JP2004032112A - 映像無線伝送システム、送信装置及び受信装置、並びに映像無線伝送方法 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明の課題は、簡単な構成で映像無線伝送システムの信号処理を映像システムの基準信号に同期させることができる映像無線伝送システムを提供することである。
【解決手段】上記課題は、無線回線を介して映像信号を送受信する送信装置と受信装置とからなる映像無線伝送システムにおいて、映像出力を選択制御する映像出力制御装置と接続され、前記受信装置は、前記映像信号の伝送距離に応じた時間分だけ、前記映像出力制御装置の基準タイミングから先行させたタイミング情報を生成するタイミング情報生成手段と、生成したタイミング情報を、前記無線回線を介して前記送信装置に伝送するタイミング情報伝送手段とを有することを特徴とする映像無線伝送システムにて解決される。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、テレビジョン番組製作において、映像信号を無線によって伝送する映像無線伝送システム、送信装置及び受信装置、並びに映像無線伝送方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
取材現場などから放送スタジオ（以下、スタジオという）までニュース映像やイベントの実況映像などの番組素材を伝送する際には、無線により映像信号を伝送する映像無線伝送システムが使用される。この映像無線伝送システムは、従来から、ケーブル敷設の困難な環境下での番組制作に欠かせない手段として使用され、代表的なものに、ＦＰＵ　（Ｆｉｅｌｄ　Ｐｉｃｋ−ｕｐ　Ｕｎｉｔ）装置がある。このＦＰＵ装置は、放送番組素材を取材現場からスタジオ又はＴＳＬ（Ｔｒａｎｓｍｉｔｔｅｒ　ｔｏ　Ｓｔｕｄｉｏ　Ｌｉｎｋの略で、ＦＰＵからの放送番組素材の信号を受信してスタジオへ中継する無線回線をいう）へ伝達するための移動無線設備であり、屋外での中継番組において長年使用されている。
【０００３】
ところで、近年のデジタル伝送技術の急速な進歩によって、従来のアナログ伝送技術では困難であった、マルチパス（電波が送信点から複数の伝搬路を通って受信点に到達する現象をいう）妨害の影響が大きいスタジオのような屋内環境でも使用可能な映像無線伝送システムの開発も進められている。このマルチパスに耐性のある映像無線伝送システムとして、カメラ操作中のケーブルの煩わしさを開放することのできるワイヤレスカメラの開発が進められており、注目されている。このワイヤレスカメラは、カメラ装置（ここでは、「端末装置」という）とカメラ映像制御装置（ここでは、「メイン装置」という）とが組み合わされて構成され、端末装置により撮像された映像信号や収音された音声信号が無線によりメイン装置に送信されるため、従来のようなケーブル接続していた場合と比較して、ケーブル敷設や撤去の手間が省け、さらに、カメラアングルや撮影位置の自由度が広くなり、撮影現場でのカメラの機動性が向上する。
【０００４】
また、上記メイン装置に送られた映像信号は、スタジオ側の映像システム（＝映像出力制御装置）に送られ、同システムでは、この送られてきた映像をもとに、所望の画像を選択したり、合成したりして番組の制作が行われる。
【０００５】
図１５は、上で示した映像無線伝送システム（＝ワイヤレスカメラ）の概略構成を示す図である。
【０００６】
図１５において、この映像無線伝送システム１０４０は、端末装置１０１０とメイン装置１０００とから構成される。同図中の矢印は、端末装置１０１０からメイン装置１０００方向に所望の信号が流れることを示している。
【０００７】
上記端末装置１０１０は、撮像手段（図示省略）により撮影された映像信号のレベル補正等の処理を行う映像送信処理回路１０１４を具備する映像信号処理部１０１１と、該映像信号処理部１０１１から出力される映像信号や制御信号の変調処理を行う伝送送信処理回路１０１６を具備する伝送信号処理部１０１２とから構成される。また、上記メイン装置１０００は、端末装置１０１０から無線により伝送されてきた映像信号や制御信号の復調処理を行う伝送受信処理回路１００５を具備する伝送信号処理部１００２と、該伝送信号処理部１００２から出力された映像信号のレベル補正等の処理を行う映像受信処理回路１００３を具備する映像信号処理部１００１とから構成される。
【０００８】
上記映像無線伝送システムからの映像出力Ｓ１０３１は、外部の映像システムと接続される。図１６は、この映像システムの構成例を示す図である。
【０００９】
図１６において、この映像システム８１２は、基準信号発生装置８１０と、映像出力装置８−１〜８−Ｎと、映像スイッチャ−装置８１１とから構成され、各々は有線（ケーブル）で接続される。各映像出力装置８−１〜８−Ｎは、基準信号発生装置８１０から出力される基準信号Ｓ８１０が供給され、その基準信号Ｓ８１０に同期して動作する。つまり、各映像出力装置８−１〜８−Ｎは、映像システム８１２の基準信号をもとに映像信号処理を行い、基準信号に同期した映像信号を出力する。このため、映像スイッチャ−装置８１１に入力される映像信号には、時間的な進みや遅れが無く、映像スイッチャ−装置８１１において各映像Ｓ８−１〜Ｓ８−Ｎを切り替えても映像出力に同期乱れはない。
【００１０】
上で説明したように、従来の映像無線伝送システム（図１５参照）には、映像システム（図１６参照）からの基準信号は入力されない。したがって、映像無線伝送システムから出力される映像信号は映像システムに同期していないので、映像スイッチャ−装置８１１に直接入力することはできない。このため、映像無線伝送システムの使用に際しては、特殊装置であるＦＳ（Ｆｒａｍｅ　Ｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚｅｒ）装置を設ける必要があった。
【００１１】
続いて、このＦＳ装置を用いて、映像無線伝送システムを映像システムに接続する場合を図１７により説明する。
