JP2010130499A - 信号伝送方法および信号伝送システム - Google Patents
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Abstract
【課題】伝送路の長さに応じて伝送信号を制御する信号伝送方法および信号伝送システムを提供する。
【解決手段】
カメラ装置とカメラ制御装置とが伝送路で接続され、映像信号、音声信号、制御信号が多重化して前記カメラ装置と前記カメラ制御装置間を信号伝送する信号伝送システムにおいて、前記信号伝送システムをスタンバイモードで動作させるステップと、前記伝送路を前記音声信号を伝送させるステップと、前記伝送路を伝送する前記音声信号の減衰量を計測する減衰量計測ステップと、該減衰量計測ステップで計測された減衰量に基づいて前記波形補正回路を制御するステップと、前記信号伝送システムを運用モードで動作させるステップと、前記カメラ装置から前記伝送路を介して前記カメラ制御装置に少なくとも前記映像信号、音声信号、制御信号を伝送させるステップを有する。
【選択図】図1
【解決手段】
カメラ装置とカメラ制御装置とが伝送路で接続され、映像信号、音声信号、制御信号が多重化して前記カメラ装置と前記カメラ制御装置間を信号伝送する信号伝送システムにおいて、前記信号伝送システムをスタンバイモードで動作させるステップと、前記伝送路を前記音声信号を伝送させるステップと、前記伝送路を伝送する前記音声信号の減衰量を計測する減衰量計測ステップと、該減衰量計測ステップで計測された減衰量に基づいて前記波形補正回路を制御するステップと、前記信号伝送システムを運用モードで動作させるステップと、前記カメラ装置から前記伝送路を介して前記カメラ制御装置に少なくとも前記映像信号、音声信号、制御信号を伝送させるステップを有する。
【選択図】図1
Description
本発明は、信号伝送方法および信号伝送システムに係り、特に、二つの映像機器間を双方向に映像、音声、制御信号等を多重伝送する信号伝送方法および信号伝送システムに関する。
テレビカメラ(以下、カメラヘッド部ともいう)とカメラ制御装置等の映像機器間を双方向に映像信号、音声信号及び制御信号などのデータを多重伝送する場合、TRIAXケーブル(以下、伝送ケーブルともいう)と呼ばれる3重の同軸ケーブルを用い、映像信号、音声信号及び制御信号等のデータを周波数多重して伝送するシステムが知られている。
また、TRIAX伝送では、双方向に映像信号、音声信号、制御信号などをアナログ的に周波数多重して伝送する形態が主流であった。このようにアナログ処理の場合、使用する伝送ケーブルの特性及び周波数分割する際のフィルタの特性等の影響を受け、カメラヘッド部あるいはカメラ制御装置から得られる映像や音声信号に特性の劣化が生じやすい。
この問題を解決する技術として、例えば、特許文献1には、伝送路の両端で、それぞれ映像信号や音声信号などをデジタル化し、時分割多重化、時間軸圧縮して、それぞれ映像信号と無信号期間の繰り返しからなる送信信号を生成し、伝送路の一端からの送信信号の無信号期間に、他端からの送信信号を相互に伝送することによって、1つの伝送路にて双方向伝送を可能とするデジタル映像信号多重伝送方式およびその装置が記載されている。
従来の信号伝送システムの一例を図2で説明する。図2において、まず、カメラ装置230について説明する。被写体(図示せず。)からの入射光は、レンズ(LENS)201を介して撮像部202に入射される。撮像部202では、色分解光学系でR(赤色)、G(緑色)、B(青色)に色分解され、それぞれ撮像素子で電気信号に変換され、プリアンプ203で増幅され、A/D変換部204でデジタル信号に変換され、デジタル映像信号処理部205で、伝送に必要な信号処理がなされる。デジタル映像信号処理部205でデジタル信号に変換された信号は、映像圧縮部206で適宜圧縮され、時分割双方向部216に印加される。
