JP2009284447A - 信号送信装置及び信号送信方法 - Google Patents

Abstract

【課題】高精細な画像信号に同期させてオーディオ信号を伝送させる場合に、受信側で簡単に映像とオーディオの同期処理が行えるようにする。
【解決手段】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と、その入力画像信号に同期して入力したオーディオ信号を送信する場合に、画素サンプルとオーディオ信号が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及び第２のリンクの伝送チャンネルに分割して、８つのチャンネルを生成する。そして、８つのチャンネルの映像データ領域にマッピングされた画素サンプルを映像データ領域の伝送ストリームに多重し、オーディオ信号がマッピングされたチャンネルのみを取り出して、水平補助データスペースの伝送ストリームに多重し、この伝送ストリームを出力する。
【選択図】図２

Description

本発明は、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と、その画像信号に同期した多チャンネルの音声信号をシリアル伝送するための信号送信装置及び方法に関する。

現行の１フレームが１９２０サンプル×１０８０ラインの画像信号（映像信号）であるＨＤ（High Definition）信号を超える、超高精細映像信号の受像システムや撮像システムの開発が進んでいる。例えば、現行ＨＤの４倍、１６倍もの画素数を持つ次世代の放送方式であるＵＨＤＴＶ（Ultra High Definition Television）規格が、ＩＴＵ（International Telecommunication Union）やＳＭＰＴＥ（Society of Motion Picture and Television Engineers）に提案され、標準化が行われている。ＩＴＵやＳＭＰＴＥに提案されている映像規格は、１９２０サンプル×１０８０ラインの２倍、４倍のサンプル数、ライン数を持つ３８４０サンプル×２１６０ラインや７６８０サンプル×４３２０ラインの映像信号である。このうち、ＩＴＵで標準化されているものはＬＳＤＩ（Large screen digital imagery）と呼ばれ、ＳＭＰＴＥに提案されているものはＵＨＤＴＶ（Ultra High Definition TV）と呼ばれる。ＵＨＤＴＶに関しては次表１の信号が規定されている。

これらのインタフェースとして、ＵＨＤＴＶ規格の３８４０サンプル／６０フレームの映像信号は、ビットレート１０Ｇｂｐｓの伝送路（モードＤ）を２チャンネル使用して伝送する方式が提案され、７６８０サンプル／６０フレームの映像信号は、ビットレート１０Ｇｂｐｓの伝送路（モードＤ）を８チャンネル使用して伝送する方式が提案されている。

ところで、ＳＭＰＴＥ４３５−２には、１０．６９２Ｇｂｐｓのシリアルインタフェースに、ＳＭＰＴＥ２９２で規定された１０ビットのパラレルストリームであるベーシックストリームデータをマッピングすることについて記載されている。通常、ベーシックストリームのフィールドは、ＥＡＶ、水平補助データスペース（ＨＡＮＣデータ、水平ブランキング期間ともいう。）、ＳＡＶ、映像データの順に構成される。

ここで、複数チャンネルのベーシックストリームに含まれるデータを多重化する方式の例について、図２４〜図２７を参照して説明する。データを多重化する方式は、ＳＭＰＴＥ４３５−２にモードＡ、モードＢ、モードＣ、モードＤとして規定される。

図２４は、モードＡの説明図である。
モードＡは、５チャンネル（ＣＨ１〜ＣＨ５）のベーシックストリームを多重化する方式である。各チャンネルのデータ（水平補助データスペースと映像データ領域）は、８Ｂ／１０Ｂ変換されて、５０ビットのデータブロックにエンコードされる。そして、５０ビットのデータブロックは、１つの１０．６９２Ｇｂｐｓストリームに対して、ＳＡＶの先頭からチャンネル順に多重される。

図２５は、モードＢの説明図である。
モードＢは、６チャンネル（ＣＨ１〜ＣＨ６）のベーシックストリームを多重化する方式である。
モードＢでは、１０．６９２Ｇｂｐｓストリームの映像データ領域と水平補助データスペースのそれぞれにデータが多重される。６チャンネル（ＣＨ１〜ＣＨ６）のベーシックストリームに含まれる４ワードの映像／ＥＡＶ／ＳＡＶデータは、８Ｂ／１０Ｂ変換されて、５ワード（５０ビット）のデータブロックにエンコードされる。そして、１０．６９２Ｇｂｐｓストリームの映像データ領域に対して、ＳＡＶの先頭からチャンネル順に多重される。

一方、４チャンネル（ＣＨ１〜ＣＨ４）のベーシックストリームの水平補助データスペースは、８Ｂ／１０Ｂ変換されて、５０ビットのデータブロックにエンコードされ、１０．６９２Ｇｂｐｓストリームの水平補助データスペースにチャンネル順に多重される。ただし、ＣＨ５，ＣＨ６のベーシックストリームの水平補助データスペースは伝送されない。

図２６は、モードＣの説明図である。
モードＣは、８チャンネル（ＣＨ１〜ＣＨ８）のベーシックストリームを多重化する方式である。
モードＣでは、１０．６９２Ｇｂｐｓストリームの映像データ領域と水平補助データスペースのそれぞれにデータが多重される。このとき、ＣＨ１，ＣＨ３，ＣＨ５，ＣＨ７のベーシックストリームの映像／ＥＡＶ／ＳＡＶデータが４０ビット抽出され、ＣＨ２，ＣＨ４，ＣＨ６，ＣＨ８のベーシックストリームの映像／ＥＡＶ／ＳＡＶデータが３２ビット抽出される。これらのデータが足し合わされ、７２ビットのデータとされる。このとき、７２ビットのデータブロックのうち、前半の４０ビットのデータブロックには、奇数チャンネルの４０ビットのデータブロックが割り当てられる。そして、後半の３２ビットのデータブロックには、偶数チャンネルの３２ビットのデータブロックが割り当てられる。このため、１つのデータブロックには、例えば、ＣＨ１，ＣＨ２の順にデータブロックが多重される。そして、７２ビットのデータブロックは、８Ｂ／１０Ｂ変換によって、９ワード（９０ビット）のデータとされる。このエンコードされた９ワード（９０ビット）のデータが１０．６９２Ｇｂｐｓストリームの映像データ領域に多重される。

一方、ＣＨ１のベーシックストリームの水平補助データスペースは、８Ｂ／１０Ｂ変換されて、５０ビットのデータブロックにエンコードされる。そして、１０．６９２Ｇｂｐｓストリームの水平補助データスペースに多重される。ただし、ＣＨ２〜ＣＨ８のベーシックストリームの水平補助データスペースは伝送されない。

図２７は、モードＤの説明図である。
モードＤは、８チャンネル（ＣＨ１〜ＣＨ８）のベーシックストリームを多重化する方式である。
モードＤでは、１０．６９２Ｇｂｐｓストリームの映像データ領域と水平補助データスペースのそれぞれにデータが多重される。このとき、ＣＨ１，ＣＨ３，ＣＨ５，ＣＨ７のベーシックストリームの映像／ＥＡＶ／ＳＡＶデータが４０ビット抽出され、スクランブルされて４０ビットのデータに変換される。一方、ＣＨ２，ＣＨ４，ＣＨ６，ＣＨ８のベーシックストリームの映像／ＥＡＶ／ＳＡＶデータが３２ビット抽出され、８Ｂ／１０Ｂ変換によって、４０ビットのデータとされる。各データは足し合わされ、８０ビットのデータとされる。このエンコードされた８ワード（８０ビット）のデータが１０．６９２Ｇｂｐｓストリームの映像データ領域に多重される。このとき、８０ビットのデータブロックのうち、前半の４０ビットのデータブロックには、偶数チャンネルの８Ｂ／１０Ｂ変換された４０ビットのデータブロックが割り当てられる。そして、後半の４０ビットのデータブロックには、奇数チャンネルのスクランブルされた４０ビットのデータブロックが割り当てられる。このため、１つのデータブロックには、例えば、ＣＨ２，ＣＨ１の順にデータブロックが多重される。このように順番を入れ替えている理由は、使用するモードを識別するためのコンテンツＩＤが、８Ｂ／１０Ｂ変換された偶数チャンネルの４０ビットのデータブロックに含まれるためである。

一方、ＣＨ１のベーシックストリームの水平補助データスペースは、８Ｂ／１０Ｂ変換されて、５０ビットのデータブロックにエンコードされる。そして、１０．６９２Ｇｂｐｓストリームの水平補助データスペースに多重される。ただし、ＣＨ２〜ＣＨ８のベーシックストリームの水平補助データスペースは伝送されない。

ところで、ＳＭＰＴＥ２９９Ｍは、ＨＤ−ＳＤＩの水平補助データスペースに４８ｋＨｚオーディオ信号を最大１６チャンネル多重することを定めた規格である。そして、ＳＭＰＴＥ２９９Ｍが改定されたことに伴い、９６ｋＨｚオーディオのデータ構造が規定された。現在、ＨＤ−ＳＤＩの水平補助データスペースに９６ｋＨｚオーディオ信号を最大８チャンネル多重することが可能となっている。

現状のＳＭＰＴＥ４３５に規定されるモードＣ、モードＤでは、多重するＨＤ−ＳＤＩの８チャンネルのうち、ＣＨ１に含まれるＨＤ−ＳＤＩの水平補助データスペースのみ８Ｂ／１０Ｂ変換して多重する。この方式を用いると、ＳＭＰＴＥ２９９Ｍに規定される４８ｋＨｚオーディオは最大１６チャンネル、９６ｋＨｚオーディオは最大で８チャンネルを多重することが可能である。

ここで、モードＣにおける映像データと１０．６９２Ｇｂｐｓの割当て例について、図２８を参照して説明する。

図２８は、モードＣにおける水平補助データスペースと映像データの割当て例を示す。
ＣＨ１〜ＣＨ８の映像データは、上述した図２７に示す映像／ＥＡＶ／ＳＡＶデータの１０．６９２Ｇｂｐｓストリームに９０ビットのデータブロックに分割されて挿入される。
一方、ＣＨ１のベーシックストリームの水平補助データスペースは、上述した図２７に示す水平補助データスペースの１０．６９２Ｇｂｐｓストリームに５０ビットのデータブロックに分割されて挿入される。

特許文献１には、４ｋ×２ｋ信号（４ｋサンプル×２ｋラインの超高解像度信号）の一種である３８４０×２１６０／３０Ｐ，３０／１．００１Ｐ／４：４：４／１２ビット信号を、ビットレート１０Ｇｂｐｓ以上でシリアル伝送する技術について開示されている。なお、［３８４０×２１６０／３０Ｐ］と示した場合には、［水平方向の画素数］×［垂直方向のライン数］／［１秒当りのフレーム数］を示している。本明細書において以下同じである。また、［４：４：４］は、原色信号伝送方式である場合、［赤信号Ｒ：緑信号Ｇ：青信号Ｂ］の比率を示し、色差信号伝送方式である場合、［輝度信号Ｙ：第１色差信号Ｃｂ：第２色差信号Ｃｒ］の比率を示す。
特開２００５−３２８４９４号公報

ところで、超高精細映像信号の規格では、オーディオ信号についても高音質化を図るようにしてあり、例えばＵＨＤＴＶ用途では、現行ＨＤ用の４８ｋＨｚオーディオの２倍のサンプリング周波数である９６ｋＨｚのサンプリング周波数でサンプリングしたオーディオ（以下、９６ｋＨｚオーディオという。）の伝送が想定されている。オーディオ信号チャンネルについても、最大で２４チャンネルが必要とされている。