【００１２】
図１７において、映像システム９１２は、基準信号発生装置９１０と、映像出力装置９−２〜９−Ｎと、ＦＳ装置９０１と、映像スイッチャ−装置９１１とから構成され、映像無線伝送システム９２２は、前述の図１５と同様の構成となっており、端末装置９２０とメイン装置９２１とから構成され、両装置間で無線により映像信号Ｓ９２０の伝送が行われる。
【００１３】
映像無線伝送システム９２２からの映像出力Ｓ９２１は、有線で接続される映像システム９１２内のＦＳ装置９０１を経由して、映像スイッチャ−装置９１１に入力される。ＦＳ装置９０１は、映像無線伝送システム９２２からの映像信号Ｓ９２１を自装置９０１内部の映像フレームメモリに書き込んだ後、映像システム９１２の基準信号に同期して映像フレームメモリからデータを読み出して映像信号を出力する。すなわち、ＦＳ装置９０１を経由することで、映像無線伝送システム９２２の出力である映像信号を映像システム９１２の基準信号に同期させることができるようになっている。ＦＳ装置９０１の出力である映像信号は、他の映像出力装置９−２〜９−Ｎの映像信号Ｓ９−２〜Ｓ９−Ｎと映像タイミングが一致しており、映像スイッチャ−装置９１１で各映像を切り替えても映像出力には同期乱れがなく、同期のとれた映像信号Ｓ９１１が他装置に出力される。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来の映像無線伝送システム内の信号処理は、映像信号の出力先となる映像システムの基準信号と同期していない。このため、従来は、映像システム内にＦＳ装置という特殊な装置を設け、映像無線伝送システムからの映像信号を、ＦＳ装置を介すことで映像システムの基準信号と同期をとっていた。
【００１５】
ところが、ＦＳ装置内では、映像フレームメモリへの書き込み／読み出し動作によって、映像出力に最低でも映像１フレーム程度（約３３ｍｓｅｃ）の遅延が発生するため映像と音声とでずれが生じ、それを補償するために音声も遅延させる必要があった。このようにＦＳ装置を使用すれば、システム全体が複雑化するという不都合があった。
【００１６】
本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたもので、その課題とするところは、簡単な構成で映像無線伝送システムの信号処理を映像システムの基準信号に同期させることができる映像無線伝送システム、送信装置及び受信装置、並びに映像無線伝送方法を提供することである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、請求項１に記載されるように、無線回線を介して映像信号を送受信する送信装置と受信装置とからなる映像無線伝送システムにおいて、映像出力を選択制御する映像出力制御装置と接続され、前記受信装置は、前記映像信号の伝送距離に応じた時間分だけ、前記映像出力制御装置の基準タイミングから先行させたタイミング情報を生成するタイミング情報生成手段と、生成したタイミング情報を、前記無線回線を介して前記送信装置に伝送するタイミング情報伝送手段とを有することを特徴としている。
【００１８】
請求項２の発明は、前記映像無線伝送システムにおいて、前記タイミング情報は、前記送信装置及び前記受信装置内の処理遅延時間を含んで生成されることを特徴としている。
【００１９】
請求項３の発明は、前記映像無線伝送システムにおいて、前記送信装置は、前記タイミング情報伝送手段により伝送されてきた前記タイミング情報を抽出するタイミング情報抽出手段を有し、抽出したタイミング情報が示すタイミングで映像信号を発生し、その発生した前記映像信号を前記受信装置に伝送することを特徴としている。
【００２０】
請求項４の発明は、前記映像無線伝送システムにおいて、前記タイミング情報生成手段は、前記送信装置から無線区間を介して受信した映像信号のタイミングと、前記映像出力制御装置から入力された基準信号のタイミングとのタイミング差を検出するタイミング差検出手段と、前記タイミング差に対応して前記映像信号の遅延量を可変する第１のタイミング可変手段とを有することを特徴としている。
【００２１】
請求項５の発明は、前記映像無線伝送システムにおいて、前記タイミング情報生成手段は、前記映像信号の伝送距離に応じた伝送時間の変動を補償する補償用データをメモリに保持する補償用データ保持手段と、前記タイミング差検出手段によって検出されたタイミング差を前記補償用データ保持手段に保持されている補償用データによって補償する補償手段と、前記補償手段により補償されたタイミング差に対応して前記映像信号の遅延量を可変する第２のタイミング可変手段とを有することを特徴としている。
【００２２】
請求項６の発明は、前記映像無線伝送システムにおいて、前記補償用データ保持手段は、前記伝送距離に応じた伝送時間の変動を補償する補償量を求める際に、前記送信装置と受信装置の設置環境、気象条件のうちの少なくとも１つの情報を使用することを特徴としている。
【００２３】
請求項７の発明は、前記映像無線伝送システムにおいて、前記補償用データ保持手段は、前記伝送距離に応じた伝送時間の変動を補償するに充分な補償量を予め設定して保持する固定補償用データ発生手段を有することを特徴としている。
【００２４】
請求項８の発明は、前記映像無線伝送システムにおいて、前記タイミング情報伝送手段は、前記タイミング情報生成手段により生成した前記タイミング情報をパイロット信号に含め、伝送すべき信号帯域の所定の位置に当該パイロット信号を挿入して前記送信装置に伝送することを特徴としている。
【００２５】
請求項９の発明は、前記映像無線伝送システムにおいて、前記受信装置は、前記第２のタイミング可変手段によって可変された前記映像信号の遅延量に基づくタイミングで前記送信装置より伝送されてきた映像信号を、入力された前記映像出力制御装置の基準タイミングに同期させて外部装置に出力するタイミング調整手段を有することを特徴としている。
【００２６】