また、マイク(図示せず。)からの音声信号(音等を含む。)は、音声信号入力端子219から入力され、A/D変換部213でデジタル信号に変換され、信号処理部212で適宜信号処理され、時分割双方向部216に印加される。更に、CPU218からは、カメラ装置230の各種制御信号が時分割双方向部216に印加される。時分割双方向部216では、上述したように圧縮された映像信号、音声信号および制御信号が時分割シリアルデータに変換され、帯域増幅器209を経てトライアックスケーブル(以下TRIAXケーブルという。)231を介してカメラ制御装置244に伝送される。
カメラ制御装置244では、TRIAXケーブル231を介して、カメラ装置230から伝送された映像信号、音声信号及び制御信号が、増幅器234で増幅され、時分割双方向部236で映像信号、音声信号及び制御信号のパラレルデータに変換される。変換された映像信号は、映像伸張部207でR(赤色)、G(緑色)、B(青色)に分解、伸張され、デジタル映像信号処理部239で伝送に必要な信号処理がなされ、D/A変換部240でアナログ信号に変換され、増幅器241を経て映像出力端子281に出力される。また、時分割双方向部236で変換された音声信号は、信号処理部237で適宜信号処理され、D/A変換部238でアナログ信号に変換されて音声出力端子284に出力される。更に、時分割双方向部236で変換された制御信号は、CPU245に出力される。
次に、カメラ制御装置244から入力された信号が、TRIAXケーブル231を介して、カメラ装置230へ伝送される経路について説明する。カメラ制御装置244の映像入力端子282から入力された映像信号は、増幅器243で増幅され、A/D変換部242でデジタル信号に変換され、時分割双方向部236に印加される。また、音声入力端子283から入力された音声信号は、A/D変換部235でデジタル信号に変換され、信号処理部234で適宜信号処理され、時分割双方向部236に印加される。更に、CPU245からは、カメラ制御装置244の各種制御信号が時分割双方向部236に印加される。時分割双方向部236では、上述したように変換または処理された映像信号、音声信号及び制御信号が時分割シリアルデータに変換され、帯域増幅器234を経てTRIAXケーブル231を介してカメラ装置230に伝送される。
カメラ装置230では、TRIAXケーブル231を介して、カメラ制御装置244から伝送された映像信号、音声信号及び制御信号が、帯域増幅器209で増幅され、時分割双方向部216で映像信号、音声信号及び制御信号のパラレルデータに変換される。時分割双方向部216で変換された映像信号は、増幅器232で増幅されて映像出力端子271に出力される。また、時分割双方向部216で変換された音声信号は、信号処理部215で適宜信号処理され、D/A変換部214でアナログ信号に変換され、増幅器221で増幅されて音声出力端子220に出力される。更に、時分割双方向部216で変換された制御信号は、CPU218に出力される。尚、ローパスフイルタ(LPF)232は、直流・交流電圧から重畳信号成分を除去するためのフイルタであり、電源(直流・交流電源POWER)233は、カメラ装置230にTRIAXケーブル231を介して供給する電源である。
以上の説明から明らかなように、カメラ装置230とカメラ制御装置244との間で、カメラ装置230からの映像信号、音声信号、各種制御信号が時分割多重化し、シリアルデータに変換され、カメラ制御装置244に送信される。一方、カメラ制御装置244からカメラ装置230への戻り映像信号、音声信号、各種制御信号が時分割多重化し、シリアルデータに変換され、伝送され、また、電源等の電力をカメラ制御装置244からカメラ装置230に送る等の伝送をTRIAXケーブル1本で行っている。従って、このようなデジタル映像信号を多重化し、シリアル化した場合、信号伝送に必要な帯域が広くなる。従って、伝送路のケーブル損失による信号特性劣化が大きく、伝送可能な長さが短くなるという欠点がある。言い換えればデジタル信号伝送の可能な距離(ケーブルまたは伝送路の長さ)では、アナログ伝送で生じるような劣化はないが、デジタル伝送可能な距離を超えると、信号が正常に再生されず、伝送不可の状態となる。