しかしながら現状の伝送方式では、最も伝送レートが高い光ファイバーを伝送路に使用した伝送方式でも、１チャンネルで最大で１０Ｇｂｐｓ程度の伝送しかできないため、超高精細映像信号に必要な伝送レートではなく、超高精細映像信号そのものを複数のチャンネルに分割して伝送することが必要である。オーディオ信号も分割したチャンネルのいずれかを使用して伝送されることになる。そして、映像信号に同期したオーディオ信号は、映像信号と同じタイミングで伝送される必要があり、映像信号とオーディオ信号を同期させる処理が必要である。しかし、上述した最大２４チャンネルの９６ｋＨｚオーディオを、多チャンネルに分割された映像データに同期して伝送させるためには、何らかの同期処理が必要であり、そのための同期処理構成が複雑化する問題があった。

ここで、現行のＳＭＰＴＥ４３５に規定されるモードＣ、モードＤを用いてデータを多重する場合について検討する。モードＣ、モードＤのいずれであっても、多重可能な８チャンネルのＨＤ−ＳＤＩのうち、ＣＨ１の水平補助データスペースしか多重出来ない。ＣＨ１の水平補助データスペースだけでは、モードＣ、モードＤで伝送可能なオーディオデータが不足してしまう。

また、ＳＭＰＴＥ４２８―２に規定される４０９６／２４Ｐ／４：４：４／１２ビット信号の９６ｋＨｚオーディオの１６チャンネル伝送を行うことが要求される。しかし、モードＣ、あるいは４０９６／２４Ｐ／４：４：４／１２ビット信号を３８４０／２４Ｐ／４：４：４／１２ビット信号に変換したモードＤでは、９６ｋＨｚオーディオの１６チャンネル伝送できない。

また、４０９６／２４Ｐや３８４０／２４Ｐ，２５Ｐ，３０Ｐ伝送を実現するモードＣ、モードＤでは１０ＧにＨＤ−ＳＤＩ １チャンネル分の水平補助データスペースしか多重出来ない。また、９６ｋＨｚオーディオは８チャンネルしか多重出来ない。

本発明はこのような状況に鑑みて成されたものであり、多チャンネルの９６ｋＨｚオーディオをモードＣ、モードＤのいずれでも多重して伝送することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、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と、その入力画像信号に同期して入力したオーディオ信号を送信する場合に、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第１，第２，第３及び第４のサブイメージの映像データ領域にマッピングする。そして、オーディオ信号を第１，第２，第３及び第４のサブイメージのいずれかの水平補助データスペースにマッピングする。そして、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する。その後、８つのチャンネルにマッピングし、８つのチャンネルを生成する。そして、変換された８つのチャンネルから、映像データ領域にマッピングされた画素サンプルを伝送ストリームの映像データ領域に多重し、オーディオ信号がマッピングされた複数のチャンネルを取り出して、伝送ストリームの水平補助データスペースに多重し、伝送ストリームを出力する。

本発明によれば、多チャンネルのオーディオ信号を伝送ストリームに多重して伝送することが可能となる。そして、オーディオ信号が付加されるチャンネルでの画像信号とオーディオ信号との位相関係が、元の入力画像信号と入力オーディオ信号との位相関係とほぼ同じ位相関係となるようにマッピングする。この結果、画像信号とオーディオ信号との同期関係が保たれ、分割して伝送される複数のチャンネル間で同期位相を保つような処理は必要なくなり、同期合わせ処理のための構成が簡単になる。

以下、本発明の第１の実施の形態の例について、図１〜図１４を参照して説明する。
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。

放送用カメラ１は、同一構成のものであり、４ｋ×２ｋ信号（４ｋサンプル×２ｋラインの超高解像度信号）として、Ｄｉｇｉｔａｌ Ｃｉｎｅｍａ用の４０９６×２１６０／２４Ｐ／４：４：４／１２ビット信号を生成し、送信する信号送信装置５として機能するカメラである。

ＣＣＵ２は、各放送用カメラ１を制御したり、各放送用カメラ１から映像信号を受信したり、各放送用カメラ１のモニタに他の放送用カメラ１で撮影中の映像を表示させるための映像信号（リターンビデオ）を送信するユニットである。ＣＣＵ２は、各放送用カメラ１から映像信号を受信する信号受信装置として機能する。

図２は、放送用カメラ１の回路構成のうち、本実施の形態に関連する信号送信装置１を示すブロック図である。放送用カメラ１内の撮像部及び映像信号処理部（図示略）によって生成された４０９６×２１６０／２４Ｐ／４：４：４／１２ビット信号が、マッピング部１１に送られる。

４０９６×２１６０／２４Ｐ／４：４：４／１２ビット信号は、ワード長が１２ビットずつのＧデータ系列，Ｂデータ系列，Ｒデータ系列の同期を取って並列配置した、３６ビット幅の信号である。１フレーム期間は１／２４秒であり、１フレーム期間内に２１６０の有効ライン期間が含まれている。１フレームの画素数は、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である。そして、入力画像信号に同期してオーディオ信号が入力される。

各有効ライン期間には、タイミング基準信号ＥＡＶ（End of Active Video）、ライン番号ＬＮ、誤り検出符号ＣＲＣ、水平補助データスペース（補助データ／未定義ワードデータの区間）、タイミング基準信号ＳＡＶ（Start of Active Video）及び映像データの区間であるアクティブラインが配置される。アクティブラインのサンプル数は４０９６であり、Ｇデータ系列，Ｂデータ系列，Ｒデータ系列のアクティブラインには、それぞれＧ，Ｂ，Ｒの映像データが配置される。

図３は、所定のサンプリング周波数でサンプリングしたオーディオデータをサブフレーム１，２で送る場合のオーディオデータパケットの構成例の一部を示す図である。オーディオデータパケットのデータ構造は、ＳＭＰＴＥ２９９Ｍによって定められる。

図３（ａ）は、４８ｋＨｚのサンプリング周波数でサンプリングしたオーディオ（以下、４８ｋＨｚオーディオという。）をサブフレーム１，２で送る場合のオーディオデータパケットの例である。このオーディオデータパケットは、２ワードのユーザデータワード（ＵＤＷ：User Data Word）を含むクロック領域と、４ワードのＵＤＷを含むＣＨ１〜４で構成される。

図３（ｂ）は、９６ｋＨｚのサンプリング周波数でサンプリングしたオーディオ（以下、９６ｋＨｚオーディオという。）をサブフレーム１，２で送る場合のオーディオデータパケットの例である。このオーディオデータパケットは、２ワードのＵＤＷを含むクロック領域と、４ワードのＵＤＷを含むＣＨ１，１，２，２で構成される。

クロック領域には、次表２に示すように、オーディオクロック位相データが挿入される。オーディオクロック位相データは、どこでオーディオが発生したかを示す値である。また、所定のサンプリングクロックでサンプルされたオーディオサンプル位置は、各フレームの一水平期間（水平ブランキング期間、ＳＡＶ、映像データ領域及びＥＡＶ）中の７４．２５ＭＨｚでのサンプル位置で定義される。オーディオデータパケットは、フォーマッタによって、水平補助データスペースに多重される。

オーディオクロック位相データは、ｃｋ０〜ｃｋ１２の１３ビットで定められる。ｃｋ０〜ｃｋ１２までのビットは、フォーマッタへの音声入力のサンプルと同時に入力した映像サンプルと、映像ストリームのＥＡＶの最初のワードとの差の映像クロック数を表示する。そして、ｃｋ０〜ｃｋ１２は、ＳＭＰＴＥ２９２Ｍによる７４．２５ＭＨｚのサンプリングクロックを使用するシステムでは、所定のサンプリングクロックでサンプルされたオーディオサンプルが挿入された一水平期間におけるオーディオ位相を、８１９２クロックまで管理することができる。

デジタルオーディオのシリアルインタフェース規格であるＡＥＳ３―２００３のＦｉｇｕｒｅ２には、サブフレームフォーマットが定められている。また、フレームフォーマットとして、２チャンネルモードの場合、２チャンネルの４８ｋＨｚオーディオを、連続したサブフレーム１，２で送る旨が規定されている。また、ＳＭＰＴＥ２９９Ｍには、４８ｋＨｚオーディオをチャンネル１，２に入れることについて規定されている。

従来は、図３（ａ）に示すように、チャンネル１は、サブフレーム１で送られ、チャンネル２は、サブフレーム２で送られる。さらに、チャンネル３は、サブフレーム１で送られ、チャンネル４は、サブフレーム２で送られる。

本実施の形態では、信号送信装置５と、受信側の機器との間で、信号伝送時の互換性を有するために、９６ｋＨｚオーディオのチャンネル１の連続したサンプルを、チャンネル１，２に入れる。さらに、９６ｋＨｚオーディオのチャンネル２の連続したサンプルを、チャンネル３，４に入れるよう規定する。つまり、図３（ｂ）に示すように、１チャンネルの９６ｋＨｚオーディオの連続したサンプルのうち、チャンネル１を、連続するサブフレーム１，２で送る。そして、チャンネル２を、連続するサブフレーム１，２で送る。

本例では、ＳＭＰＴＥ４３５に規定されたモードＣ（４０９６×２１６０／２４Ｐ／４：４：４／１２ビット）の多重方式を用いてデータを伝送する。
まず、マッピング部１１において、４０９６×２１６０／２４Ｐ／４：４：４／１２ビット信号を、ＨＤ−ＳＤＩフォーマットで規定された８チャンネルの伝送ストリームにマッピングする。

ここで、１ラインのＨＤ−ＳＤＩフォーマットで規定された１０．６９２Ｇｂｐｓのシリアルデータの構成例について、図４を参照して説明する。

図４は、２４Ｐの場合における１０．６９２Ｇｂｐｓのシリアル・デジタルデータの１ライン分のデータ構造例である。
この図では、ライン番号ＬＮ及び誤り検出符号ＣＲＣを含めたものをＳＡＶ，アクティブライン及びＥＡＶとして示すとともに、付加データの領域を含めたものを水平補助データスペースとして示している。
そして、水平補助データスペースには、図２８に示したように補完データ領域が含まれる。この補完データ領域にオーディオ信号がマッピングされる。

図５は、１フレームに含まれる画素サンプルを第１〜第４のサブイメージにマッピングする例を示す図である。

マッピング部１１は、１フレーム（１画面）を４分割することにより、４０９６×２１６０／２４Ｐ／４：４：４／１２ビット信号を、４チャンネルの２０４８×１０８０／２４Ｐ／４：４：４／１２ビット信号にマッピングする。４分割された各フレームの画素サンプルは、それぞれ２チャンネルのＨＤ−ＳＤＩに含まれる映像データ領域にマッピングされる。
第１〜第４のサブイメージのデータ領域は、２０４８×１０８０／２４Ｐ／４：４：４／１２ビット信号で設定される。そして、マッピング部１１は、オーディオ信号を第１，第２，第３及び第４のサブイメージのいずれかの水平補助データスペースに含まれる補完データ領域にマッピングする。このとき、マッピング部１１は、サンプリング周波数が４８ｋＨｚあるいは９６ｋＨｚのオーディオ信号がマッピングされるチャンネルのうち、１つのチャンネルの補完データ領域が不足する場合に、他のチャンネルの補完データ領域に、オーディオ信号をマッピングする。そして、本例のマッピング部１１は、オーディオ信号を多重しているベーシックストリームの水平補助データスペースに複数チャンネル多重することを特徴としている。

