JP2009130639A - 信号送信装置、信号送信方法、信号受信装置及び信号受信方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】例えば3840×2160/24P,25P,30P/4:4:4,4:2:2,4:2:0/10ビット,12ビット信号で構成されるフレームに含まれるサンプルを、隣り合う2つのサンプル毎に、それぞれHD−SDIフォーマットで規定された第1〜第4のサブイメージにマッピングする。このようにして、HD−SDIフォーマット用の伝送構成で伝送できるようにする。
【選択図】図4
Description
構成としては、マッピング部とシリアル/パラレル変換部と送信部とを備える。
マッピング部は、入力画像信号の各フレームから抽出した画素サンプルを、それぞれ所定サンプルごとに間引くと共に、その間引かれたサンプルを各フレームごとに均等な順序で取り出してHD−SDIフォーマットの第1,第2,第3及び第4のサブイメージのアクティブ期間にマッピングする。さらにマッピング部は、マッピングされた第1,第2,第3及び第4のサブイメージを、それぞれ1つのサブイメージごとに第1のリンクの伝送チャンネルと第2のリンクの伝送チャンネルに分割して8つのチャンネルにマッピングする。
パラレル/シリアル変換部は、マッピングされた第1,第2,第3及び第4のサブイメージを、それぞれシリアル変換する。
出力部は、パラレル/シリアル変換部によってシリアル変換されたシリアル・デジタルデータを出力する。
処理としては、マッピング処理とパラレル/シリアル変換処理と送信処理とを行う。
マッピング処理は、入力画像信号の各フレームから抽出した画素を、それぞれ所定サンプルごとに間引くと共に、その間引かれたサンプルを各フレームごとに均等な順序で取り出してHD−SDIフォーマットの第1,第2,第3及び第4のサブイメージのアクティブ期間にマッピングする。さらにマッピング処理は、マッピングされた第1,第2,第3及び第4のサブイメージを、それぞれ1つのサブイメージごとに第1のリンクの伝送チャンネルと第2のリンクの伝送チャンネルに分割して8つのチャンネルにマッピングする。
パラレル/シリアル変換処理は、マッピング処理でマッピングされた第1,第2,第3及び第4のサブイメージを、それぞれシリアル変換する。
出力処理は、パラレル/シリアル変換処理によってシリアル変換されたシリアル・デジタルデータを出力する。
構成としては、受信部と再生部とを備える。
受信部は、画像信号がマッピングされ、それぞれが第1のリンクチャンネルと第2のリンクチャンネルに分割された第1,第2,第3及び第4のサブイメージを受信する。
再生部は、受信部で受信した第1,第2,第3及び第4のサブイメージのアクティブ期間に配置された画素サンプルを2サンプルずつ取り出して画像信号の1フレーム内に順に配置し、配置されたサンプルから間引かれた画素を復元する。
処理としては、受信処理と再生処理とを行う。
受信処理は、画像信号がマッピングされ、それぞれが第1のリンクチャンネルと第2のリンクチャンネルに分割された第1,第2,第3及び第4のサブイメージを受信する。
再生処理は、受信処理で受信した第1,第2,第3及び第4のサブイメージのアクティブ期間に配置された画素サンプルを2サンプルずつ取り出して画像信号の1フレーム内に順に配置し、配置されたサンプルから間引かれた画素を復元する。
図1は、本実施の形態を適用したテレビジョン放送局用のカメラ伝送システムの全体構成を示す図である。このカメラ伝送システムは、複数台の放送用カメラ1とCCU(カメラコントロールユニット)2とで構成されており、各放送用カメラ1が光ファイバーケーブル3でCCU2に接続されている。
UHDTV規格のサンプル構造は、以下の3種類がある。なお、SMPTE規格において、R′G′B′のように、ダッシュ「′」をつけた信号は、ガンマ補正などが施された信号を示す。
図3(a)は、R′G′B′,Y′Cb′Cr′ 4:4:4システムの例である。このシステムでは、全サンプルにRGB又はYCbCrのコンポーネントが含まれる。
図3(b)は、Y′Cb′Cr′ 4:2:2システムの例である。このシステムでは、偶数サンプルにYCbCr、奇数サンプルにYのコンポーネントが含まれる。