例えば、上述したカメラ装置230からカメラ制御装置244への映像信号のデータレートを約200Mbps、カメラ制御装置244からカメラ装置230への送り返し映像信号のデータレートを約70Mbpsとすると、双方向伝送のためのデータレートは、約270Mbpsとなる。この270Mbpsのデータレートの信号は、周波数135MHzの信号で送信することができる。一方、一般的に使用されているTRIAXケーブルの周波数135MHzの信号の減衰量は、約1Kmで−120dBと大きく、これ以上になると伝送されるデジタル信号の再生が難しくなる。尚、多少余裕を持って減衰量約−83dB程度のデジタル信号の送受信を行うには、精々、TRIAXケーブルの長さは、約600m程度が限度である。
TRIAXケーブルを用いたカメラシステムは、様々な用途で利用される。例えば、放送局の場合スタジオ内で利用される場合が多く、ケーブル長は通常100m以下であり、スタジオ内での使用される場合は、減衰量が問題となることは特にない。しかし、屋外で利用する場合、例えば野球中継、ゴルフ中継あるいはマラソン中継などで利用される場合が多く、このような場合、カメラ装置230とカメラ制御装置244の間の距離は、1Kmを超える場合がほとんどであり、リピータと呼ばれる中継装置を介してTRIAXケーブルを延長する等で伝送路の減衰に対応しているのが現状である。
上述の場合、最初のカメラヘッドの設定時におおよその距離を概算し、TRIAXケーブルを何本か接続して設定した場合であっても、実際の映像を撮影したときに信号が劣化して再生できないとか、あるいは、使用したTRIAXケーブルが経年変化で劣化し、信号が伝送されなかった場合、野球、ゴルフ、マラソン等の中継で映像が出ない場合等は大きな問題となる。従って、このような問題がなく、伝送路の特性が自動的に検出され、その伝送路で劣化した信号を自動的に補正するシステムの実現が望まれていた。
本発明の目的は、伝送路の長さに応じて伝送信号を制御する信号伝送方法および信号伝送システムを提供することである。
本発明の他の目的は、伝送路の長さに応じて伝送信号のレベルや波形補正を行う信号伝送方法および信号伝送システムを提供することである。
本発明の更に他の目的は、伝送路長に応じて、補正回路を切替えることで、長い伝送路での運用も可能となる信号伝送方法および信号伝送システムを提供することである。
上記目的を達成するために、本発明の信号伝送方法は、カメラ装置と前記カメラ装置を制御するカメラ制御装置とが伝送路で接続され、少なくとも映像信号、音声信号、制御信号がデジタル化され、多重化して前記カメラ装置と前記カメラ制御装置間を信号伝送する信号伝送システムであって、前記信号伝送システムは、スタンバイモードと運用モードを有すると共に、少なくとも前記カメラ装置は、前記映像信号、音声信号、制御信号の信号波形を補正する波形補正回路を有する信号伝送システムにおいて、前記信号伝送システムをスタンバイモードで動作させるステップと、該スタンバイモードステップにおいて前記カメラ装置と前記カメラ制御装置を結合する前記伝送路を前記音声信号を伝送させるステップと、前記伝送路を伝送する前記音声信号の減衰量を計測する減衰量計測ステップと、該減衰量計測ステップで計測された減衰量に基づいて前記波形補正回路を制御するステップと、前記信号伝送システムを運用モードで動作させるステップと、該運用モードステップにおいて前記カメラ装置から前記伝送路を介して前記カメラ制御装置に少なくとも前記映像信号、音声信号、制御信号を伝送させるステップを有するように構成されている。
また、本発明の信号伝送システムは、カメラ装置と前記カメラ装置を制御するカメラ制御装置とが伝送路で接続され、少なくとも映像信号、音声信号、制御信号がデジタル化され、多重化して前記カメラ装置と前記カメラ制御装置間を信号伝送する信号伝送システムにおいて、前記カメラ装置及び前記カメラ制御装置のそれぞれは、スタンバイモードおよび運用モードにモードを切替えるモード切替制御部と、少なくとも前記カメラ装置および前記カメラ制御装置のいずれか一方は、前記映像信号、音声信号及び制御信号の信号波形を補正する波形補正回路と、前記伝送路を伝送する音声信号の減衰量を計測する減衰量計測部および前記減衰量計測部の計測結果に基づいて前記波形補正回路を制御する補正回路制御部を有し、前記モード切替制御部によりスタンバイモードに切替えられた場合、前記減衰量計測部は、前記伝送路を伝送する音声信号の減衰量を計測し、前記補正回路制御部は、前記減衰量の計測量に基づいて前記補正回路を制御し、前記モード切替制御部により運用モードに切替えられた場合、前記映像信号、音声信号及び制御信号の信号波形が前記波形補正回路で補正され、前記伝送路を伝送するように構成されている。