本発明は、上述のように、映像システムの基準信号に同期させて動作させるための基準タイミングの情報を、受信側の装置が生成して送信側の装置に伝送するため、送信装置では発生する映像信号を映像システムの基準信号に同期させて出力することができる。その結果、受信装置からの映像出力を、直接、映像スイッチャ−等の映像出力制御装置に入力できるようになるため、ＦＳ装置が不要になり、システムの簡略化を図ることができる。
【００２７】
また、上記基準タイミングの情報生成は、送信装置や受信装置の移動に伴う伝送距離の変動分が補償されて生成されるので、送信装置と受信装置間の位置関係が変わっても送信装置の信号処理下では映像システムの基準信号に同期維持される。その結果、より安定した映像無線伝送システムを実現することができる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２９】
（実施の形態１）
本発明の第１の実施形態に係る映像無線伝送システムは、例えば、図１に示すように構成される。
【００３０】
図１において、この映像無線伝送システム１４０は、無線で対向するメイン装置（＝受信装置）１００と、端末装置（＝送信装置）１１０とからなり、前述と同様ワイヤレスカメラを例とすれば、端末装置１１０がカメラ装置に相当し、カメラ映像制御装置がメイン装置１００に相当する。
【００３１】
上記メイン装置１００は、接続される外部のシステム、すなわち映像システムから入力される基準信号Ｓ１３０から各信号処理部へ供給する基準信号を生成する基準信号発生部１０９と、端末装置１１０との間の伝送信号を送受信して変復調等の処理を行う伝送信号処理部１０２と、伝送信号処理部１０２と受け渡される映像信号のレベル制御などの処理を行う映像信号処理部１０１と、端末装置１１０へ送る端末装置用タイミング情報信号を生成するタイミング情報生成部１０７とから構成される。
【００３２】
上記伝送信号処理部１０２は、端末装置１１０からの伝送信号を受信して復調処理を行う伝送受信処理回路１０５、端末装置１１０へ送る映像信号の変調処理を行う伝送送信処理回路１０６を備え、上記映像信号処理部１０１は、映像信号の映像レベル等を調整して映像システムへ出力する映像受信処理回路１０３、端末装置１１０へ送る映像信号の映像レベル等を調整する映像送信処理回路１０４を備える。
【００３３】
上で述べたように、上記基準信号発生部１０９には、映像システムの基準信号発生装置より発生した基準信号が入力される。この基準信号は、例えば、日本のデジタル放送の映像フォーマットとして認められているＨＤＴＶ規格（Ｈｉｇｈ　Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ　Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ）の場合は、３値同期信号（ＩＴＵ−Ｒ　ＢＴ．７０９−４で定義された正負極性３値同期信号）、ＮＴＳＣ（Ｎａｔｉｏｎａｌ　Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ　Ｓｔａｎｄａｒｄ　Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）規格の場合は、ブラックバースト信号（ＳＭＰＴＥ１７０Ｍ−１９９９で定義されたＮＴＳＣ同期信号波形をいう。また、ＳＭＰＴＥは、Ｓｏｃｉｅｔｙ　ｏｆ　Ｍｏｔｉｏｎ　Ｐｉｃｔｕｒｅ　ａｎｄ　Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ　Ｅｎｇｉｎｅｅｒｓの略）である。なお、映像システムの基準信号がアナログ信号であるかデジタル信号であるかは、映像システムの構成によって異なるが、どちらかの信号が入力されていれば、基準信号発生部１０９で処理に必要な基準信号を生成することができる。
【００３４】
一方、上記端末装置１１０は、伝送信号を送受信して変復調などの処理を行う伝送信号処理部１１２、伝送信号処理部１１２と受け渡しされる映像信号のレベル制御等の処理を行う映像信号処理部１１１を有する。
【００３５】
上記伝送信号処理部１１２は、メイン装置１００からの伝送信号を受信して復調処理を行う伝送受信処理回路１１５、メイン装置へ送る映像信号を変調する伝送送信処理回路１１６を備え、上記映像信号処理部１１１は、伝送受信処理回路１１５からの映像信号の映像レベルなどを調整する映像受信処理回路１１３、メイン装置１００へ送る映像信号の映像レベル等を調整する映像送信処理回路１１４を備える。
【００３６】
次に、上記のように構成された映像無線伝送システムにおいて、本発明の動作原理について説明する。なお、以下の説明で用いられる「基準信号」は、基準クロック及び基準タイミングから構成される信号のことを意味する。
【００３７】
（本発明の動作原理）
上記メイン装置１００は、端末装置１１０の映像信号処理のための基準タイミング（以下、「端末装置用タイミング情報信号」という）を、伝送信号Ｓ１２１に重畳して端末装置１１０に送る。上記端末装置用タイミング情報信号は、端末装置１１０とメイン装置１００間で送受される映像信号に生じる伝送時間や、メイン装置１００及び端末装置１１０内の信号処理等に費やされる処理時間を考慮したタイミングが生成され、その生成方法については後述する。端末装置１１０では、上記端末装置用タイミング情報信号に含まれる基準タイミングの情報を抽出し、その抽出した基準タイミングにしたがって内部の信号処理を同期させる。
【００３８】
このように、本発明の映像無線伝送システムでは、映像システムの基準信号に同期させて動作させるための基準タイミングの情報（端末装置用タイミング情報信号）を、メイン装置１００で生成して端末装置１１０に伝送するようにしたため、端末装置１１０からの映像信号を映像システムの基準信号に同期させて出力することができる。これにより、メイン装置１００からの映像出力を直接、映像システムの映像スイッチャ−装置に入力することができ、ＦＳ装置のような別装置を使用しなくても済むようになる。
【００３９】
