;

Mittel zum Übertragen des ersten Übertragungssignales auf dem Übertragungsweg; und

Mittel zum Steuern der ersten und zweiten Videoanwendungen, um eine erste Übertragungsperiode und eine zweite Übertragungsperiode abwechselnd in dem Übertragungsweg zu erzeugen, und Steuern der Übertragungsmittel, so daß das erste Übertragungssignal synchronisiert ist mit der ersten Übertragungsperiode und übertragen wird zu der zweiten Videoanwendung in der ersten Übertragungsperiode;

wobei die zweite Videoanwendung (250) umfaßt:

Mittel (5-2) zum Erzeugen eines zweiten digitalen Signals durch Multiplexieren von mindestens dem digitalen Videosignal und dem digitalen Audiosignal;

Mittel zum Teilen des zweiten digitalen Signals in eine Vielzahl von vorbestimmten Perioden und Zeitachsenkomprimieren des zweiten geteilten Signals, um ein zweites Übertragungssignal zu erzeugen, das eine Signalperiode und eine Nicht-Signalperiode abwechselnd wiederholt;

Mittel zum Übertragen des zweiten Übertragungssignals auf den Übertragungsweg; und

Mittel zum Steuern der Übertragungsmittel, so daß das zweite Übertragungssignal synchronisiert ist mit der zweiten Übertragungsperiode und übertragen wird zu der ersten Videoanwendung in der zweiten Übertragungsperiode;

wobei die erste Videoanwendung (150) weiterhin umfaßt:

Mittel zum Empfangen des zweiten Übertragungssignales von der zweiten Videoanwendung;

Mittel zum Zeitachsenexpandieren des zweiten Übertragungssignales, um das zweite digitale Signal wiederzugeben; und

Mittel (7-1) zum zeitunterteilten Trennen des zeitachsenexpandierten digitalen Signals, um mindestens das digitale Videosignal und das digitale Audiosignal wiederzugeben; und

wobei die zweite Videoanwendung (250) weiterhin umfaßt:

Mittel zum Empfangen des ersten Übertragungssignales von der ersten Videoanwendung;

Mittel zum Zeitachsenexpandieren des empfangenen ersten übertragenen Signals, um das erste digitale Signal zu erzeugen; und

Mittel (8-2) zum zeitgeteilten Trennen des zeitachsenexpandierten digitalen Signals, um mindestens das digitale Videosignal und das digitale Audiosignal zu wiederholen.

29. Videosignal-Übertragungssystem nach Anspruch 28, worin das Mittel zum Teilen des digitalen Signals und zum Zeitachsenkomprimieren des geteilten Signals in der ersten und zweiten Videoanwendung ein Mittel zum Datenkomprimieren des geteilten Signals umfaßt, bevor das geteilte Signal zeitachsenkomprimiert wird; und worin die erste und zweite Videoanwendung jeweils weiterhin ein Mittel zum Datenexpandieren des empfangenen Übertragungssignals und Zuführen des datenexpandierten Übertragungssignals zu dem Mittel für die Zeitachsenexpandierung enthält.

30. Videosignal-Übertragungssystem nach Anspruch 28, worin die erste Videoanwendung eine Fernsehkamera ist und die zweite Videoanwendung eine Fernsehkamera-Steuervorrichtung ist.

31. Videosignal-Übertragungssystem nach Anspruch 28, worin der Übertragungsweg ein Dreifachkoaxialkabel ist.

32. Videosignal-Übertragungsverfahren nach Anspruch 1, worin die ersten und zweiten Videoanwendungen eine Fernsehkamera bzw. eine Kamerasteuereinheit sind und ein Informationsbetrag des ersten digitalen Signals von der ersten Videoanwendung größer ist als der von dem zweiten digitalen Signal von der zweiten Videoanwendung.

33. Videosignal-Übertragungsverfahren nach Anspruch 5, worin die vorbestimmte Verzögerungszeit basiert auf der Übertragungsverzögerungszeit, welche in dem digitalen Signal auftritt, das in dem Übertragungsweg übertragen wird.

34. Videosignal-Übertragungsverfahren nach Anspruch 33, worin die vorbestimmte Verzögerungszeit gleich oder größer als die Übertragungsverzögerungszeit ist.

35. Videosignal-Übertragungsverfahren nach Anspruch 2, worin die Perioden der ersten und zweiten geteilten und komprimierten digitalen Signale mit denjenigen der ersten und zweiten Übertragungsperioden synchronisiert sind.

36. Videosignal-Übertragungsverfahren nach Anspruch 7, worin die vorbestimmte Periode Tf auf eine Periode einer Scanzeile des Videosignals multipliziert mit einer positiven ganzen Zahl verschieden von 0 eingestellt ist.

37. Videosignal-Übertragungssystem nach Anspruch 14, worin die ersten und zweiten digitalen Signale mit den ersten bzw. zweiten Überträgungsperioden synchronisiert sind.