本発明によれば、伝送路の長さに応じて伝送信号を制御する信号伝送方法および信号伝送システムを実現できる。また、伝送路の長さに応じて伝送信号のレベルや波形補正を行い、伝送路が長い場合でも信号の減衰がない信号伝送システムを実現できる。更に、伝送路長に応じて、補正回路を切替えることで、長い伝送路での運用も可能となる信号伝送方法および信号伝送システムを実現できる。
次に、本発明を実施するための最良の形態を、以下の実施例に基づき図面を参照しつつ説明する。
図1は、本発明の一実施例の概略構成を示すブロック図である。本発明の信号伝送システムは、カメラ装置132及びカメラ制御装置167がTRIAXケーブル134を介して接続されている。
カメラ装置132は、カメラレンズ101、撮像部102、プリアンプ103、A/D変換部104、116、振幅レベル検出部129、デジタル映像信号処理部105、映像圧縮部106、パラレル/シリアル変換部(P−S:以下P−Sと略称する。)107、118、バッファ増幅部108、131、波形補正回路109、124、125、AC分離フィルタ110、CPU113、D/A変換部114、115、音声処理部117、映像伸張部119、PSK変調部(Phase Shiht Keying:PSK MOD)120、シリアル/パラレル変換部(S−P:以下S−Pと略称する。)121、クロックとデータを分離するCDR122、等化器EQ123、PSK復調部(PSK DEM)126、AGC PWM(Pulse Width Modulation)127、積分回路128、加算器178、179及びAGC130から構成されている。また、音声入力端子171、音声出力端子172及び映像出力端子173の各端子を有する。尚、スイッチ134、135は、送信信号と受信信号が干渉しないように切替えるためのスイッチである。
次に、カメラ装置132の動作を説明する。被写体(図示せず。)からの入射光は、レンズ(LENS)101を介して撮像部102に入射される。撮像部102は、色分解光学系で、R(赤)、G(緑)、B(青)の色成分に分解され、撮像素子で映像信号に変換する。プリアンプ103は、撮像部102により変換された映像信号を増幅し、A/D変換部104で、アナログ信号をデジタル信号に変換し、デジタル映像信号処理部105に供給する。デジタル映像信号処理105は、A/D変換部104により変換されたデジタル信号に、ブラックバランス、ホワイトバランス、γ補正等の信号処理を施す。映像圧縮部106は、デジタル映像信号処理部105で処理された映像信号を適宜圧縮し、加算器178に供給する。
一方、マイク(図示せず。)からの音声信号(音等を含む。)は、音声信号入力端子171から入力され、A/D変換部116でデジタル信号に変換し、音声処理部117で適宜信号処理され、加算器178に供給される。また、CPU113からは、カメラ装置132の各種制御信号も加算器178に印加される。
加算器178では、上述の映像信号、音声信号および各種制御信号が加算されて、P−S107で、パラレル信号をシリアル信号に変換され、MAIN(メイン)/STBY(スタンバイ)スイッチ133(これについては、後述する。)、バッファ増幅器108、波形補正回路109(これについても後述する。)、AC分離フィルタ110を介して伝送路134、例えば、TRIAXケーブル134に送出される。この伝送信号の帯域は、前述のように約200Mbpsとなる。