上記端末装置用タイミング情報信号は、メイン装置１００のタイミング情報生成部１０７で生成されて伝送送信処理回路１０６に送られる。次に、このタイミング情報生成部１０７で生成される上記端末装置用タイミング情報信号の生成方法について説明する。
【００４０】
（端末装置用タイミング情報信号の生成方法）
まず、メイン装置１００のタイミング情報生成部１０７で生成すべき端末装置用タイミング情報信号の概念について説明し、次いで、その端末装置用タイミング情報信号の生成方法の一例を説明する。
（１）端末装置用タイミング情報信号の生成概念
端末装置用タイミング情報信号に含まれる基準タイミングの情報は、端末装置１１０とメイン装置１００間で送受される映像信号に生じる伝送時間や、メイン装置１００及び端末装置１１０内の信号処理等に費やされる処理時間を考慮した時間を示す情報である。
【００４１】
映像システムにおいて、映像スイッチャ−装置に入力される各映像と、切り替えた後の映像間で時間的なずれがあると、それらの映像を切り替えたときに同期乱れが発生してしまうが、一般的な映像システムでは、このような問題が生じないよう映像スイッチャ−装置に入力されるそれぞれの映像信号間で時間的な進みや遅れがないように構成されている。
【００４２】
その一方で、映像信号処理や伝送信号処理を行うと、その処理に伴う信号処理時間が必然的に発生する。図２は、メイン装置１００と端末装置１１０内の信号処理によって生じる遅延量の一例を示すタイムチャートである。
【００４３】
同図において、端末装置１１０の映像送信処理回路１１４で発生した映像信号は、
▲１▼端末装置１１０の映像送信処理回路１１４と伝送送信処理回路１１６における処理遅延（それぞれＤ１、Ｄ２）
▲２▼端末装置１１０からメイン装置１００への映像信号の伝送による伝送遅延（Ｄ３、端末装置とメイン装置間の伝送距離等に応じてＤ３の遅延量は変化）
▲３▼メイン装置１００の伝送受信処理回路１０５と映像受信処理回路１０３における処理遅延（それぞれＤ４、Ｄ５）
を合計した遅延時間Ｄ０（＝Ｄ１＋Ｄ２＋Ｄ３＋Ｄ４＋Ｄ５）分だけ遅れることになる。つまり、映像無線伝送システムの映像出力を、映像システムの基準信号に同期した他の映像出力装置の映像と同じタイミングで出力するためには、端末装置１１０の映像送信処理回路１１４において、Ｄ０分の時間だけ映像システムの基準信号より先行させたタイミングで映像信号を発生させなければならない。
【００４４】
したがって、メイン装置１００のタイミング情報生成部１０７で生成される上記端末装置用タイミング情報信号に含まれる基準タイミングの情報には、映像システムの基準信号よりＤ０分だけ先行させたタイミングが示される。
【００４５】
（２）タイミング情報生成部１０７における端末装置用タイミング情報信号の生成例
次に、タイミング情報生成部１０７の動作について図３を用いて説明する。図３において、このタイミング情報生成部１０７は、タイミング差検出部３０１と、タイミング可変部３０２とから構成される。タイミング差検出部３０１には、基準信号発生部１０９からの基準信号Ｓ１０９と、映像受信処理回路１０３からの映像信号Ｓ１０３が入力され、両信号（基準信号Ｓ１０９と映像信号Ｓ１０３）間のタイミング差がここで検出される。両信号間のタイミング差の検出方法については後述する。タイミング可変部３０２は、タイミング差検出部３０１から出力されるタイミング差情報信号Ｓ３０１（この信号には、両信号間のタイミング差を示す情報が含まれる）を用いて、入力される基準信号Ｓ１０９のタイミングを調整し、伝送送信処理回路１０６に出力する。
【００４６】
ここで、基準信号Ｓ１０９と映像信号Ｓ１０３間のタイミング差の検出方法を説明する。この両信号間のタイミング差の検出は、例えば、図４に示す方法にしたがって検出される。本例では、基準信号発生部１０９からの基準信号Ｓ１０９と、映像受信処理回路１０３からの映像信号Ｓ１０３との間のタイミング差をＤ秒と仮定している。
【００４７】
図４のａ）に示す方法は、検出用パルス列信号を用いる方法である。基準信号Ｓ１０９の立ち上がりから映像信号Ｓ１０３のパルスの立ち上がりにかけての期間内の、検出用パルス（Ｔ〔秒〕間隔）の数（Ｙ個）からタイミング差Ｄを求める方法である。つまり、図４のａ）の場合は、タイミング差ＤはＹ×Ｔ〔秒〕となる。
【００４８】
また、図４のｂ）に示す方法は、タイミング差という時間軸の情報を電圧値に変換して表現する方法である。基準信号Ｓ１０９のパルスの立ち上がりから検出用電圧を、１〔Ｖ〕当たりの検出用電圧をＺ〔秒〕に換算できるように設計して比例的に上げていき、映像信号Ｓ１０３のパルスの立ち上がり時における電圧値によってタイミング差を表す方法である。図４のｂ）の場合では、タイミング差ＤはＺ×Ｖ〔秒〕となる。
【００４９】
上記のようにして得られるタイミング差Ｄ〔秒〕は、タイミング差情報信号として、タイミング可変部３０２に送られる。タイミング可変部３０２では、上記タイミング差情報信号を用いて、基準信号Ｓ１０９のタイミングを調整する。この基準信号Ｓ１０９のタイミング調整は、例えば、次のようにして行われる。図５は、上記タイミング調整を行うタイミング可変部の構成例を示す図である。
【００５０】
図５において、このタイミング可変部３０２は、デジタル信号を一時的に記憶できるデジタル信号記憶部５０１を備える。デジタル信号記憶部５０１では、基準信号発生部１０９からの基準信号Ｓ１０９をメモリ等の記憶手段に書き込んで、タイミング差Ｄ〔秒〕分の時間を遅らせてデータを読み出すことにより、基準信号Ｓ１０９のタイミングを上記タイミング差Ｄに追随して調整することができる。
【００５１】
デジタル信号記憶部５０１からの出力は、端末装置用タイミング情報信号Ｓ１０７として、伝送送信処理回路１０６に送られる。伝送送信処理回路１０６は、端末装置用タイミング情報信号Ｓ１０７を変調して、１本の連続周波数（ＣＷ）のパイロット信号として帯域外縁部の周波数に重畳（図６参照）して端末装置１１０側に送信する。伝送送信処理回路１０６で行われる端末装置用タイミング情報信号Ｓ１０７の重畳は、図６に示す方法以外にも、２本の連続周波数を用いてパイロット信号間の周波数差を端末装置用タイミング情報信号Ｓ１０７に含まれる基準タイミングに設定する方法（図７参照）あるいは、パケット化された伝送映像データのヘッダ部に端末装置用タイミング情報信号Ｓ１０７連続周波数信号として挿入してもよい（図８参照）。