図６は、画素サンプルがマッピングされた第１〜第４のサブイメージ（２０４８×１０８０／２４Ｐ／４：４：４／１２ビット信号）を、ＳＭＰＴＥ３７２Ｍの規定に従ってＬｉｎｋＡ又はＬｉｎｋＢに分割してマッピングする例を示す図である。

ＳＭＰＴＥ４３５は、複数チャンネルのＨＤ−ＳＤＩ信号を、２サンプル（４０ビット）単位で８Ｂ／１０Ｂエンコーディングして５０ビットに変換し、チャンネル毎に多重してビットレート１０．６９２Ｇｂｐｓまたは１０．６９２Ｇｂｐｓ／１．００１（以下単に１０．６９２Ｇｂｐｓと記載する）でシリアル伝送する１０Ｇインタフェースの規格である。４ｋ×２ｋ信号をＨＤ−ＳＤＩ信号にマッピングする技術は、ＳＭＰＴＥ４３５ Ｐａｒｔ１の５．４ Ｏｃｔａ Ｌｉｎｋ １．５ Ｇｂｐｓ ＣｌａｓｓのＦｉｇｕｒｅ３及びＦｉｇｕｒｅ４に示される。

図６に示すように、２０４８×１０８０／２４Ｐ／４：４：４／１２ビット信号で設定される第１〜第４のサブイメージから、ＳＭＰＴＥ３７２Ｍ（デュアルリンク）によるＣＨ１（ＬｉｎｋＡ）及びＣＨ２（ＬｉｎｋＢ），ＣＨ３（ＬｉｎｋＡ）及びＣＨ４（ＬｉｎｋＢ），ＣＨ５（ＬｉｎｋＡ）及びＣＨ６（ＬｉｎｋＢ），ＣＨ７（ＬｉｎｋＡ）及びＣＨ８（ＬｉｎｋＢ）がそれぞれ形成される。

また、第１〜第４のサブイメージをデュアルリンクのＨＤ−ＳＤＩにマッピングすることで、８つのチャンネルが生成され、１０．６９２Ｇｂｐｓインタフェースに画素サンプルとオーディオデータを多重して伝送することが出来る。本例では、ＣＨ１，ＣＨ３の水平ブランキング信号を伝送するため、オーディオはＣＨ１，ＣＨ３の水平補助データスペースに多重して伝送可能である。ＳＭＰＴＥ２９９Ｍでは、ＨＤ−ＳＤＩの水平補助データスペースでは４８ｋＨｚオーディオが最大１６チャンネルまで伝送できる規定になっている。

９６ｋＨｚオーディオを伝送する場合には、ＳＭＰＴＥ２９９ＭのＦｉｇｕｒｅ １の４８ｋＨｚオーディオ用のＡＥＳデータストリーム１のチャンネル１，２の２つのチャンネルを用いて９６ｋＨｚオーディオの１チャンネルを伝送するように規定する。同様に、４８ｋＨｚオーディオ用のＡＥＳデータストリーム２の２チャンネル１，２の２つのチャンネルを用いて、９６ｋＨｚオーディオの２チャンネルを伝送する規定にする。このように規定することで最大で８チャンネルの伝送が可能である。

オーディオ位相は、ＳＭＰＴＥ２９９Ｍに従って定められる（図３参照）。つまり、オーディオ位相は、フォーマッタでのＥＡＶから４０９６／２４Ｐの一水平期間上の位相情報を、４０９６／２４Ｐのサンプリングクロック（２９７ＭＨｚ相当）を１／４に分周した７４．２５ＭＨｚのクロック位相で定義する。

ここで、１９２０／２４Ｐと４０９６／２４Ｐを比べる。すると、１９２０／２４Ｐの１ラインの期間に対して、４０９６／２４Ｐの２ラインの期間が相当する。そして、オーディオクロック位相データは、１３ビットあり（ｃｋ０〜ｃｋ１２）、８１９２クロックまで規定できるため、８ライン相当まで、オーディオ位相を規定することができる。
つまり、従来のオーディオクロック位相データを用いて、４０９６／２４Ｐの２ライン分以上の位相を管理できると言える。

マッピング部１１は、２０４８×１０８０／２４Ｐ／４：４：４／１２ビット信号を、ＨＤ−ＳＤＩの映像データ領域に多重する。それぞれのサンプルを、２ｃｈの２０４８×１０８０／２４Ｐ／４：４：４／１２ビットにマッピングできるため、現行ＨＤ−ＳＤＩのデュアルリンクで伝送できる。さらに、１０．６９２Ｇｂｐｓに多重して伝送できる。

図７は、ＳＭＰＴＥ３７２ＭによるＬｉｎｋＡ，Ｂのデータ構造を示す。
図７（ａ）に示すように、ＬｉｎｋＡは、１サンプルが２０ビットであり、全てのビットがＲＧＢの値を表している。
図７（ｂ）に示すように、ＬｉｎｋＢも、図７（ａ）に示すように１サンプルが２０ビットであるが、１０ビットのＲ′Ｇ′Ｂ′ｎ：０−１のうち、ビットナンバー２〜７の６ビットのみがＲＧＢの値を表している。したがって１サンプル中でＲＧＢの値を表しているビット数は１６ビットである。

マッピング部１１によってマッピングされたＣＨ１〜ＣＨ８のＨＤ−ＳＤＩ信号は、図２に示すようにＳ／Ｐ・８Ｂ／１０Ｂ部１２に送られる。

図８は、Ｓ／Ｐ・８Ｂ／１０Ｂ部１２の構成を示すブロック図である。Ｓ／Ｐ・８Ｂ／１０Ｂ部１２は、各ＣＨ１〜ＣＨ８に一対一に対応した８個のブロック１２−１〜１２−８から成っている。

ＬｉｎｋＡであるＣＨ１，ＣＨ３，ＣＨ５，ＣＨ７用のブロック１２−１，１２−３，１２−５，１２−７は、同一構成である（図ではブロック１２−１，１２−３について構成を記載し，１２−５，１２−７の構成の記載は省略している）。ＬｉｎｋＢであるＣＨ２，ＣＨ４，ＣＨ６，ＣＨ８用のブロック１２−２，１２−４，１２−６，１２−８は、全て同一構成である（図ではブロック１２−２について構成を記載し，１２−４，１２−６，１２−８の構成の記載は省略している）。また、各ブロックにおいて同一の処理を行う部分には同一符号を付している。

最初に、ＬｉｎｋＡ用のブロック１２−１，１２−３，１２−５，１２−７について説明する。ブロック１２−１，１２−３，１２−５，１２−７では、入力したＣＨ１，ＣＨ３，ＣＨ５，ＣＨ７のＨＤ−ＳＤＩ信号が、Ｓ／Ｐ（シリアル／パラレル）変換部２１に送られる。Ｓ／Ｐ変換部２１は、このＨＤ−ＳＤＩ信号をビットレート７４．２５Ｍｂｐｓまたは７４．２５Ｍｂｐｓ／１．００１（以下単に７４．２５Ｍｂｐｓと記載する）の２０ビット幅のパラレル・デジタルデータにシリアル／パラレル変換するとともに、７４．２５ＭＨｚのクロックを抽出する。

Ｓ／Ｐ変換部２１によってシリアル／パラレル変換されたパラレル・デジタルデータは、ＴＲＳ検出部２２に送られる。Ｓ／Ｐ変換部２１によって抽出された７４．２５ＭＨｚのクロックは、ＦＩＦＯメモリ２３に書込みクロックとして送られる。また、ブロック１２−１内のＳ／Ｐ変換部２１によって抽出された７４．２５ＭＨｚのクロックは、図２に示すＰＬＬ（Phase Locked Loop：位相同期回路）１３にも送られる。

ＴＲＳ検出部２２は、Ｓ／Ｐ変換部２１から送られたパラレル・デジタルビデオ信号からタイミング基準信号ＳＡＶ及びＥＡＶを検出し、その検出結果に基づいてワード同期を確立する。

ＴＲＳ検出部２２の処理を経たパラレル・デジタルデータは、ＦＩＦＯメモリ２３に送られて、Ｓ／Ｐ変換部２１からの７４．２５ＭＨｚのクロックによってＦＩＦＯメモリ２３に書き込まれる。

図２のＰＬＬ１３は、ブロック１２−１内のＳ／Ｐ変換部２１からの７４．２５ＭＨｚのクロックを１／２に分周した３７．１２５ＭＨｚのクロックを、各ブロック１２−１〜１２−８内のＦＩＦＯメモリ２３に読出しクロックとして送るとともに、各ブロック１２−１〜１２−８内のＦＩＦＯメモリ２６及びブロック１２−１内のＦＩＦＯメモリ２６に書込みクロックとして送る。

またＰＬＬ１３は、ブロック１２−１内のＳ／Ｐ変換部２１からの７４．２５ＭＨｚのクロックの周波数を９／８倍した８３．５３１２ＭＨｚのクロックを、各ブロック１２−１〜１２−８内のＦＩＦＯメモリ２６及びブロック１２−１内のＦＩＦＯメモリ２６に読出しクロックとして送るとともに、図２のＦＩＦＯメモリ１６に書込みクロックとして送る。

またＰＬＬ１３は、ブロック１２−１内のＳ／Ｐ変換部２１からの７４．２５ＭＨｚのクロックの周波数を９／４倍した１６７．０６２５ＭＨｚのクロックを、図２のＦＩＦＯメモリ１６に読出しクロックとして送る。

またＰＬＬ１３は、ブロック１２−１内のＳ／Ｐ変換部２１からの７４．２５ＭＨｚのクロックの周波数を９倍した６６８．２５ＭＨｚのクロックを、図２の多チャンネルデータ形成部１７に読出しクロックとして送る。

ＦＩＦＯメモリ２３からは、Ｓ／Ｐ変換部２１からの７４．２５ＭＨｚのクロックによって書き込まれた２０ビット幅のパラレル・デジタルデータが、図２のＰＬＬ１３からの３７．１２５ＭＨｚのクロックにより、２サンプルを単位とした４０ビット幅のパラレル・デジタルデータとして読み出されて、抜き出し部２８に送られる。

抜き出し部２８は、ＬｉｎｋＡの各水平ラインのデータのうち、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のデータのみからＲＧＢのビット（図７に示したＬｉｎｋＡの１サンプルの２０ビットのうちの、ＲＧＢの値を表している１６ビット）を抜き出す回路である。

抜き出し部２８によって抜き出された１６ビット幅のパラレル・デジタルデータは、Ｓ／Ｐ変換部２１からの７４．２５ＭＨｚのクロックによってＦＩＦＯメモリ２３に書き込まれた後、図２のＰＬＬ１３からの３７．１２５ＭＨｚのクロックにより、２サンプルを単位とした３２ビット幅のパラレル・デジタルデータとして読み出されて、Ｋ２８．５挿入部２９に送られる。モードＣにおいて、Ｋ２８．５は、ＣＨ１（Ｌｉｎｋ Ａ）に入る。

Ｋ２８．５挿入部２９は、タイミング基準信号ＳＡＶまたはＥＡＶの先頭部分に、２個の８ビットワードデータを挿入する。この８ビットワードデータは、８ビット／１０ビットエンコーディングした際に、映像信号を表すワードデータとしては用いられない１０ビットワードデータ（Ｋ２８．５というコードネームで呼ばれるもの）に変換される。