次に、カメラ制御装置167からの戻りの信号について説明する。カメラ制御装置167からTRIAXケーブル134を経由して送られてくる戻り信号は、AC分離フィルタ110に供給される。この戻り信号の帯域は、前述のように約70Mbpsである。AC分離フィルタ110からの戻り信号は、波形補正回路125、124(これについては後述する。)を介して等化器EQ123に供給され、ここで戻り信号が等化され、CDR122でデータとクロックが分離され、更に、S−P121でシリアル信号がパラレル信号に変換する。そして、戻りの映像信号は、映像伸張部119で伸張され、D/A変換部115でアナログ信号に変換され、映像出力端子173から出力される。この映像出力は、例えば、カメラ装置のモニタ(図示せず。)に表示され、カメラ装置132の操作者が撮影中の映像の状態を見ることができるようになされている。一方、戻りの音声信号は、音声処理部117で適宜音声処理され、D/A変換部114でアナログ信号に変換され、音声出力端子172から、例えば、スピーカ(図示せず。)に出力される。
次に、カメラ制御装置167について説明する。カメラ制御装置167は、AC分離フィルタ136、低域フイルタLPF137、直流・交流電源POWER138、波形補正回路139、140、152、自動利得制御部AGC141、等化器EQ142、CDR143、S−P144、161、映像伸張部145、デジタル映像信号処理部146、D/A変換部148、150、A/D変換部149、151、振幅レベル検出部158、バッファ増幅部153、154、積分回路155、PSK MOD156、P−S157、165、PSK DEM159、AGC PWM160、音声処理部162、164、映像圧縮部163、加算器188、189及びCPU166から構成されている。また、デジタル映像出力端子181、アナログ映像出力端子182、アナログ映像入力端子183、音声出力端子184、音声入力端子185、通信入出力端子186の各端子を有する。尚、カメラ装置132は、例えば、屋外撮影用のカメラ装置であるため、通常は、電源を持たないので、カメラ制御装置167からTRIAXケーブル134を介して直流・交流電力が供給される。従って、直流・交流電源POWER138は、カメラ制御装置167の電源であると同時にカメラ装置132へ直流電力を供給するための電源である。低域フイルタLPF137は、直流・交流電力に交流分が重畳されないためのフイルタである。尚、スイッチ192、193は、送信信号と受信信号が干渉しないように切替えるためのスイッチである。
次に、カメラ制御装置167の動作を説明する。TRIAXケーブル134から送られたカメラ装置132の信号は、AC分離フィルタ136を介して波形補正回路139、140(これについては後述する。)に供給され、ここで波形補正され、等化器EQ142で等化される。この等化された信号は、CDR143でクロックが分離され、S−P144でシリアル信号がパラレル信号に変換される。この内、映像信号は、映像伸張部145で元の映像信号に伸張され、デジタル映像信号処理部146で所定の信号処理がなされ、デジタル映像出力端子181からは、デジタル映像出力が、また、A/D変換部149を介してアナログ映像出力がアナログ映像出力端子182から出力され、それぞれ、例えば、放送局等に送信される。
一方、S−P144からの音声信号は、音声処理部162で適宜音声処理され、D/A変換部150でアナログ信号に変換され、音声出力として音声出力端子184から出力される。
更に、カメラ装置132から送られてきた映像信号は、先に戻り信号としてカメラ制御装置167から送られることを説明した。これについて説明する。デジタル映像信号処理部146からのデジタル映像信号は、映像圧縮部163に印加され、ここで伝送に適した帯域に再度圧縮され、例えば、先に説明した70Mbpsの帯域になるように圧縮され、加算器188に供給される。同時に、マイク(図示せず。)からの音声信号が音声信号入力端子185からA/D変換部151を介して音声処理部164に供給され、ここで適宜音声処理され、加算器188に供給される。更に、CPU187からの各種制御信号が加算器188に供給される。加算器188で加算された映像信号、音声信号および各種制御信号は、P−S157でシリアル変換され、バッファ増幅部154、波形補正回路152(これについては後述する。)、AC分離フイルタ136を介してTRIAXケーブル134に送出される。TRIAXケーブル134からカメラ装置132に送られた戻り信号の処理については、前述の通りである。