【００５２】
このようにして伝送送信処理回路１０６で重畳された端末装置用タイミング情報信号Ｓ１０７は、端末装置１１０の伝送受信処理回路１１５で抽出される。端末装置１１０での端末装置用タイミング情報信号Ｓ１０７の抽出方法は、前述した端末装置用タイミング情報信号Ｓ１０７の重畳方法（図６〜図８のいずれか）によって異なる。例えば、端末装置用タイミング情報信号Ｓ１０７の重畳方法として、図６、図７に示したようなパイロット信号を用いる場合、帯域通過フィルタによって、パイロット信号の成分を抽出すればよい。また、図８のように、伝送すべきパケットのヘッダ部に端末装置用タイミング情報信号Ｓ１０７を時間軸多重する場合、時間方向のゲート回路等を用いてヘッダ部分を抜き取ることで、端末装置用タイミング情報信号Ｓ１０７を抽出することができる。
【００５３】
上記のようにして端末装置１１０の伝送受信処理回路１１５で抽出された端末装置用タイミング情報信号は、端末装置１１０の映像送信処理回路１１５に送られ、映像信号処理に使用される。これにより、映像送信処理回路１１４で発生した映像信号の処理を、映像システムの基準信号に同期させることが可能となる。上記映像信号は、映像送信処理回路１１４から伝送送信処理回路１１６に出力され、同回路１１６で変調されて無線周波数信号に変換された後、メイン装置１００に伝送される。
【００５４】
このように、第１の実施形態によれば、メイン装置１００において、端末装置１１０からの映像信号と映像システムの基準信号とのタイミング差が検出され、その差に応じた時間分だけ基準タイミングが調整されて端末装置１１０に伝送される。端末装置１１０は、メイン装置１００から伝送されてきた端末装置用タイミング情報信号Ｓ１０７から基準タイミングの情報を抽出し、その抽出した基準タイミングにしたがって信号処理の同期をとる。これにより、映像無線伝送システムの信号処理を、実時間的（リアルタイム）に映像システムの基準信号に同期させることができるので、従来のようなＦＳ装置を使用しなくても映像無線伝送システムの映像出力を、直接映像スイッチャ−装置に入力することができる。
【００５５】
（実施の形態２）
本発明の第２の実施形態に係る映像無線伝送システムは、例えば、図９に示すように構成される。
【００５６】
図９において、この映像無線伝送システム１４０は、第１の実施形態の映像無線伝送システム１４０と比較して、メイン装置１００の映像信号処理部１０１にタイミング調整回路１０８が付加される。図１０は、このタイミング調整回路の構成例を示す図である。
【００５７】
図１０において、このタイミング調整回路１０８は、基準信号発生部１０９からの基準信号Ｓ１０９を用いて入力される映像信号Ｓ１０３のタイミングを調整するデジタル信号記憶部７０１と、装置外部の映像システムに接続するための外部インターフェース機能を有する映像出力インターフェース部７０２とから構成される。
【００５８】
上記タイミング調整回路１０８のデジタル信号記憶部７０１には、基準信号Ｓ１０９と、映像受信処理回路１０３からの映像信号Ｓ１０３が入力される。デジタル信号記憶部７０１は、映像信号Ｓ１０３を入力すると、メモリ等の記憶手段に、映像信号Ｓ１０３を書き込み、基準信号Ｓ１０９のタイミングに合わせてデータＳ７０１を読み出す。これにより、映像信号Ｓ１０３と基準信号Ｓ１０９のタイミングにずれが生じていても、映像信号Ｓ１０３を外部装置に出力する前の段階で、基準信号とのタイミングのずれを調整（微調）することができる。デジタル信号記憶部７０１から出力された映像信号は、映像出力インターフェース部７０２に送られ、インピーダンスや電圧などの特性について、映像システムと不整合の無いようにマッチングされた後、映像無線伝送システムの出力映像信号Ｓ１３１として出力される。
【００５９】
このように、本実施形態では、映像無線伝送システムの映像出力を映像システムに出力する際に、映像信号の出力タイミングが映像システムの基準信号に合うように微調されて出力されるので、映像無線伝送システムと映像システム間のマッチングをより正確に行うことができる。
【００６０】
上記本発明の第２実施形態におけるタイミング情報生成１０７部のタイミング可変部３０２は、タイミング差検出部３０１から出力されるタイミング差情報信号を用いて、基準信号発生部１０９から出力される基準信号Ｓ１０９のタイミングを調整し、伝送送信処理回路１０６に出力するというものであったが、本発明は、このようなタイミング調整方法に限定されるものではない。例えば、図１１に示すような実施形態であってもよい。
【００６１】
（タイミング可変部の動作変形例）
図１１において、このタイミング可変部３０２は、前述したデジタル信号記憶部５０１の他に、補償用データ発生部５０２が備えられる。前述したように、タイミング情報生成部１０７から出力される端末装置用タイミング情報信号に含まれる基準タイミングは、映像システムの基準準号を、装置（メイン装置１００及び端末装置１１０）間の信号伝送時間、該装置内の信号処理時間分先行させたものである。しかし、上記装置間で送受される信号は無線によって伝送されるため、端末装置１１０あるいはメイン装置１００の移動により、両者の位置関係が変わり、上記信号伝送時間は変動してしまう。また、両装置の設置環境や周囲の環境条件（降雨など）によっても上記信号伝送時間が変動する場合がある。
【００６２】
補償用データ発生部５０２は、上記のような変動要因を吸収するための「タイミング変動量」を、補償用データとして発生する機能を備える。具体的には、端末装置用タイミング差情報信号の値に幅を持たせた固定値、例えば、伝送時間の変動量に追随するに充分な大きさの固定値（例：映像信号１ライン分の時間）を発生する。