Ｋ２８．５挿入部２９の処理を経た３２ビット幅のパラレル・デジタルデータは、８Ｂ／１０Ｂエンコーダ３０に送られる。８Ｂ／１０Ｂエンコーダ３０は、この３２ビット幅のパラレル・デジタルデータを８ビット／１０ビットエンコーディングして出力する。

８Ｂ／１０Ｂエンコーダ３０によって８ビット／１０ビットエンコーディングされた４０ビット幅のパラレル・デジタルデータは、図２のＰＬＬ１３からの３７．１２５ＭＨｚのクロックによってＦＩＦＯメモリ２６に書き込まれた後、ＰＬＬ１３からの８３．５３１２ＭＨｚのクロックによって４０ビット幅のままＦＩＦＯメモリ２６から読み出されて、図２に示す多重部１４に送られる。

次に、ＬｉｎｋＢ用のブロック１２−２，１２−４，１２−６，１２−８について説明する。ブロック１２−２，１２−４，１２−６，１２−８では、入力したＣＨ２，ＣＨ４，ＣＨ６，ＣＨ８のＨＤ−ＳＤＩ信号が、Ｓ／Ｐ変換部２１及びＴＲＳ検出部２２によってブロック１２−１，１２−３，１２−５，１２−７と同一の処理を施された後、ＦＩＦＯメモリ２３を介して８Ｂ／１０Ｂエンコーダ２５に送られる。

ブロック１２−２における８Ｂ／１０Ｂエンコーダ２５は、ＦＩＦＯメモリ２３から読み出された４０ビット幅のパラレル・デジタルデータのうち、映像データ領域と水平補助データスペースのデータを８ビット／１０ビットエンコーディングする。

ブロック１２−３，１２−５，１２−７における８Ｂ／１０Ｂエンコーダ２５は、ＦＩＦＯメモリ２３から読み出された４０ビット幅のパラレル・デジタルデータのうち、映像データ領域とＳＡＶ／ＥＡＶ／ＬＮ／ＣＲＣデータスペースのデータのみを８ビット／１０ビットエンコーディングする。

８Ｂ／１０Ｂエンコーダ２５によって８ビット／１０ビットエンコーディングされた５０ビット幅のパラレル・デジタルデータは、図２のＰＬＬ１３からの３７．１２５ＭＨｚのクロックによってＦＩＦＯメモリ２６に書き込まれた後、ＰＬＬ１３からの８３．５３１２ＭＨｚのクロックによって５０ビット幅のままＦＩＦＯメモリ２６から読み出されて、図２に示す多重部１４に送られる。

多重部１４は、８つのチャンネルの映像データ領域にマッピングされた画素サンプルと、８つのチャンネルのうち、オーディオ信号がマッピングされた１つ以上のチャンネルを、１０．６９２Ｇｂｐｓのストリーム（伝送ストリーム）に多重する。このとき、多重部１４は、Ｓ／Ｐ・８Ｂ／１０Ｂ部１２の各ブロック１２−１〜１２−８内のＦＩＦＯメモリ２６から読み出されたＣＨ１，ＣＨ３，ＣＨ５，ＣＨ７の５０ビット幅のパラレル・デジタルデータを、図１４（ａ）に示すように順に並べる。また、多重部１４は、Ｓ／Ｐ・８Ｂ／１０Ｂ部１２の各ブロック１２−１〜１２−８内のＦＩＦＯメモリ２６から読み出されたＣＨ２，ＣＨ４，ＣＨ６，ＣＨ８の４０ビット幅のパラレル・デジタルデータ（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のみのデータ）を、図１４（ａ）に示すように順に並べる。そして、ＣＨ１〜ＣＨ８を順に３６０ビット幅に多重する。

１０Ｇインタフェースの水平補助データスペースは、補完データ（図２８参照）にＣＨ１と同じデータ構造を持つ。そして、ＣＨ３のＨＤ−ＳＤＩの水平補助データスペースを多重することで、４８ｋＨｚオーディオは最大３２チャンネル、９６ｋＨｚオーディオは最大で１６チャンネルを多重することが可能になる。この方式により、ＳＭＰＴＥ４２８−２に規定される１６チャンネルの９６ｋＨｚオーディオを伝送することが可能となる。

本例において、ＣＨ１，ＣＨ３，ＣＨ５，ＣＨ７は、Ｓ／Ｐ変換した７４.２５ＭＨｚ／２０ビットのＨＤ−ＳＤＩのアクティブビデオ期間とＳＡＶ／ＥＡＶ／ＬＮ／ＣＲＣ領域の全てがモードＣ、またはモードＤで伝送される。

一方、ＣＨ２，ＣＨ４，ＣＨ６，ＣＨ８はＳ／Ｐ変換した７４.２５ＭＨｚ／２０ビットのアクティブビデオ期間とＳＡＶ／ＥＡＶ／ＬＮ／ＣＲＣのＨＤ−ＳＤＩのうち、Ｙチャンネルのｂ２からｂ７を抜き出した１６ビットのデータを８Ｂ／１０Ｂ変換して伝送する。

ここで、１０Ｇｂｐｓで伝送可能なモードＣのデータ量は、表３に示すように１０ビット／ワード単位で表される。そして、補完データの領域は、７９５０ビットであることが示される。

また、次表４は、イメージサンプル構造とＵＨＤＴＶシステムのフレームレートの例である。表３におけるシステムナンバーは、表４を参照することで画面フォーマット等を理解しうる。

ここで、ＣＨ１の水平補助データスペースに格納可能なデータ量を求める。ここでは、図５に示すサブイメージより、単位データ領域（２４Ｐの一水平期間である２７５０サンプル）から映像データ領域（２０４８サンプル）とＳＡＶ／ＥＡＶ／ＬＮ／ＣＲＣ領域（１２サンプル）を減ずる。
２７５０サンプル（単位データ領域）−２０４８サンプル（映像データ領域）−１２サンプル（ＳＡＶ／ＥＡＶ／ＬＮ／ＣＲＣ領域）＝６９０サンプル
この結果、水平補助データスペースには、６９０サンプルのデータを格納できることが分かる。

次に、水平補助データスペースのビット数を求める。なお、１サンプルは２０ビットである。
６９０サンプル×２０ビット×１０／８＝１７２５０ビット
表３から、補完データの領域は７９５０ビットであり、水平補助データスペースの１７２５０ビットより少ないため、ＣＨ３の水平補助データスペースのデータを全て多重することはできない。

ここで、先に求めた水平補助データスペース（１７２５０ビット）と、表３に示される補完データの領域（７９５０ビット）から格納できるサンプル数を求める。
（１７２５０ビット＋７９５０ビット)÷２０ビット×８／１０＝１００８サンプル
であり、
１００８サンプル÷２チャンネル＝５０４サンプル
である。これにより、ＣＨ１，ＣＨ３に割り当てられるサンプル数は、それぞれ５０４サンプルであることが分かる。そして、ＣＨ１，ＣＨ３，ＣＨ５，ＣＨ７に割り当てる場合には２５２サンプルになる。

ここで、ＳＭＰＴＥ２９９Ｍに規定される４８ｋＨｚオーディオを最大１６チャンネル（９６ｋＨｚオーディオの場合には最大８チャンネル）伝送する時のオーディオデータ長は、３１バイトのオーディオパケットが４つ足し合わされた１２４バイトである。この値は、１２４サンプルに等しい。そこで、サンプルを格納可能な領域に１２４バイトのオーディオデータがどれだけ格納されるかを求める。
５０４サンプル÷１２４サンプル＝４.０６４５…
２５２サンプル÷１２４サンプル＝２.０３２２５…
ＳＭＰＴＥ２９９Ｍでは、１９２０×１０８０／３０Ｐ／４：２：２／１０ビット信号を伝送するＨＤ−ＳＤＩの水平補助データスペース２６８サンプルを基に、１２４バイトのオーディオデータを最大２つまで多重することを前提としている。

この結果より、多重部１４は、ＣＨ１，ＣＨ３に含まれるオーディオデータとその他の補助データを、それぞれ５０４サンプルまで多重できることが分かる。ＣＨ１，ＣＨ３，ＣＨ５，ＣＨ７に多重する場合には、それぞれ２５２サンプルまで多重できる。

図９は、Ｎａ（Number of audio samples；水平ライン当たりのオーディオサンプル数）の計算例である。
入力映像信号の水平ラインは、入力映像信号の有効ライン期間を示すタイミング基準信号と、水平ラインにおける水平補助データスペースを示す補助データスペースを含む。そして、色差信号（Ｃｒ／Ｃｂ）のデータストリームの水平補助データスペースのみがオーディオデータパケットの送出に使用される。ただし、スイッチングポイントの次のラインの水平補助データスペースには多重してはならない。

そして、１つの水平補助データスペースに割り当てられるオーディオデータパケットの多重数は、以下の条件式で算定されるＮａ／２以下に制限される。このとき、１つの水平補助データスペースに多重できるチャンネル当りのオーディオサンプル数Ｎｏは、以下の条件式に基づいて、Ｎａ（Number of Audio samples）の値から導かれる。

多重位置は、オーディオサンプルが発生した次の水平補助データスペース、あるいは、さらにもう一つ後の水平補助データスペースである。２４Ｐ信号の４８ｋＨｚオーディオの場合、Ｎａ＝２（９６ｋＨｚオーディオでは４)である。このため、４８ｋＨｚオーディオの場合であって、最大１６チャンネル（９６ｋＨｚオーディオの場合には最大８チャンネル）を伝送する時には、１２４バイトのオーディオデータを２サンプル、すなわち２つで送ることができる。

図１０は、モードＣにおける水平補助データスペースと映像データを多重する例である。
１ライン期間に含まれる映像データは、１０．６９２Ｇｂｐｓストリーム（伝送ストリーム）の映像データ領域にチャンネル順に割り当てられる。
一方、１ライン期間に含まれる水平補助データスペースは、１０．６９２Ｇｂｐｓストリーム（伝送ストリーム）の水平補助データスペースにＣＨ１，ＣＨ３の順に割り当てられる。それぞれ２５２サンプルずつＣＨ１，ＣＨ３，ＣＨ５，ＣＨ７に多重しても良い。

図１１は、モードＣにおけるＣＨ１〜ＣＨ８の水平補助データスペースと映像データを多重する例である。
本例では、モードＣにおける水平補助データスペースの仕様を拡張する。つまり、奇数チャンネルであるＣＨ１，ＣＨ３の水平補助データスペースに含まれる補完データ領域に９６ｋＨｚオーディオを多重する。９６ｋＨｚオーディオを１６チャンネル多重するためには、少なくとも２チャンネル以上の水平補助データスペースがあればよい。このため、第２の１０．６９２Ｇｂｐｓストリームの水平補助データスペースには、ＣＨ１，ＣＨ３のデータが順に割り当てられる。２５２サンプルずつＣＨ１，Ｃｈ３，ＣＨ５，ＣＨ７を多重しても良い。

図１２は、本実施の形態に係る４８ｋＨｚオーディオの多重位置フラグ（ｍｐｆ）の規定例を示す。

オーディオデータＡ，Ｂ，Ｃ，Ｅ，Ｇの場合、サンプルペアのうち、第２のオーディオサンプルの位置の次の水平ラインの水平補助データスペースにオーディオデータパケットが多重される。このとき、ｍｐｆ＝０である。