また、音声処理部164からの音声信号と、CPU166からの各種制御信号は、加算器189にも供給され、P−S165でシリアル信号に変換され、PSK MOD156で、PSK変調され、MAIN/STBYスイッチ194、バッファ増幅器154、波形補正回路152、AC分離フイルタ136、TRIAXケーブル134を介してカメラ装置132に供給される。
而して、先に説明したように信号伝送システムが放送局内で使用される場合には、TRIAXケーブル134の長さは、せいぜい100m以下であり、デジタル信号をTRIAXケーブル134で伝送した場合でも特に信号の減衰が問題にならないが、TRIAXケーブル134が長くなると、デジタル信号の減衰が問題になる。従って、本発明では、TRIAXケーブル134の長さに応じて波形補正回路の制御を行うことが特徴である。以下、これについて詳細に説明する。まず、先に説明したように、TRIAXケーブル134を伝送する270Mbpsのデータレートの信号は、周波数135MHzの信号で送信することができる。
一方、一般的に使用されているTRIAXケーブルの周波数135MHzの信号の減衰量は、約1Kmで−120dBと大きく、これ以上になると伝送されるデジタル信号の再生が難しくなる。例えば、テレビの屋外中継、例えば、マラソン中継やゴルフの中継等では、1Kmを超える場合がほとんどであり、しかも、中継地が変更されるたびに伝送路の長さが変わる。このような場合、事前に伝送路の長さを測定する必要があるが、この測定は極めて困難である。
従って、本発明では、伝送路の長さを自動的に測定し、その長さに合わせてカメラ装置132あるいはカメラ制御装置167の波形補正回路の制御を行うことを特徴としている。そのため、まず、本発明では、信号伝送システムが撮影のために設置された場合、本放送が開始される前に伝送路の長さを自動的に測定し、その長さに合わせてカメラ装置132あるいはカメラ制御装置167の波形補正回路の制御を行うものである。これについて以下説明する。尚、カメラ装置132のMAIN/STBYスイッチ133およびカメラ制御装置167のMAIN/STBYスイッチ194をそれぞれ端子aに接続した場合は、運用モード、即ち、信号伝送システムを、例えば、放送用に運用されているモードであり、端子bに接続されている場合は、スタンバイモード、即ち、伝送路測定のために準備等を行っているモードである。
まず、スタンバイモードについて説明する。カメラ装置132のMAIN/STBYスイッチ133およびカメラ制御装置167のMAIN/STBYスイッチ194をスタンバイにする。即ち、MAIN/STBYスイッチ133とMAIN/STBYスイッチ194を端子bに切替える。切替える方法は、手動でも良いが、例えば、通信入出力端子186に接続されたリモコン(図示せず。)からCPU187を駆動し、制御信号端子187から切替信号をMAIN/STBYスイッチ133とMAIN/STBYスイッチ194の制御端子175および194に送り、スイッチを切替えても良い。
この状態で、音声入力端子185から音声を入力する。この場合の音声信号の帯域は、3MHz程度であり、これをデジタル信号に変換して伝送路、例えば、TRIAXケーブル134を伝送したとしても減衰量は、少なくカメラ装置132で正しく音声を再生することが可能である。従って、音声入力端子185からの音声信号をA/D変換部151でデジタル信号に変換し、音声処理部164で適宜処理し、加算部189に入力する。一方、CPU187からの各種制御信号も加算器189で加算される。加算器189で加算された信号は、P−S165でシリアル信号に変換され、PSK MOD156で、PSK変調され、MAIN/STBYスイッチ194、増幅部154、波形補正回路152、AC分離フイルタ136を介してTRIAXケーブル134に送出される。