補償用データ発生部５０２は、タイミング差検出部３０１から出力されたタイミング差情報信号Ｓ３０１を入力し、その信号で示されるタイミング差に対応した伝送時間の変動分を補償する余裕分と加算された後、補償用データＳ５０２としてデジタル信号記憶部５０１に出力される。デジタル信号記憶部５０１は、基準信号Ｓ１０９をメモリ等の記憶手段に書き込み、上記補償用データＳ５０２で示される時間分だけ遅らせてデータを読み出して基準信号のタイミングを調整し、調整後の結果を伝送送信処理回路１０６に出力する。なお、伝送時間の変動に対応するために加算された上記補償用データＳ５０２に相当する時間のずれは、上述したメイン装置１００のタイミング調整回路１０８にて吸収される。
【００６３】
このように、本実施形態では、端末装置１１０とメイン装置１００の移動に伴う伝送距離の変化により変動した伝送時間を補償する余裕分が補償用データとし発生されて、タイミング差情報信号に加算されるので、上記のような伝送距離の変化により変動した基準タイミングのずれを実時間的（リアルタイム）に補正することが可能となる。
【００６４】
（実施の形態３）
本発明の第３の実施形態に係る映像無線伝送システムは、例えば、図１２に示すように構成される。
【００６５】
図１２において、この映像無線伝送システムは、第２の実施形態の映像無線伝送システムと比較して、タイミング情報生成部１０７の構成が異なり、かつ同部には映像受信処理回路１０３からの映像信号Ｓ１０３が入力されない構成となっている。
【００６６】
上記のような映像無線伝送システムにおいて、タイミング情報生成部１０７は、例えば、図１３に示すように構成される。
【００６７】
図１３において、このタイミング情報生成部１０７は、タイミング可変部３０２のみで構成される。タイミング可変部３０２は、基準信号発生部１０９からの基準信号Ｓ１０９を入力し、予め定められた固定量のタイミング可変を行って伝送送信処理回路１０６に出力する。このタイミング可変部３０２の構成は、例えば、図１４に示すように構成される。
【００６８】
図１４において、このタイミング可変部３０２は、補償用データ発生部５０２と、デジタル信号記憶部５０１とから構成される。補償用データ発生部５０２では、通常の伝送距離（端末装置１１０とメイン装置１００間の信号の伝送距離）の変動よりも充分大きな固定量の補償用データＳ５０２を発生し、デジタル信号記憶部５０１に出力する。デジタル信号記憶部５０１では、基準信号発生部１０９から入力された基準信号Ｓ１０９の基準タイミングを、上記補償用データＳ５０２に基づいて可変し、その結果を伝送送信処理回路１０６に出力する。
【００６９】
このように、本実施形態では、伝送時間の変動分を補償するに十分な補償用データを固定値として発生し、その補償用データにおける余裕分をタイミング調整回路にて吸収させるようにしたため、伝送距離の変動に対する基準タイミングのずれを補正の追随性を極端に劣化させずに、タイミング情報生成部１０７の構成を簡素化することができる。
【００７０】
以上説明してきたように、本発明によれば、上記実施形態のいずれにおいても、映像無線伝送システムの信号処理を映像システムに同期させることができる。その結果、ＦＳ装置のような別装置を経由しなくても、所望の映像出力を映像スイッチャ−装置に直接入力することができるようになり、複数の映像素材間の切り替えによる同期乱れを確実になくすことができ、映像無線伝送システムの映像出力の遅延時間を最小にすることができる。
【００７１】
また、上で述べたように、本発明はＦＳ装置を省略できるので、簡素で効率的な映像無線伝送システムの実現が可能である。
【００７２】
また、さらに、タイミング調整が自動化されるため、従来必要であった、人手による複雑なタイミング調整作業が不要となる効果を有する。
【００７３】
上記例において、映像無線伝送システムのメイン装置１００のタイミング情報生成部１０７のタイミング情報生成機能がタイミング情報生成手段に、伝送送信処理回路１０６のタイミング情報重畳伝送機能がタイミング情報伝送手段に対応する。また、上記タイミング情報生成部１０７のタイミング差検出部３０１のタイミング差検出機能がタイミング差検出手段に、タイミング可変部３０２のタイミング調整機能が第１のタイミング可変手段及び第２のタイミング可変手段に対応する。また、上記タイミング可変部３０２の補償用データ発生部５０２の補償データ発生・保持機能が補償用データ保持手段に、同部５０２の変動補償機能が補償手段に対応する。さらに、上記補償用データ発生部５０２の固定補償データ発生・保持機能が固定補償用データ発生手段に対応する。また、メイン装置１００のタイミング調整回路１０８の出力映像信号微調機能がタイミング調整手段に対応する。また、端末装置１１０の伝送受信処理回路１１５のタイミング情報抽出機能がタイミング情報抽出手段に対応する。
【００７４】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、本発明によれば、映像システムの基準信号に同期させて動作させるための基準タイミングの情報を、受信側の装置が生成して送信側の装置に伝送するため、送信装置では発生する映像信号を映像システムの基準信号に同期させて出力することができる。その結果、受信装置からの映像出力を、直接、映像スイッチャ−等の映像出力制御装置に入力できるようになるため、ＦＳ装置が不要になり、システムの簡略化を図ることができる。
【００７５】
また、上記基準タイミングの情報生成は、送信装置や受信装置の移動に伴う伝送距離の変動分が補償されて生成されるので、送信装置と受信装置間の位置関係が変わっても送信装置の信号処理下では映像システムの基準信号に同期維持される。その結果、より安定した映像無線伝送システムを実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る映像無線伝送システムの構成例を示す図である。
【図２】メイン装置１００と端末装置１１０内の信号処理によって生じる遅延量の一例を示すタイムチャートである。