図3(c)は、Y′Cb′Cr′ 4:2:0システムの例である。このシステムでは、偶数サンプルにYCbCr、奇数サンプルにY、さらに奇数ラインにY(CbCrが間引かれた状態)のコンポーネントが含まれる。
この結果、HD−SDIフォーマットのアクティブ期間に含まれる第1〜第4のサブイメージには、それぞれ2k×1k信号の1フレームを構成するサンプルがマッピングされる。
第0番目のライン上であって、隣り合う(0,0),(1,0)の2つのサンプルを示す第1のサンプル群51は、第1のサブイメージの(0,42),(1,42)にマッピングされ、第1のサンプル群51′として示される。
第0番目のライン上であって、隣り合う(2,0),(3,0)の2つのサンプルを示す第2のサンプル群52は、第2のサブイメージの(0,42),(1,42)にマッピングされ、第2のサンプル群52′として示される。
第1番目のライン上であって、隣り合う(0,1),(1,1)の2つのサンプルを示す第3のサンプル群53は、第3のサブイメージの(0,42),(1,42)にマッピングされ、第3のサンプル群53′として示される。
第1番目のライン上であって、隣り合う(2,1),(3,1)の2つのサンプルを示す第4のサンプル群54は、第4のサブイメージの(0,42),(1,42)にマッピングされ、第4のサンプル群54′として示される。
第1〜第4のサブイメージには、ライン方向にi、サンプル方向にjを加えた。
また、マッピング部11は、フレームの2i―1番目のライン上であって、2j番目のサンプル群の位置に配置される第2のサンプル群を、第2のサブイメージのi番目のライン上であって、j番目のサンプル群の位置にマッピングする。
また、マッピング部11は、フレームの2i番目のライン上であって、2j―1番目のサンプル群の位置に配置される第3のサンプル群を、第3のサブイメージのi番目のライン上であって、j番目のサンプル群の位置にマッピングする。
また、マッピング部11は、フレームの2i番目のライン上であって、2j番目のサンプル群の位置に配置される第4のサンプル群を、第4のサブイメージのi番目のライン上であって、j番目のサンプル群の位置にマッピングする。
フレームは、RGB、YCbCr,4:4:4、YCbCr,4:2:2、又は、YCbCr,4:2:0のいずれかの方式で構成される。
フレームは、単に1本のHD−SDIで送ることができれば問題ないが、通常、データ量が多くなるため、1本のHD−SDIで送ることはできない。このため、フレームのサンプル(画像信号を含む情報である。)を、適切に抽出し、複数のサブイメージで送る必要がある。
X9+X4+1
で順次割り算して、その結果である商を伝送することにより、統計的に伝送データのマーク率(1と0の割合)を平均1/2にするものである。このスクランブルは、原始多項式による信号の暗号化という意味も併せ持っている。この商をさらにX+1で割ることによって極性フリー(データとその反転データで同じ情報を持つこと)のデータにして送信する。受信側では、受信したシリアル信号にX+1を掛け、さらに上記原始多項式X9+X4+1を掛ける処理(デスクランブル)により、元のシリアル信号を再生する。
・斜線を付した領域:CH2,CH1,CH4,CH3,CH6,CH5,CH8,CH7の順に40ビット単位で多重された各CH1〜CH8のタイミング基準信号SAV,アクティブライン,タイミング基準信号EAV,ライン番号LN及び誤り検出符号CRCのデータの領域
・白地の領域:8B/10BエンコーディングされたCH1の50ビットずつの水平ブランキング期間のデータの領域
・ドット模様を付した領域:データ量調整のための付加データの領域
10.692Gbps÷24フレーム/秒÷1125ライン/フレーム=396000ビット
10.692Gbps÷25フレーム/秒÷1125ライン/フレーム=380160ビット
10.692Gbps÷30フレーム/秒÷1125ライン/フレーム=316800ビット
(1920T+12T)×36ビット×4ch×40/36=309120ビット
(1)24Pの場合:396000ビット−309120ビット=86880ビット
(2750T−1920T−12T(SAV+EAV+LN+CRC))×20ビット×10/8=20450ビット
86880ビット>20450ビット
(2)25Pの場合:380160ビット−309120ビット=71040ビット