TRIAXケーブル134から送られた信号は、AC分離フイルタ110、波形補正回路125、124を介してAGC130に供給される。AGC130では、送られた音声信号の利得が調整され、振幅レベル検出部129で振幅レベルが検出され、PSK 復調部126で復調される。PSK 復調部126で復調された音声信号は、音声処理部117で適宜処理され、D/A変換部114でアナログ信号に変換され、音声出力端子172から出力される。この伝送経路中、即ち、AGC130の出力レベルをAGC PWM127で検出し、積分回路128を介してAGC130を制御している。このAGC PWM127の出力信号は、図3に示す通りである。
図3は、スタンバイモードにおけるTRIAXケーブル134の減衰特性を示す図である。X軸は周波数、Y軸はケーブル減衰量を示しており、ケーブル長が100m、300m、400m、600m、2000mに対応する減衰特性を表している。この図3は、AGC PWM127の出力信号からケーブルの減衰量を算出することによって求められる。そして、図3は、TRIAXケーブル134を伝送する信号の周波数に対するTRIAXケーブル134の減衰量を各ケーブル長毎に計測した場合の一実施例である。この図3は、前もって実験的に求めることができる。この図3から明らかなように運用モード、即ち、放送時の映像信号の周波数帯域270MbpsをTRIAXケーブルの周波数135MHzの信号で伝送すると、ケーブルの長さが600mを超えると、ケーブル減衰量が大幅に増加することが分かる。
さて、この図3で得られたデータに基づいて本発明の信号伝送システムを実現する方法について以下詳細に説明する。先に、スタンバイモードにおいては、3MHzの音声信号を伝送するとして説明した。従って、3MHzでは、表1に示すテーブルが作成できる。
表1は、ケーブル長と減衰量との関係を示し、その時の波形補正回路109、波形補正回路125、波形補正回路124の制御内容を示している。ここで、波形補正回路109、波形補正回路125、波形補正回路124は、波形を元に戻す働きをするもので、周波数特性を有する増幅器で構成される。また、波形補正回路109の増幅度小、中、大は、ケーブルの減衰量に応じて増幅する信号の、例えば、増幅度を表し、波形補正回路125、124のON、OFFは、ケーブルの減衰量に応じて接続する波形補正回路の数を示している。そして、波形補正回路OFFは、補正回路を動作させず、そのまま信号を通過させることを意味し、波形補正回路ONは、通過する信号に適宜減衰量に応じて補正することを意味している。勿論、波形補正回路125、124は、増幅器で構成し、ケーブルの減衰量に応じて増幅率を制御する方式の波形補正回路で構成することもできる。
この表1のテーブルは、例えば、CPU113の記憶部(図示せず。)に前もって記憶しておく。そして、スタンバイモードで測定した、即ち、AGC PWM127からの減衰量に基づいてCPU113は、記憶部に記憶されている表1のテーブルに基づいて、対応する制御信号を生成し、CPU113の制御出力端子174から波形補正回路109の制御端子176、波形補正回路125および波形補正回路124の制御端子177に供給する。例えば、表1の種別Aでは、減衰量の範囲が−4.5dB以下の場合、波形補正回路109の増幅度を小にし、波形補正回路125及び124を共にOFFに設定する。この場合、減衰量も小さいことから後段の等化器EQ123で十分補正が可能である。種別Bでは、減衰量の範囲が−4.5dB〜−6.0dBの場合、波形補正回路109の増幅度を中にし、波形補正回路125はON、波形補正回路124はOFFに設定する。種別Cでは、減衰量の範囲が−6.0dB以上の場合、波形補正回路109の増幅度を大にし、波形補正回路125及び124を共にONに設定する。尚、表1に示すテーブルは、一実施例であり、ケーブルの種類や補正回路の回路構成等に応じて適宜変更することができ、表1に示された内容に限定されるものでないことは言うまでもない。