多重部１４は、所定の周波数でオーディオ信号がサンプリングされたサンプリングポイントが含まれる第１の水平ラインを認識する。そして、第１の水平ラインに連続する第２の水平ラインの補助データスペースに、オーディオサンプルを含むオーディオデータパケットを多重して挿入する。そして、多重部１４は、オーディオデータパケットが多重して挿入された入力映像信号をデータ長変換部１５に供給する。一方、多重部１４は、水平補助データスペースがスイッチングポイントに続く場合は、データの誤りを防ぐため、オーディオデータパケットは、次の１ライン分だけ遅延して多重する。つまり、多重部１４は、オーディオサンプルが含まれるオーディオデータパケットを、水平ラインに連続する次の水平ラインの補助データスペースに多重して挿入する。

ところで、Ｎ／Ａ(Not Available)は、スイッチングポイントの次のラインの水平補助データスペースに、オーディオデータパケットが多重できないことを示す。例えば、オーディオデータＤのサンプリングポイントには、入力映像信号の中にスイッチングポイントがある。このため、オーディオデータパケットがオーディオサンプルの入力タイミングに対して、２番目のラインの水平補助データスペースに多重されているので、ｍｐｆ＝１にセットされる。これにより、図１２のオーディオデータＤに示すようなスイッチングポイントによるオーディオデータの１ラインずらし時にもオーディオデータを多重することができる。

図１３は、本実施の形態に係る９６ｋＨｚオーディオの多重位置フラグ（ｍｐｆ）の規定例を示す。オーディオデータＡ〜Ｈは、サンプルペアを含む。

オーディオデータＡ，Ｂ，Ｃ，Ｅ，Ｆ，Ｇの場合、サンプルペアのうち、第２のオーディオサンプルの位置の次の水平ラインの水平補助データスペースにオーディオデータパケットが多重される。このとき、ｍｐｆ＝０である。

多重部１４は、所定の周波数でオーディオ信号がサンプリングされたサンプリングポイントが含まれる第１の水平ラインを認識する。そして、第１の水平ラインに連続する第２の水平ラインの補助データスペースに、第１及び第２のオーディオサンプルを含むオーディオデータパケットを多重して挿入する。そして、オーディオデータパケットが多重して挿入された入力映像信号をマッピング部１１に供給する。一方、多重部１４は、水平補助データスペースがスイッチングポイントに続く場合は、データの誤りを防ぐため、オーディオデータパケットは、次の１ライン分だけ遅延して多重される。つまり、多重部１４は、第１及び第２のオーディオサンプルが含まれる第１のオーディオデータパケット及び第１のオーディデータパケットに連続する第２のオーディオデータパケットを、第２の水平ラインに連続する第３の水平ラインの補助データスペースに多重して挿入する。

図１２で説明したように、図１３においても、Ｎ／Ａ(Not Available)は、スイッチングポイントの次のラインの水平補助データスペースに、オーディオデータパケットが多重できないことを示す。そして、オーディオデータＤのサンプリングポイントである入力映像信号の中にスイッチングポイントがある。オーディオデータパケットは、オーディオサンプルの入力タイミングに対して２番目のラインの水平補助データスペースに多重されているので、出力映像信号に含まれるオーディオデータＤは、ｍｐｆ＝１がセットされる。

多重部１４は、Ｓ／Ｐ・８Ｂ／１０Ｂ部１２の各ブロック１２−１〜１２−８内のＦＩＦＯメモリ２６から読み出されたＣＨ１の水平補助データスペースのみの５０ビット幅のパラレル・デジタルデータを、４サンプル分多重して２００ビット幅にする（図１４（ｂ）参照）。

多重部１４によって多重された３６０ビット幅のパラレル・デジタルデータと２００ビット幅のパラレル・デジタルデータは、データ長変換部１５に送られる。データ長変換部１５は、シフトレジスタを用いて構成されており、この３６０ビット幅のパラレル・デジタルデータを２５６ビット幅に変換したデータと、この２００ビット幅のパラレル・デジタルデータを２５６ビット幅に変換したデータとを用いて、２５６ビット幅のパラレル・デジタルデータを形成する。そして、この２５６ビット幅のパラレル・デジタルデータをさらに１２８ビット幅に変換する。

図２に示すように、データ長変換部１５によって１２８ビット幅に変換されたパラレル・デジタルデータは、ＦＩＦＯメモリ１６に送られて、ＰＬＬ１３からの８３．５３１２ＭＨｚのクロックによってＦＩＦＯメモリ１６に書き込まれる。

ＦＩＦＯメモリ１６に書き込まれたこの１２８ビット幅のパラレル・デジタルデータは、図２のＰＬＬ１３からの１６７．０６２５ＭＨｚのクロックにより、６４ビット幅のパラレル・デジタルデータとしてＦＩＦＯメモリ１６から読み出されて、多チャンネルデータ形成部１７に送られる。

多チャンネルデータ形成部１７は、例えばＸＳＢＩ（Ten gigabit Sixteen Bit Interface：１０ギガビットイーサネット（イーサネットは登録商標）のシステムで使用される１６ビットインタフェース）である。そして、多チャンネルデータ形成部１７は、ＰＬＬ１３からの６６８．２５ＭＨｚのクロックを用いて、ＦＩＦＯメモリ１６からの６４ビット幅のパラレル・デジタルデータから、各々がビットレート６６８．２５Ｍｂｐｓを有する１６チャンネル分のシリアル・デジタルデータを形成する。多チャンネルデータ形成部１７によって形成された１６チャンネルのシリアル・デジタルデータは、多重・Ｐ／Ｓ変換部１８に送られる。

多重・Ｐ／Ｓ変換部１８は、多チャンネルデータ形成部１７からの１６チャンネルのシリアル・デジタルデータを多重し、その多重したパラレル・デジタルデータをパラレル／シリアル変換することにより、６６８．２５Ｍｂｐｓ×１６＝１０．６９２Ｇｂｐｓのシリアル・デジタルデータを生成する。本例の多重・Ｐ／Ｓ変換部１８は、マッピング部１１によって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パラレル／シリアル変換部としての機能を有する。

図２に示すように、多重・Ｐ／Ｓ変換部１８によって生成されたビットレート１０．６９２Ｇｂｐｓのシリアル・デジタルデータは、光電変換部１９に送られる。光電変換部１９は、ビットレート１０．６９２Ｇｂｐｓのシリアル・デジタルデータをＣＣＵ２に出力する出力部として機能する。そして、光電変換部１９は、多重部１４によって多重された１０．６９２Ｇｂｐｓの伝送ストリームを出力する。光電変換部１９によって光信号に変換されたビットレート１０．６９２Ｇｂｐｓのシリアル・デジタルデータは、放送用カメラ１から図１の光ファイバーケーブル３経由でＣＣＵ２に伝送される。

本例の信号送信装置５を用いることによって、４０９６×２１６０／２４Ｐ／４：４：４／１２ビット信号をシリアル・デジタルデータとして送信する側の信号処理を行うことができる。信号送信装置５，信号送信方法では、４０９６×２１６０／２４Ｐ／４：４：４／１２ビット信号をＣＨ１〜ＣＨ８（ＬｉｎｋＡであるＣＨ１，ＣＨ３，ＣＨ５，ＣＨ７及びＬｉｎｋＢであるＣＨ２，ＣＨ４，ＣＨ６，ＣＨ８）のＨＤ−ＳＤＩ信号にマッピングすると、これらのＨＤ−ＳＤＩ信号がそれぞれシリアル／パラレル変換され、ＲＧＢのビットが８ビット／１０ビットエンコーディングされる。

ＬｉｎｋＡ，Ｂについては、各水平ラインのデータのうち、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のデータのみからＲＧＢのビットが抜き出され、このＲＧＢのビットが８ビット／１０ビットエンコーディングされる。そして、８ビット／１０ビットエンコーディングされたＬｉｎｋＡのデータとＬｉｎｋＢのデータとが多重され、その多重されたパラレル・デジタルデータから、ビットレート１０．６９２Ｇｂｐｓのシリアル・デジタルデータが生成される。生成されたシリアル・デジタルデータは、ＣＣＵ２に送られる。そして、ＣＣＵ２は、４０９６×２１６０／２４Ｐ／４：４：４／１２ビット信号を生成して、例えばＶＴＲ等（図示略）にこの信号を送る。

なお、各放送用カメラ１からＣＣＵ２に４０９６×２１６０／２４Ｐ／４：４：４／１２ビット信号が伝送されるだけでなく、ＣＣＵ２からも前述のリターンビデオ（他の放送用カメラ１で撮影中の映像を表示させるための映像信号）が光ファイバーケーブル３経由で各放送用カメラ１に伝送される。リターンビデオは周知の技術を用いて生成される（例えば、２チャンネル分のＨＤ−ＳＤＩ信号を、それぞれ８ビット／１０ビットエンコーディングした後、多重してシリアル・デジタルデータに変換する）ので、そのための回路構成の説明は省略する。

以上説明した第１の実施の形態に係るカメラ伝送システムでは、ＳＭＰＴＥ４３５のモードＣの時に、ＣＨ１，ＣＨ３の水平補助データスペースに複数チャンネルのオーディオ信号を多重出来る。このため、モードＣで伝送可能なＡＮＣ／オーディオ信号のデータ量を増やすことが出来る。そして、本例のマッピング部１１は、オーディオ信号を多重しているベーシックストリームの水平補助データスペースに複数チャンネル多重するものである。特に、２４ＰではＳＭＰＴＥ４２８−２に規定される９６ｋＨｚオーディオを最大１６チャンネル多重することが出来る。

４０９６×２１６０／２４Ｐ／４：４：４／１２ビット信号を、ＣＨ１〜ＣＨ８（ＬｉｎｋＡ及びＬｉｎｋＢ）のＨＤ−ＳＤＩ信号にマッピングすることにより、ビットレート１０．６９２Ｇｂｐｓのシリアル・デジタルデータに変換して伝送することができる。つまり、ＩＴＵやＳＭＰＴＥで審議されている次世代の映像信号である４ｋ信号を、従来用いている１０．６９２Ｇｂｐｓシリアルインタフェースの多ｃｈで伝送することが出来るという効果がある。

次に、本発明の第２の実施の形態に係るマッピング部１１の動作例について、図１５〜図２３を参照して説明する。
ここでは、ＳＭＰＴＥ４３５に規定されるモードＤを用いて、３８４０×２１６０／２４／１．００１Ｐ，２４Ｐ，２５Ｐ，３０／１．００１Ｐ，３０Ｐ／４：２：２または４：４：４／１０ビット，１２ビットの画素サンプルを多重する方式について説明する。

図１５は、放送用カメラ１の回路構成のうち、本実施の形態に関連する信号送信装置３１を示すブロック図である。放送用カメラ１内の撮像部及び映像信号処理部（図示略）によって生成された３８４０×２１６０／２４／１．００１Ｐ，２４Ｐ，２５Ｐ，３０／１．００１Ｐ，３０Ｐ／４：２：２または４：４：４／１０ビット，１２ビット信号が、マッピング部１１に送られる。なお、上述した第１の実施の形態における

３８４０×２１６０／２４／１．００１Ｐ，２４Ｐ，２５Ｐ，３０／１．００１Ｐ，３０Ｐ／４：２：２または４：４：４／１０ビット，１２ビット信号は、ワード長が１２ビットずつのＧデータ系列，Ｂデータ系列，Ｒデータ系列の同期を取って並列配置した、３６ビット幅の信号である。１フレーム期間は１／２４秒，１／２５秒，１／３０秒のうちのいずれかであり、１フレーム期間内に２１６０の有効ライン期間が含まれている。そして、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である。そして、入力画像信号に同期してオーディオ信号が入力される。映像データ領域のサンプル数は、３８４０であり、Ｇデータ系列，Ｂデータ系列，Ｒデータ系列のアクティブラインには、それぞれＧ，Ｂ，Ｒの映像データが配置される。