(2640T−1920T−12T(SAV+EAV+LN+CRC))×20ビット×10/8=17700ビット
71040ビット>17700ビット
(3)30Pの場合:316800ビット−309120ビット=7680ビット
(22T−1920T−12T(SAV+EAV+LN+CRC))×20ビット×10/8=6700ビット
7680ビット>6700ビット
本例の4k×2k再生部39は、S/P変換多チャンネルデータ形成部32が受信した第1,第2,第3及び第4のサブイメージのアクティブ期間に配置された画素サンプルを1サンプルずつ取り出す。そして、画像信号の1フレーム内に順に配置し、配置されたサンプルから間引かれた画素を復元する。
図19は、マッピング部11によって、4k×2k信号の1フレームを構成するサンプルが第1〜第4のサブイメージにマッピングされる例を示す説明図である。
本実施の形態において、マッピング部11は、3840×2160/50P,60P/4:4:4,4:2:2,4:2:0/10ビット,12ビット信号を、第1〜第4のサブイメージにマッピングすることを特徴とする。その他の箇所については、上述した第1の実施の形態の各部と同様であるため、詳細な説明を省略する。また、CCU2が備える信号受信装置6の処理については、上述した第1の実施の形態と同様であるため、詳細な説明を省略する。
例えば、4k×2k信号の1フレームに含まれる(0,0),(1,0)の2サンプルは、第1のサブイメージの(0,42),(1,42)にマッピングされる。
また、4k×2k信号の1フレームに含まれる(2,0),(3,0)の2サンプルは、第2のサブイメージの(0,42),(1,42)にマッピングされる。
また、4k×2k信号の1フレームに含まれる(0,1),(1,1)の2サンプルは、第3のサブイメージの(0,42),(1,42)にマッピングされる。
また、4k×2k信号の1フレームに含まれる(2,1),(3,1)の2サンプルは、第4のサブイメージの(0,42),(1,42)にマッピングされる。
以下、同様に、4k×2k信号の1フレームに含まれるサンプルは、第1〜第4のサブイメージにマッピングされる。
図20は、マッピング部11によって、8k×4k信号の1フレームを構成するサンプルが第1〜第4のサブイメージにマッピングされる例を示す説明図である。
本実施の形態において、マッピング部11は、7680×4320/50P,60P/4:4:4,4:2:2,4:2:0/10ビット,12ビット信号を、第1〜第4のサブイメージにマッピングすることを特徴とする。その他の箇所については、上述した第1の実施の形態の各部と同様であるため、詳細な説明を省略する。
7680×4320/50P,60P/4:4:4,4:2:2,4:2:0/10ビット,12ビット信号を、ライン方向に2サンプル毎に間引いて、図6の様にそれぞれを3840×2160/50P,60P/4:4:4,4:2:2,4:2:0/10ビット,12ビットで規定される4chの第2のフレームにマッピングする。
図21は、マッピング部11によって、4k×2k信号の1フレームを構成するサンプルが第1〜第4のサブイメージにマッピングされる例を示す説明図である。
本実施の形態において、マッピング部11は、4096×2160/24P/4:4:4/12ビット信号を、第1〜第4のサブイメージにマッピングすることを特徴とする。その他の箇所については、上述した第1の実施の形態の各部と同様であるため、詳細な説明を省略する。また、CCU2が備える信号受信装置6の処理については、上述した第1の実施の形態と同様であるため、詳細な説明を省略する。
例えば、4k×2k信号の1フレームに含まれる(0,0),(1,0)の2サンプルは、第1のサブイメージの(0,42),(1,42)にマッピングされる。
また、4k×2k信号の1フレームに含まれる(2,0),(3,0)の2サンプルは、第2のサブイメージの(0,42),(1,42)にマッピングされる。
また、4k×2k信号の1フレームに含まれる(0,1),(1,1)の2サンプルは、第3のサブイメージの(0,42),(1,42)にマッピングされる。
また、4k×2k信号の1フレームに含まれる(2,1),(3,1)の2サンプルは、第4のサブイメージの(0,42),(1,42)にマッピングされる。