【図３】タイミング情報生成部１０７の構成例を示す図である。
【図４】基準信号と映像信号間のタイミング差の検出方法を示す図である。
【図５】タイミング可変部の構成例（その１）を示す図である。
【図６】端末装置用タイミング情報信号をパイロット信号として伝送信号に重畳する方法（その１）の一例を示す図である。
【図７】端末装置用タイミング情報信号をパイロット信号として伝送信号に重畳する方法（その２）の一例を示す図である。
【図８】端末装置用タイミング情報信号を伝送パケットのヘッダに挿入する例を示す図である。
【図９】本発明の第２の実施形態に係る映像無線伝送システムの構成例を示す図である。
【図１０】図９に示す映像無線伝送システムのタイミング調整回路の構成例を示す図である。
【図１１】タイミング可変部の構成例（その２）を示す図である。
【図１２】本発明の第３の実施形態に係る映像無線伝送システムの構成例を示す図である。
【図１３】図１２に示す映像無線伝送システムのタイミング情報生成部の構成例を示す図である。
【図１４】図１３に示すタイミング可変部の構成例を示すである。
【図１５】従来の映像無線伝送システム（＝ワイヤレスカメラ）の概略構成を示す図である。
【図１６】図１５に示す従来の映像無線伝送システムと接続される映像システムの構成例を示す図である。
【図１７】ＦＳ装置を用いて、映像無線伝送システムを映像システムに接続する場合の全体の構成図である。
【符号の説明】
８−１〜８−Ｎ、９−２〜９−Ｎ　映像出力装置
１００、９２１、１０００　メイン装置（受信装置）
１０１、１００１　映像信号処理部（メイン装置側）
１０２、１００２　伝送信号処理部（メイン装置側）
１０３、１００３　映像受信処理回路（メイン装置側）
１０４　映像送信処理回路（メイン装置側）
１０５、１００５　伝送受信処理回路（メイン装置側）
１０６　伝送送信処理回路（メイン装置側）
１０７　タイミング情報生成部（メイン装置側）
１０８　タイミング調整回路（メイン装置側）
１０９　基準信号発生部（メイン装置側）
１１０、９２０、１０１０　端末装置（送信装置）
１１１、１０１１　映像信号処理部（端末装置側）
１１２、１０１２　伝送信号処理部（端末装置側）
１１３　映像受信処理回路（端末装置側）
１１４、１０１４　映像送信処理回路（端末装置側）
１１５　伝送受信処理回路（端末装置側）
１１６、１０１６　伝送送信処理回路（端末装置側）
１４０、９２２、１０４０　映像無線伝送システム
３０１　タイミング差検出部
３０２　タイミング可変部
５０１、７０１　デジタル信号記憶部
５０２　補償用データ発生部
７０２　映像出力インターフェース部
８１０、９１０　基準信号発生装置
８１１、９１１　映像スイッチャ−装置
８１２、９１２　映像システム
９０１　ＦＳ装置
Ｓ８−１〜Ｓ８−Ｎ　映像出力装置８−１〜８−Ｎからの出力映像信号
Ｓ９−２〜Ｓ９−Ｎ　映像出力装置９−２〜９−Ｎからの出力映像信号
Ｓ１０３　映像信号処理部１０１からの出力映像信号
Ｓ１０３１　映像信号処理部１００１からの出力映像信号
Ｓ１０４　映像信号処理部１０１からの映像信号
Ｓ１０５　伝送信号処理部１０２からの映像信号
Ｓ１０７　端末装置用タイミング情報信号
Ｓ１０９　基準信号
Ｓ１１４　映像信号処理部１１１からの映像信号
Ｓ１１５　伝送信号処理部１１２からの映像信号
Ｓ１１８　映像処理用基準信号
Ｓ１２０　端末装置１１０からの映像信号
Ｓ１０２０　端末装置１０１０からの映像信号
Ｓ１２１　メイン装置１００からの映像信号
Ｓ１３０　映像システムの基準信号
Ｓ１３１　タイミング調整後の映像信号処理部１０１からの出力映像信号
Ｓ３０１　タイミング差情報信号
Ｓ５０２　補償用データ
Ｓ７０１　映像信号読み出しデータ
Ｓ８１０　基準信号発生装置８１０からの基準信号
Ｓ８１１　映像スイッチャ−装置８１１からの出力映像信号
Ｓ９０１　ＦＳ装置９０１からの出力映像信号
Ｓ９１０　基準信号発生装置９１０からの基準信号
Ｓ９１１　映像スイッチャ−装置９１１からの出力映像信号
Ｓ９２０　端末装置９２０−メイン装置９２１間で伝送される映像信号
Ｓ９２１　メイン装置からの出力映像信号

Claims (21)

1. 無線回線を介して映像信号を送受信する送信装置と受信装置とからなる映像無線伝送システムにおいて、
   映像出力を選択制御する映像出力制御装置と接続され、
   前記受信装置は、前記映像信号の伝送距離に応じた時間分だけ、前記映像出力制御装置の基準タイミングから先行させたタイミング情報を生成するタイミング情報生成手段と、
   生成したタイミング情報を、前記無線回線を介して前記送信装置に伝送するタイミング情報伝送手段とを有することを特徴とする映像無線伝送システム。
2. 請求項１記載の映像無線伝送システムにおいて、
   前記タイミング情報は、前記送信装置及び前記受信装置内の処理遅延時間を含んで生成されることを特徴とする映像無線伝送システム。
3. 請求項１又は２記載の映像無線伝送システムにおいて、
   前記送信装置は、前記タイミング情報伝送手段により伝送されてきた前記タイミング情報を抽出するタイミング情報抽出手段を有し、
   抽出したタイミング情報が示すタイミングで映像信号を発生し、その発生した前記映像信号を前記受信装置に伝送することを特徴とする映像無線伝送システム。
4. 請求項１又は２記載の映像無線伝送システムにおいて、
   前記タイミング情報生成手段は、前記送信装置から無線区間を介して受信した映像信号のタイミングと、前記映像出力制御装置から入力された基準信号のタイミングとのタイミング差を検出するタイミング差検出手段と、
   前記タイミング差に対応して前記映像信号の遅延量を可変する第１のタイミング可変手段とを有することを特徴とする映像無線伝送システム。
5. 請求項１又は２記載の映像無線伝送システムにおいて、
   前記タイミング情報生成手段は、前記映像信号の伝送距離に応じた伝送時間の変動を補償する補償用データをメモリに保持する補償用データ保持手段と、