本例では、ＳＭＰＴＥ４３５に規定されたモードＤ（３８４０×２１６０／２４／１．００１Ｐ，２４Ｐ，２５Ｐ，３０／１．００１Ｐ，３０Ｐ／４：２：２または４：４：４／１０ビット，１２ビット）の多重方式を用いてデータを伝送する。
まず、マッピング部１１において、３８４０×２１６０／２４／１．００１Ｐ，２４Ｐ，２５Ｐ，３０／１．００１Ｐ，３０Ｐ／４：２：２または４：４：４／１０ビット，１２ビット信号を、ＨＤ−ＳＤＩフォーマットで規定された８チャンネルの伝送ストリームにマッピングする。

ここで、２５Ｐ、３０Ｐの場合における１０．６９２Ｇｂｐｓのシリアルデータの１ライン分の構造例を、図１６に示す。
図１６（ａ）は、２５Ｐの場合におけるシリアルデータの１ライン分の構造例である。
２５Ｐの場合、水平補助データスペース（ＨＡＮＣデータ）が７１０４０ビットであることが示される。
図１６（ｂ）は、３０Ｐの場合におけるシリアルデータの１ライン分の構造例である。
３０Ｐの場合、水平補助データスペース（ＨＡＮＣデータ）が７６８０ビットであることが示される。

図１７は、ＵＨＤＴＶ規格のサンプル構造の例を示す説明図である。図１７（ａ）〜図１７（ｃ）の説明に用いるフレームは、３８４０×２１６０サンプルで１フレーム（以下、４ｋ×２ｋ信号の１フレームとも称する。）を構成する。
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１７（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１７（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１８は、マッピング部１１が３８４０×２１６０／２４／１．００１Ｐ，２４Ｐ，２５Ｐ，３０／１．００１Ｐ，３０Ｐ／４：２：２または４：４：４／１０ビット，１２ビット信号を４つのサブイメージにマッピングする例である。
始めに、マッピング部１１は、４画面分割により４枚の１９２０×２１６０／２４／１．００１Ｐ，２４Ｐ，２５Ｐ，３０／１．００１Ｐ，３０Ｐ／４：２：２または４：４：４／１０ビット，１２ビット信号に分割する。

マッピング部１１は、この３８４０×２１６０／２４Ｐ，２５Ｐ，３０Ｐ／４：４：４，４：２：２／１０ビット，１２ビット信号で構成されるフレームを、ＳＭＰＴＥ４３５に従ってＣＨ１〜ＣＨ８（ＬｉｎｋＡであるＣＨ１，ＣＨ３，ＣＨ５，ＣＨ７及びＬｉｎｋＢであるＣＨ２，ＣＨ４，ＣＨ６，ＣＨ８）の８チャンネルのビットレート１．４８５Ｇｂｐｓまたは１．４８５Ｇｂｐｓ／１．００１（以下単に１．４８５Ｇｂｐｓと記載する）のＨＤ−ＳＤＩ信号にマッピングする。

そして、マッピング部１１は、３８４０個のサンプルと２１６０本のラインで構成されるフレームから抽出した画像信号を、第１〜第４のサブイメージにマッピングし、第１〜第４のサブイメージにマッピングされた画像信号を、ＣＨ１〜ＣＨ８の８チャンネルのビットレート１．４８５ＧｂｐｓのＨＤ−ＳＤＩ信号にマッピングする。そして、第１〜第４のサブイメージにマッピングされたオーディオ信号を、ＣＨ１，ＣＨ３，ＣＨ５，ＣＨ７の水平補助データスペースにマッピングする。

図１９は、マッピング部１１が２サンプル毎に画素サンプルを間引く方式である。３８４０×２１６０／２４／１．００１Ｐ，２４Ｐ，２５Ｐ，３０／１．００１Ｐ，３０Ｐ／４：２：２または４：４：４／１０ビット，１２ビット信号を４分割した後、ＳＭＰＴＥ３７２Ｍの規定に従って２チャンネルのＨＤ−ＳＤＩ（ＬｉｎｋＡ，Ｂ）にマッピングする。

マッピング部１１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。本例では、同一ライン上で隣り合う２つのサンプルを間引く。そして、マッピング部１１は、その間引かれたサンプルをフレーム毎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のサブイメージの映像データ領域にマッピングする。このとき、マッピング部１１は、オーディオ信号を第１のサブイメージの水平補助データスペースにマッピングする。

このとき、マッピング部１１は、各フレームの奇数ライン上の各２サンプルを交互に第１のサブイメージと第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サンプルを交互に第３のサブイメージと第４のサブイメージとにマッピングする。そして、第１のサブイメージの水平補助データスペースにオーディオ信号をマッピングする際に、第１のサブイメージとマッピングされるオーディオ信号位相を、入力画像信号と入力オーディオ信号との位相にほぼ一致させる。
この結果、ＨＤ−ＳＤＩフォーマットの映像データ領域に含まれる第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。そして、図１９を参照して説明した２サンプル毎に間引く方式は、図１８を参照して説明した４画面分割の方式に比べて、信号処理の遅延を数ライン程度と格段に小さくできる。

さらに、マッピング部１１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（ＬｉｎｋＡ）と第２のリンクの伝送チャンネル（ＬｉｎｋＢ）に分割して８つのチャンネルにマッピングする。

ここで、具体的な画素サンプルのマッピング例を説明する。４ｋ×２ｋ信号で構成されるフレームには、複数のサンプルが含まれる。ここで、フレーム内におけるサンプルの位置を（サンプル番号，ライン番号）とする。
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。

このように、サンプルをマッピングするのは次の理由に基づいている。
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。

図１７（ａ）に示すようにフレームがＲＧＢ、又はＹＣｂＣｒ，４：４：４で構成される場合、いずれのサンプルを抽出しても元の画像が再生できる。

図１７（ｂ）に示すようにフレームがＹＣｂＣｒ，４：２：２で構成される場合、奇数番目のサンプルには、輝度信号の情報Ｙしか含まれない。このため、隣り合う偶数番目のサンプル（ＣｂＣｒを含む。）と合わせて、サブイメージにマッピングすることで、フレームの元画像の解像度を落とした状態で、サブイメージから直接画像を再生できる。

第１〜第４のサブイメージにサンプルがマッピングされることによって、デュアルリンク（２本のＨＤ−ＳＤＩ）で送ることができる。このため、いったん、第１〜第４のサブイメージにマッピングされたサンプルは、全部で８本のＨＤ−ＳＤＩで送ることができる。

図２０は、Ｓ／Ｐ・スクランブル・８Ｂ／１０Ｂ部３２の構成を示すブロック図である。Ｓ／Ｐ・スクランブル・８Ｂ／１０Ｂ部３２は、各ＣＨ１〜ＣＨ８に一対一に対応した８個のブロック１２−１〜１２−８から構成される。図２０において、既に第１の実施の形態で説明した図８に対応する部分には同一符号を付し、詳細な説明を省略する。

ＬｉｎｋＡであるＣＨ１，ＣＨ３，ＣＨ５，ＣＨ７用のブロック１２−１，１２−３，１２−５，１２−７は、ブロック１２−１だけがブロック１２−３，１２−５，１２−７と構成が相違しており、ブロック１２−３，１２−５，１２−７は同一構成である（図ではブロック１２−３について構成を記載し，１２−５，１２−７の構成の記載は省略している）。ＬｉｎｋＢであるＣＨ２，ＣＨ４，ＣＨ６，ＣＨ８用のブロック１２−２，１２−４，１２−６，１２−８は、全て同一構成である。

ブロック１２−１は、ＣＨ１のＨＤ−ＳＤＩがＳ／Ｐ変換部２１に入力され、ＴＲＳ検出部２２を介して、ＦＩＦＯメモリ２３に書き込まれるまでは、第１の実施の形態で説明した構成、処理と同様である。

図１５のＰＬＬ１３は、ブロック１２−１内のＳ／Ｐ変換部２１からの７４．２５ＭＨｚのクロックを１／２に分周した３７．１２５ＭＨｚのクロックを、各ブロック１２−１〜１２−８内のＦＩＦＯメモリ２３に読出しクロックとして送るとともに、各ブロック１２−１〜１２−８内のＦＩＦＯメモリ２６及びブロック１２−１内のＦＩＦＯメモリ２７に書込みクロックとして送る。

またＰＬＬ１３は、ブロック１２−１内のＳ／Ｐ変換部２１からの７４．２５ＭＨｚのクロックの周波数を９／８倍した８３．５３１２ＭＨｚのクロックを、各ブロック１２−１〜１２−８内のＦＩＦＯメモリ２６及びブロック１２−１内のＦＩＦＯメモリ２７に読出しクロックとして送るとともに、図１５のＦＩＦＯメモリ１６に書込みクロックとして送る。

ＦＩＦＯメモリ２３からは、Ｓ／Ｐ変換部２１からの７４．２５ＭＨｚのクロックによって書き込まれた２０ビット幅のパラレル・デジタルデータが、ＰＬＬ１３（図１５参照）からの３７．１２５ＭＨｚのクロックにより、２サンプルを単位とした４０ビット幅のパラレル・デジタルデータとして読み出されて、スクランブラ２４に送られる。また、ブロック１２−１では、ＦＩＦＯメモリ２３から読み出された水平ブランキング期間の４０ビット幅のパラレル・デジタルデータが、８Ｂ／１０Ｂエンコーダ２５にも送られる。

スクランブラ２４は、自己同期型のスクランブラである。自己同期型スクランブル方式は、ＳＭＰＴＥ２９２Ｍで採用されているスクランブル方式であり、送信側が、入力したシリアル信号を多項式とみなして９次の原始多項式
Ｘ^９＋Ｘ^４＋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Ｘ^９＋Ｘ^４＋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。

スクランブラ２４は、各水平ラインの全てのデータにスクランブルを掛けるのではなく、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のデータのみにスクランブルを掛け、水平ブランキング期間のデータにはスクランブルを掛けない。そして、タイミング基準信号ＳＡＶの直前でスクランブラ内のレジスタの値を全て０にセットしてエンコードし、誤り検出符号ＣＲＣに続く１０ビットまでのデータを出力する。

スクランブラ２４でスクランブルされた４０ビット幅のパラレル・デジタルデータは、ＰＬＬ１３からの３７．１２５ＭＨｚのクロックによってＦＩＦＯメモリ２６に書き込まれた後、ＰＬＬ１３からの８３．５３１２ＭＨｚのクロックによって４０ビット幅のままＦＩＦＯメモリ２６から読み出されて、多重部３３（図１５参照）に送られる。

ブロック１２−１内の８Ｂ／１０Ｂエンコーダ２５は、ＦＩＦＯメモリ２３から読み出された４０ビット幅のパラレル・デジタルデータのうち、水平ブランキング期間のデータのみを８ビット／１０ビットエンコーディングする。

８Ｂ／１０Ｂエンコーダ２５によって８ビット／１０ビットエンコーディングされた５０ビットのビット幅のパラレル・デジタルデータは、ＰＬＬ１３からの３７．１２５ＭＨｚのクロックによってＦＩＦＯメモリ２７に書き込まれた後、ＰＬＬ１３からの８３．５３１２ＭＨｚのクロックによって５０ビット幅のままＦＩＦＯメモリ２７から読み出されて、多重部３３に送られる。