以下、同様に、4k×2k信号の1フレームに含まれるサンプルは、第1〜第4のサブイメージにマッピングされる。
Claims (6)
- 1フレームの画素数がHD−SDIフォーマットで規定された画素数を越える入力画像信号を送信する信号送信装置であって、
前記入力画像信号の各フレームから抽出した画素サンプルを、それぞれ所定サンプルごとに間引くと共に、その間引かれたサンプルを各フレームごとに均等な順序で取り出してHD−SDIフォーマットの第1,第2,第3及び第4のサブイメージのアクティブ期間にマッピングし、マッピングされた前記第1,第2,第3及び第4のサブイメージを、それぞれ1つのサブイメージごとに第1のリンクの伝送チャンネルと第2のリンクの伝送チャンネルに分割して8つのチャンネルにマッピングするマッピング部と、
マッピングされた前記第1,第2,第3及び第4のサブイメージを、それぞれシリアル変換するパラレル/シリアル変換部と、
前記パラレル/シリアル変換部によってシリアル変換されたシリアル・デジタルデータを出力する出力部と
を備えたことを特徴とする信号送信装置。 - 請求項1に記載の信号送信装置において、
前記マッピング部は、
同一ライン上で隣り合う2つのサンプルを間引いて、
各フレームの奇数ライン上の各2サンプルを交互に前記第1のサブイメージと前記第2のサブイメージにマッピングし、各フレームの偶数ライン上の各2サンプルを交互に前記第3のサブイメージと前記第4のサブイメージとにマッピングすることを特徴とする信号送信装置。 - 1フレームの画素数がHD−SDIフォーマットで規定された画素数を越える入力画像信号を送信する信号送信方法であって、
前記入力画像信号の各フレームから抽出した画素を、それぞれ所定サンプルごとに間引くと共に、その間引かれたサンプルを各フレームごとに均等な順序で取り出してHD−SDIフォーマットの第1,第2,第3及び第4のサブイメージのアクティブ期間にマッピングし、マッピングされた前記第1,第2,第3及び第4のサブイメージを、それぞれ1つのサブイメージごとに第1のリンクの伝送チャンネルと第2のリンクの伝送チャンネルに分割して8つのチャンネルにマッピングするマッピング処理と、
前記マッピング処理でマッピングされた前記第1,第2,第3及び第4のサブイメージを、それぞれシリアル変換するパラレル/シリアル変換処理と、
前記パラレル/シリアル変換処理によってシリアル変換されたシリアル・デジタルデータを出力する出力処理と
を行うことを特徴とする信号送信方法。 - 1フレームの画素数がHD−SDIフォーマットで規定された画素数を越える画像信号を受信する信号受信装置であって、
前記画像信号がマッピングされ、それぞれが第1のリンクチャンネルと第2のリンクチャンネルに分割された第1,第2,第3及び第4のサブイメージを受信する受信部と、
前記受信部で受信した第1,第2,第3及び第4のサブイメージのアクティブ期間に配置された画素サンプルを1サンプルずつ取り出して前記画像信号の1フレーム内に順に配置し、配置されたサンプルから間引かれた画素を復元する再生部と、を備えたことを特徴とする信号受信装置。 - 請求項4に記載の信号受信装置において、
前記再生部は、
前記第1のサブイメージと前記第2のサブイメージとにマッピングされた所定サンプルを、奇数ライン上に交互に配置し、前記第3のサブイメージと前記第4のサブイメージとにマッピングされた所定サンプルを、偶数ライン上に交互に配置し、
各ライン上に配置されたサンプルから、そのサンプルに隣り合う間引き画素を復元することを特徴とする信号受信装置。 - 1フレームの画素数がHD−SDIフォーマットで規定された画素数を越える画像信号を受信する信号受信方法であって、
前記画像信号がマッピングされ、それぞれが第1のリンクチャンネルと第2のリンクチャンネルに分割された第1,第2,第3及び第4のサブイメージを受信する受信処理と、
前記受信処理で受信した第1,第2,第3及び第4のサブイメージのアクティブ期間に配置された画素サンプルを1サンプルずつ取り出して前記画像信号の1フレーム内に順に配置し、配置されたサンプルから間引かれた画素を復元する再生処理と、
を行うことを特徴とする信号受信方法。
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