   前記タイミング差検出手段によって検出されたタイミング差を前記補償用データ保持手段に保持されている補償用データによって補償する補償手段と、
   前記補償手段により補償されたタイミング差に対応して前記映像信号の遅延量を可変する第２のタイミング可変手段とを有することを特徴とする映像無線伝送システム。
6. 請求項５記載の映像無線伝送システムにおいて、
   前記補償用データ保持手段は、前記伝送距離に応じた伝送時間の変動を補償する補償量を求める際に、前記送信装置と受信装置の設置環境、気象条件のうちの少なくとも１つの情報を使用することを特徴とする映像無線伝送システム。
7. 請求項５記載の映像無線伝送システムにおいて、
   前記補償用データ保持手段は、前記伝送距離に応じた伝送時間の変動を補償するに充分な補償量を予め設定して保持する固定補償用データ発生手段を有することを特徴とする映像無線伝送システム。
8. 請求項１記載の映像無線伝送システムにおいて、
   前記タイミング情報伝送手段は、前記タイミング情報生成手段により生成した前記タイミング情報をパイロット信号に含め、伝送すべき信号帯域の所定の位置に当該パイロット信号を挿入して前記送信装置に伝送することを特徴とする映像無線伝送システム。
9. 請求項５記載の映像無線伝送システムにおいて、
   前記受信装置は、前記第２のタイミング可変手段によって可変された前記映像信号の遅延量に基づくタイミングで前記送信装置より伝送されてきた映像信号を、入力された前記映像出力制御装置の基準タイミングに同期させて外部装置に出力するタイミング調整手段を有することを特徴とする映像無線伝送システム。
10. 映像信号の送受信を、無線区間を介して接続される送信装置との間で行う受信装置において、
    映像出力を選択制御する映像出力制御装置と接続され、
    前記映像信号の伝送距離に応じた時間分だけ、前記映像出力制御装置の基準タイミングから先行させたタイミング情報を生成するタイミング情報生成手段と、生成したタイミング情報を、前記無線回線を介して前記送信装置に伝送するタイミング情報伝送手段とを有することを特徴とする受信装置。
11. 請求項１０記載の受信装置において、
    前記タイミング情報は、前記送信装置及び前記受信装置内の処理遅延時間を含んで生成されることを特徴とする受信装置。
12. 請求項１０又は１１記載の受信装置において、
    前記タイミング情報生成手段は、前記送信装置から無線区間を介して受信した映像信号のタイミングと、前記映像出力制御装置から入力された基準信号のタイミングとのタイミング差を検出するタイミング差検出手段と、
    前記タイミング差に対応して前記映像信号の遅延量を可変する第１のタイミング可変手段とを有することを特徴とする受信装置。
13. 請求項１０又は１１記載の受信装置において、
    前記タイミング情報生成手段は、前記映像信号の伝送距離に応じた伝送時間の変動を補償する補償用データをメモリに保持する補償用データ保持手段と、
    前記タイミング差検出手段によって検出されたタイミング差を前記補償用データ保持手段に保持されている補償用データによって補償する補償手段と、
    前記補償手段により補償されたタイミング差に対応して前記映像信号の遅延量を可変する第２のタイミング可変手段とを有することを特徴とする受信装置。
14. 請求項１３記載の受信装置において、
    前記補償用データ保持手段は、前記伝送距離に応じた伝送時間の変動を補償する補償量を求める際に、前記送信装置と受信装置の設置環境、気象条件のうちの少なくとも１つの情報を使用することを特徴とする受信装置。
15. 請求項１３記載の受信装置において、
    前記補償用データ保持手段は、前記伝送距離に応じた伝送時間の変動を補償するに充分な補償量を予め設定して保持する固定補償用データ発生手段を有することを特徴とする受信装置。
16. 請求項１０記載の受信装置において、
    前記タイミング情報伝送手段は、前記タイミング情報生成手段により生成した前記タイミング情報をパイロット信号に含め、伝送すべき信号帯域の所定の位置に当該パイロット信号を挿入して前記送信装置に伝送することを特徴とする受信装置。
17. 請求項１３記載の受信装置において、
    前記第２のタイミング可変手段によって可変された前記映像信号の遅延量に基づくタイミングで前記送信装置より伝送されてきた映像信号を、入力された前記映像出力制御装置の基準タイミングに同期させて外部装置に出力するタイミング調整手段を有することを特徴とする受信装置。
18. 映像信号の送受信を、無線区間を介して接続される受信装置との間で行う送信装置において、
    前記受信装置より伝送されてきたタイミング情報を含む信号を抽出するタイミング情報抽出手段を有し、
    抽出したタイミング情報が示すタイミングで映像信号を発生し、その発生した前記映像信号を前記受信装置に伝送することを特徴とする送信装置。
19. 送信装置及び受信装置間での映像信号を無線にて行う映像無線伝送方法において、
    前記受信装置は、前記映像信号の伝送距離に応じた時間分だけ、前記映像出力制御装置の基準タイミングから先行させたタイミング情報を生成し、
    生成したタイミング情報を、前記無線にて前記送信装置に伝送することを特徴とする映像無線伝送方法。
20. 請求項１９記載の映像無線伝送方法において、
    前記生成されるタイミング情報は、前記送信装置及び前記受信装置内の処理時間分を含むことを特徴とする映像無線伝送方法。
21. 請求項１９又は２０記載の映像無線伝送方法において、
    前記送信装置は、前記受信装置から伝送されてきた前記タイミング情報を抽出し、
    抽出したタイミング情報が示すタイミングで映像信号を発生し、
    その発生した前記映像信号を前記受信装置に伝送することを特徴とする映像無線伝送方法。

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