次に、ＬｉｎｋＢ用のブロック１２−２，１２−４，１２−６，１２−８は、第１の実施の形態で説明した構成、処理とほぼ同様である。

抜き出し部２８によって抜き出された１６ビット幅のパラレル・デジタルデータは、ＰＬＬ１３からの３７．１２５ＭＨｚのクロックにより、２サンプルを単位とした３２ビット幅のパラレル・デジタルデータとして読み出されて、Ｋ２８．５挿入部２９に送られる。

Ｋ２８．５挿入部２９の処理を経た３２ビット幅のパラレル・デジタルデータは、８Ｂ／１０Ｂエンコーダ３０に送られる。８Ｂ／１０Ｂエンコーダ３０は、この３２ビット幅のパラレル・デジタルデータを８ビット／１０ビットエンコーディングして出力する。

２サンプルを単位とした３２ビット幅のパラレル・デジタルデータを８Ｂ／１０Ｂエンコーダ３０で８ビット／１０ビットエンコーディングさせるのは、１０Ｇインタフェース規格であるＳＭＰＴＥ４３５における５０ビットのＣｏｎｔｅｎｔ ＩＤの上位４０ビットとの互換をとるためである。

８Ｂ／１０Ｂエンコーダ３０によって８ビット／１０ビットエンコーディングされた４０ビット幅のパラレル・デジタルデータは、ＰＬＬ１３からの３７．１２５ＭＨｚのクロックによってＦＩＦＯメモリ２６に書き込まれた後、ＰＬＬ１３からの８３．５３１２ＭＨｚのクロックによって４０ビット幅のままＦＩＦＯメモリ２６から読み出されて、多重部３３に送られる。

多重部３３は、８つのチャンネルのアクティブ期間にマッピングされた画素サンプルと、８つのチャンネルのうち、オーディオ信号がマッピングされた１つ以上のチャンネルを、１０．６９２Ｇｂｐｓのストリーム（伝送ストリーム）に多重する。このとき、多重部３３は、Ｓ／Ｐ・スクランブル・８Ｂ／１０Ｂ部３２の各ブロック１２−１〜１２−８内のＦＩＦＯメモリ２６から読み出されたＣＨ１〜ＣＨ８の４０ビット幅のパラレル・デジタルデータ（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のみのデータ）を、図２１（ａ）に示すように、４０ビット単位で、ＣＨ２（８ビット／１０ビットエンコーディングしたチャンネル），ＣＨ１（自己同期型スクランブルを掛けたチャンネル），ＣＨ４（８ビット／１０ビットエンコーディングしたチャンネル），ＣＨ３（自己同期型スクランブルを掛けたチャンネル），ＣＨ６（８ビット／１０ビットエンコーディングしたチャンネル），ＣＨ５（自己同期型スクランブルを掛けたチャンネル），ＣＨ８（８ビット／１０ビットエンコーディングしたチャンネル），ＣＨ７（自己同期型スクランブルを掛けたチャンネル）の順に３２０ビット幅に多重する。

１０Ｇインタフェースの水平ブランキング期間は、補完データ（図２６参照）にＣＨ１と同じデータ構造を持つ。そして、ＣＨ３のＨＤ−ＳＤＩのＨＡＮＣデータを多重することで、４８ｋＨｚオーディオは最大３２チャンネル、９６ｋＨｚオーディオは最大で１６チャンネルを多重することが可能になる。この方式により、ＳＭＰＴＥ４２８−２に規定される１６チャンネルの９６ｋＨｚオーディオの伝送が可能となる。

図２１は、多重部３３で行うデータの多重処理の例を示す。
図２１（ａ）は、スクランブルされたＣＨ１〜ＣＨ８の各４０ビットのデータが、ＣＨ１とＣＨ２、ＣＨ３とＣＨ４、ＣＨ５とＣＨ６、ＣＨ７とＣＨ８のペアの順番が入れ替えられて、３２０ビット幅に多重される様子を示す。
図２１（ｂ）は、８Ｂ１０Ｂ変換された５０ビット／サンプルのデータが、２００ビット幅の４サンプルに多重される様子を示す。

このように、８ビット／１０ビットエンコーディングしたデータを、自己同期型スクランブルを掛けたデータに４０ビット毎にはさむことにより、スクランブル方式によるマーク率（０と１の割合）変動や、０−１、１−０の遷移の不安定さを解消し、パソロジカルパターンの発生を防止することができる。

多重部３３は、Ｓ／Ｐ・スクランブル・８Ｂ／１０Ｂ部３２の各ブロック１２−１内のＦＩＦＯメモリ２７から読み出されたＣＨ１の水平ブランキング期間のみの５０ビット幅のパラレル・デジタルデータを、４サンプル分多重して２００ビット幅にする。

多重部３３によって多重されたこの３２０ビット幅のパラレル・デジタルデータと２００ビット幅のパラレル・デジタルデータとは、データ長変換部１５に送られる。データ長変換部１５は、シフトレジスタを用いて構成されており、この３２０ビット幅のパラレル・デジタルデータを２５６ビット幅に変換したデータと、この２００ビット幅のパラレル・デジタルデータを２５６ビット幅に変換したデータとを用いて、２５６ビット幅のパラレル・デジタルデータを形成する。そして、この２５６ビット幅のパラレル・デジタルデータをさらに１２８ビット幅に変換する。

そして、データ長変換部１５からＦＩＦＯメモリ１６を介して送られた６４ビット幅のパラレル・デジタルデータは、多チャンネルデータ形成部１７で、各々がビットレート６６８．２５Ｍｂｐｓを有する１６チャンネル分のシリアル・デジタルデータとして形成される。多チャンネルデータ形成部１７によって形成された１６チャンネルのシリアル・デジタルデータは、多重・Ｐ／Ｓ変換部１８に送られる。

多重・Ｐ／Ｓ変換部１８は、多チャンネルデータ形成部１７からの１６チャンネルのシリアル・デジタルデータを多重し、その多重したパラレル・デジタルデータをパラレル／シリアル変換することにより、６６８．２５Ｍｂｐｓ×１６＝１０．６９２Ｇｂｐｓのシリアル・デジタルデータを生成する。

図１５に示すように、多重・Ｐ／Ｓ変換部１８によって生成されたビットレート１０．６９２Ｇｂｐｓのシリアル・デジタルデータは、光電変換部１９に送られる。光電変換部１９は、ビットレート１０．６９２Ｇｂｐｓのシリアル・デジタルデータをＣＣＵ２に出力する出力部として機能する。そして、光電変換部１９は、多重部３３によって多重された１０．６９２Ｇｂｐｓのストリームを出力する。光電変換部１９によって光信号に変換されたビットレート１０．６９２Ｇｂｐｓのシリアル・デジタルデータは、放送用カメラ１から図１の光ファイバーケーブル３経由でＣＣＵ２に伝送される。

図２２は、モードＤにおける水平補助データスペースのデータと映像データを多重する例である。
１ライン期間に含まれる映像データは、第１の１０．６９２Ｇｂｐｓストリームにチャンネル順に割り当てられる。
一方、１ライン期間に含まれる水平補助データスペースのデータは、第２の１０．６９２ＧｂｐｓストリームにＣＨ１，ＣＨ３，ＣＨ５，ＣＨ７の順に割り当てられる。

図２３は、モードＤにおけるＣＨ１〜ＣＨ８の水平補助データスペースのデータと映像データを多重する例である。
本例では、モードＤにおける水平補助データスペースの仕様を拡張する。つまり、奇数チャンネルであるＣＨ１，ＣＨ３，ＣＨ５，ＣＨ７の水平補助データスペースに含まれる補完データ領域に９６ｋＨｚオーディオを多重する。このため、第２の１０．６９２Ｇｂｐｓストリームには、ＣＨ１，ＣＨ３，ＣＨ５，ＣＨ７の水平補助データスペースのデータが順に割り当てられる

ここで、表５には、１０ＧインタフェースにおけるモードＤのデータ量を、１０ビット／ワード単位で示す。

表５より、補完データの領域は、２４／１．００１Ｐ，２４Ｐで６６４３０ビット、２５Ｐで５３３４０ビット、３０／１．００１Ｐ，３０Ｐで９８０ビットであることが示される。そして、水平補助データスペースのデータ量は、それぞれ以下の式で示される。以下、各フレームレートにおいて水平補助データスペースに格納可能なデータ量について説明する。

＜２４／１．００１Ｐ，２４Ｐの場合＞
２７５０サンプル（単位データ領域）−１９２０サンプル（映像データ領域)−１２サンプル（ＳＡＶ／ＥＡＶ／ＬＮ／ＣＲＣ領域)＝８１８サンプル、
この結果、水平補助データスペースには、６９０サンプルのデータを格納できることが分かる。

次に、水平補助データスペースのビット数を求める。なお、１サンプルは２０ビットである。
８１８サンプル×２０ビット×１０／８＝２０４５０ビット、
表５から２０４５０ビット＜３×２０４５０ビット＝６１３５０ビット＜６６４３０ビットであるのでＣＨ３の水平補助データスペースに含まれるデータを全て多重できる。このとき、最大でＣＨ１，ＣＨ３，ＣＨ５，ＣＨ７の水平補助データスペースのデータを多重することが可能である。

＜２５Ｐの場合＞
２６４０サンプル（単位データ領域）−１９２０サンプル（映像データ領域)−１２サンプル（ＳＡＶ／ＥＡＶ／ＬＮ／ＣＲＣ領域)＝７０８サンプル、
この結果、水平補助データスペースには、７０８サンプルのデータを格納できることが分かる。

次に、水平補助データスペースのビット数を求める。
７０８サンプル×２０ビット×１０／８＝１７７００ビット
表５から１７７００ビット＜３×１７７００ビット＝５３１００ビット＜５３３４０ビットであるので、ＣＨ３の水平補助データスペースのデータを全て多重できる。このとき、最大でＣＨ１，ＣＨ３，ＣＨ５，ＣＨ７の水平補助データスペースのデータを多重することが可能である。

＜３０／１．００１Ｐ，３０Ｐの場合＞
２２００サンプル１９２０サンプル（映像データ領域)−１２サンプル（ＳＡＶ／ＥＡＶ／ＬＮ／ＣＲＣ領域)＝２６８サンプル
この結果、水平補助データスペースには、２６８サンプルのデータを格納できることが分かる。

次に、水平補助データスペースのビット数を求める。
２６８サンプル×２０ビット×１０／８＝６７００ビット
表５から６７００ビット＞９８０ビットであるのでＣＨ１以外のチャンネルを多重することは不可能であることが分かる。

また、補完データ領域に格納できるサンプル数は、９８０ビット÷２０ビット×８／１０＝３９.２サンプルである。
そして、ＳＭＰＴＥ２９９Ｍ Ｆｉｇｕｒｅ８に示されるように、３１バイトのオーディオデータを２パケット送ることはできない。つまり、スイッチングポイントや１ライン当たり１．４２２．．．のオーディオサンプルを考慮するとオーディオデータを多重することはできないと言える。

また、水平補助データスペースに格納できる２６８サンプルと、上述した３９.２サンプルを加算すると、
２６８サンプル＋３９.２サンプル＝３０７.２サンプル
がオーディオデータを格納するための領域として求まる。そして、求められた３０７．２サンプルをオーディオデータパケットの最小単位である３１サンプルで割ると、９６ｋＨｚオーディオにおける２サンプルペア（図１３参照）の最大格納数が求まる。

３０７.２サンプル÷３１サンプル＝９.９０９６７
である。そして、４８ｋＨｚオーディオや９６ｋＨｚオーディオなどは２パケット単位で構成される。本例では、最大格納数が９．９０９６７であるため、最大８個のオーディオデータが格納される。つまり、ＣＨ１，ＣＨ３で２分割した場合でもオーディオデータは、３１バイトであり、各４パケット＝４８ｋＨｚオーディオは最大１６チャンネル（９６ｋＨｚオーディオの場合には最大８チャンネル）となる。

本例の信号送信装置５を用いることによって、３８４０×２１６０／２４／１．００１Ｐ，２４Ｐ，２５Ｐ，３０／１．００１Ｐ，３０Ｐ／４：２：２または４：４：４／１０ビット，１２ビット信号をシリアル・デジタルデータとして送信する側の信号処理を行うことができる。信号送信装置５，信号送信方法では、３８４０×２１６０／２４／１．００１Ｐ，２４Ｐ，２５Ｐ，３０／１．００１Ｐ，３０Ｐ／４：２：２または４：４：４／１０ビット，１２ビット信号をＣＨ１〜ＣＨ８（ＬｉｎｋＡであるＣＨ１，ＣＨ３，ＣＨ５，ＣＨ７及びＬｉｎｋＢであるＣＨ２，ＣＨ４，ＣＨ６，ＣＨ８）のＨＤ−ＳＤＩ信号にマッピングすると、これらのＨＤ−ＳＤＩ信号がそれぞれシリアル／パラレル変換された後、ＬｉｎｋＡについては自己同期型スクランブルが掛けられ、ＬｉｎｋＢについてはＲＧＢのビットが８ビット／１０ビットエンコーディングされる。

ＬｉｎｋＡについては、各水平ラインの全てのデータに自己同期型スクランブルを掛けるのではなく、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のデータのみに自己同期型スクランブルを掛け、水平ブランキング期間のデータには自己同期型スクランブルを掛けない。そして、タイミング基準信号ＳＡＶの直前でスクランブラ内のレジスタの値を全て０にセットしてエンコードし、誤り検出符号ＣＲＣに続く少なくとも数ビットまでのデータを出力する。

ＬｉｎｋＢについては、各水平ラインのデータのうち、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のデータのみからＲＧＢのビットが抜き出され、このＲＧＢのビットが８ビット／１０ビットエンコーディングされる。そして、自己同期型スクランブルを掛けられたＬｉｎｋＡのデータと、８ビット／１０ビットエンコーディングされたＬｉｎｋＢのデータとが多重され、その多重されたパラレル・デジタルデータから、ビットレート１０．６９２Ｇｂｐｓのシリアル・デジタルデータが生成される。生成されたシリアル・デジタルデータは、ＣＣＵ２に送られる。そして、ＣＣＵ２は、３８４０×２１６０／２４／１．００１Ｐ，２４Ｐ，２５Ｐ，３０／１．００１Ｐ，３０Ｐ／４：２：２または４：４：４／１０ビット，１２ビット信号を生成して、例えばＶＴＲ等（図示略）にこの信号を送る。

なお、各放送用カメラ１からＣＣＵ２に３８４０×２１６０／２４／１．００１Ｐ，２４Ｐ，２５Ｐ，３０／１．００１Ｐ，３０Ｐ／４：２：２または４：４：４／１０ビット，１２ビット信号が伝送されるだけでなく、ＣＣＵ２からも前述のリターンビデオ（他の放送用カメラ１で撮影中の映像を表示させるための映像信号）が光ファイバーケーブル３経由で各放送用カメラ１に伝送される。リターンビデオは周知の技術を用いて生成される（例えば、２チャンネル分のＨＤ−ＳＤＩ信号を、それぞれ８ビット／１０ビットエンコーディングした後、多重してシリアル・デジタルデータに変換する）ので、そのための回路構成の説明は省略する。

以上説明した第２の実施の形態によれば、３８４０×２１６０／２４／１．００１Ｐ，２４Ｐ，２５Ｐ，３０／１．００１Ｐ，３０Ｐ／４：２：２または４：４：４／１０ビット，１２ビット信号を、デュアルリンク２９２のＬｉｎｋＡ，Ｂにマッピングすることにより、ビットレート１０．６９２Ｇｂｐｓのシリアル・デジタルデータに変換して伝送することができる。このとき、多ｃｈのオーディオ信号をＣＨ１，ＣＨ３，ＣＨ５，ＣＨ７の水平補助データスペースに多重できる。このため、従来用いている１０．６９２Ｇｂｐｓシリアルインタフェースの多ｃｈで伝送できるという効果がある。

また、マッピング部１１は、１フレームを構成する４ｋ×２ｋ信号を、４分割または２サンプル毎に抽出して、サブイメージにマッピングしている。各サブイメージにマッピングされたサンプルは、元の画像である１フレームのサンプルを全体に持つ。そして、サブイメージを個別に取得することによって、画面全体の映像を、現行のＨＤ用のモニタや波形モニタ等で観測できる。このため、映像機器の開発時や光ファイバーケーブル３等の不具合を解析する場合に有効であるという効果がある。

なお、以上の例ではカメラ伝送システムに本発明を適用しているが、他にも様々な方式の信号を伝送するようにしてもよい。このように、様々な信号を送信する場合に、適用することができる。

本発明の第１の実施の形態に係る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。 放送用カメラの回路構成のうち、信号送信装置の内部構成例を示すブロック図である。 オーディオデータパケットの例を示す説明図である。 １０．６９２Ｇｂｐｓのシリアル・デジタルデータの１ライン分の構造を示す図である。 ４ｋ×２ｋ信号の１フレームに含まれるサンプルを第１〜第４のサブイメージにマッピングする例を示す説明図である。 ４ｋ×２ｋ信号の１フレームに含まれるサンプルを第１〜第４のサブイメージにマッピングする例を示す説明図である。 ＳＭＰＴＥ３７２ＭによるＬｉｎｋＡ，ＬｉｎｋＢのデータ構造の概略を示す図である。 Ｓ／Ｐ・８Ｂ／１０Ｂ部の構成を示すブロック図である。 Ｎａの計算例を示す図である。 モードＣにおいて、水平補助データスペースのデータと映像データをＨＤ−ＳＤＩにマッピングする例を示す説明図である。 モードＣにおいて、水平補助データスペースのデータと映像データをＨＤ−ＳＤＩにマッピングする例を示す説明図である。 多重位置フラグと４８ｋＨｚオーディオデータパケットの多重位置との関係例を示す図である。 多重位置フラグと９６ｋＨｚオーディオデータパケットの多重位置との関係例を示す図である。 多重部での多重の様子を示す図である。 放送用カメラの回路構成のうち、信号送信装置の内部構成例を示すブロック図である。 １０．６９２Ｇｂｐｓのシリアル・デジタルデータの１ライン分の構造を示す図である。 ＵＨＤＴＶ規格における１フレームのサンプル構造の例を示す図である。 ４ｋ×２ｋ信号の１フレームに含まれるサンプルを第１〜第４のサブイメージにマッピングする例を示す説明図である。 ４ｋ×２ｋ信号の１フレームに含まれるサンプルを第１〜第４のサブイメージにマッピングする例を示す説明図である。 Ｓ／Ｐ・スクランブル・８Ｂ／１０Ｂ部の構成を示すブロック図である。 多重部での多重の様子を示す図である。 モードＤにおいて、水平補助データスペースのデータと映像データをＨＤ−ＳＤＩにマッピングする例を示す説明図である。 モードＤにおいて、水平補助データスペースのデータと映像データをＨＤ−ＳＤＩにマッピングする例を示す説明図である。 モードＡの例を示す図である。 モードＢの例を示す図である。 モードＣの例を示す図である。 モードＤの例を示す図である。 モードＣにおけるデータの割当て例を示す図である。

符号の説明

１…放送用カメラ、２…ＣＣＵ、３…光ファイバーケーブル、５…信号送信装置、１１…マッピング部、１２…Ｓ／Ｐ・８Ｂ／１０Ｂ部、３８−１〜３８−８…Ｓ／Ｐ・８Ｂ／１０Ｂ部のブロック、１３…ＰＬＬ、１４…多重部、１５…データ長変換部、１６…ＦＩＦＯメモリ、１７…多チャンネルデータ形成部、１８…多重・Ｐ／Ｓ変換部、１９…光電変換部、２１…Ｓ／Ｐ（シリアル／パラレル）変換部、２２…ＴＲＳ検出部、２３…ＦＩＦＯメモリ、２４…スクランブラ、２５…８Ｂ／１０Ｂエンコーダ、２６…ＦＩＦＯメモリ、２７…ＦＩＦＯメモリ、２８…抜き出し部、２９…Ｋ２８．５挿入部、３０…８Ｂ／１０Ｂエンコーダ

Claims (5)

1. 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と、その入力画像信号に同期して入力したオーディオ信号を送信する場合に、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第１，第２，第３及び第４のサブイメージの映像データ領域にマッピングし、前記オーディオ信号を前記第１，第２，第３及び第４のサブイメージのいずれかの水平補助データスペースに含まれる補完データ領域の複数のチャンネルにマッピングし、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及び第２のリンクの伝送チャンネルに分割して、８つのチャンネルを生成するマッピング部と、
   前記８つのチャンネルの前記映像データ領域にマッピングされた前記画素サンプルを伝送ストリームの映像データ領域に多重し、前記オーディオ信号がマッピングされた複数のチャンネルを取り出して、前記伝送ストリームの水平補助データスペースに多重する多重部と、
   前記多重部によって多重された前記伝送ストリームを出力する出力部と、を備えた
   信号送信装置。
2. 請求項１記載の信号送信装置において、
   前記マッピング部は、前記オーディオ信号のサンプリング周波数が４８ｋＨｚ又は９６ｋＨｚであって、前記オーディオ信号がマッピングされる１つのチャンネルの前記補完データ領域が不足する場合に、他のチャンネルの前記補完データ領域に、前記オーディオ信号をマッピングする
   信号送信装置。
3. 請求項２記載の信号送信装置において、
   前記マッピング部は、前記入力画像信号の各フレームを４分割した画素サンプルを、前記第１，第２，第３及び第４のサブイメージの映像データ領域にマッピングする
   信号送信装置。
4. 請求項２に記載の信号送信装置において、
   前記マッピング部は、
   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のうち、同一ライン上で隣り合う２つの画素サンプルを間引いて、
   各フレームの奇数ライン上の各画素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画素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し、
   前記第１のサブイメージの水平補助データスペースに前記オーディオ信号をマッピングする際の第１のサブイメージとマッピングされるオーディオ信号位相を、前記入力画像信号と入力オーディオ信号との位相にほぼ一致させる
   ことを特徴とする信号送信装置。
5. 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と、その入力画像信号に同期して入力したオーディオ信号を送信する場合に、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第１，第２，第３及び第４のサブイメージの映像データ領域にマッピングし、前記オーディオ信号を前記第１，第２，第３及び第４のサブイメージのいずれかの水平補助データスペースに含まれる補完データ領域の複数のチャンネルにマッピングし、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し、８つのチャンネルを生成するマッピング処理と、
   前記８つのチャンネルの前記映像データ領域にマッピングされた前記画素サンプルを伝送ストリームの映像データ領域に多重し、前記オーディオ信号がマッピングされたチャンネルのみを取り出して、前記伝送ストリームの水平補助データスペースに多重する多重処理と、
   前記伝送ストリームを出力する出力処理と
   を行う信号送信方法。

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