上記のようにして運用の開始前、即ち、スタンバイモードにおいてTRIAXケーブル134の長さに応じて信号伝送システムのカメラ装置132の波形補正回路109、波形補正回路125、波形補正回路124が最適な状態に設定される。そして、運用モードにするためにMAIN/STBYスイッチ133とMAIN/STBYスイッチ194を端子aに切替える。これによって運用モードとなる。
運用モードについて説明する。尚、被写体(図示せず。)からの入射光がレンズ101を介して撮像部102に入射され、撮像部102で映像信号に変換された後、加算器178に供給される映像信号については、前述したとおりである。また、マイク(図示せず。)からの音声信号(音等を含む。)が音声信号入力端子171から入力され、音声処理部117で適宜信号処理され、加算器178に供給されること、また、CPU113からは、カメラ装置132の各種制御信号も加算器178に印加されることも前述の通りである。
加算器178では、上述の映像信号、音声信号および各種制御信号が加算されて、P−S107で、パラレル信号をシリアル信号に変換され、MAIN(メイン)/STBY(スタンバイ)スイッチ133の端子aを経由し、バッファ増幅器108、波形補正回路109、AC分離フィルタ110を介して伝送路134、例えば、TRIAXケーブル134に送出される。この場合、波形補正回路109は、既に、CPU113の制御により、その時点で接続されているTRIAXケーブル134の減衰量を十分補正されるだけの映像信号(音声信号を含む。)にしてTRIAXケーブル134に送出する、所謂、プリエンファシスを行っている。従って、TRIAXケーブル134から映像信号(音声信号を含む。)を受信するカメラ制御装置167では、適正なレベルの映像信号(音声信号を含む。)を受信できるので、カメラ制御装置167では、この適正なレベルの映像信号(音声信号を含む。)を再生し、映像信号および音声信号を出力できる。
一方、戻り信号は、前述のようにカメラ制御装置167からTRIAXケーブル134を介してカメラ装置132に供給される。この戻り信号は、前述のようにAC分離フィルタ110に供給される。AC分離フィルタ110からの戻り信号は、波形補正回路125、124を介して等化器EQ123に供給され、ここで戻り信号が等化され、CDR122でデータとクロックが分離され、更に、S−P121でシリアル信号がパラレル信号に変換さる。そして、戻りの映像信号は、映像伸張部119で伸張され、D/A変換部115でアナログ信号に変換され、映像出力端子173から出力される。一方、戻りの音声信号は、音声処理部117で適宜音声処理され、D/A変換部114でアナログ信号に変換され、音声出力端子172から出力される。この場合、波形補正回路125、124は、既に、説明したようにCPU113の制御により、その時点で接続されているTRIAXケーブル134の減衰量を十分補正されるだけの補正がなされるので、戻り信号の映像信号および音声信号を適正に再生することができる。
以上の実施例では、カメラ装置132において、伝送路、例えば、TRIAXケーブル134の長さに応じて補正する方法について説明したが、同様の補正をカメラ制御装置167側でも行うことができる。以下、これについて説明する。
まず、スタンバイモードでの動作について説明する。スタンバイモードへの切り替えは、前述のようにカメラ装置132のMAIN/STBYスイッチ133およびカメラ制御装置167のMAIN/STBYスイッチ194をスタンバイにすることで行う。即ち、MAIN/STBYスイッチ133とMAIN/STBYスイッチ194を端子bに切替える。具体的な切替え方法については、前述したカメラ装置132側で説明した方法と同様であるので、ここでは説明は省略する。
スタンバイモードに切替わると、この状態で、音声入力端子171から音声を入力する。この場合の音声信号の帯域は、前述したカメラ装置132側と同様、3MHz程度であり、これをデジタル信号に変換して伝送路、例えば、TRIAXケーブル134を伝送したとしても減衰量は少なく、カメラ制御装置167で正しく音声を再生することが可能である。従って、音声入力端子171からの音声信号をA/D変換部116でデジタル信号に変換し、音声処理部117で適宜処理し、加算部179に入力する。一方、CPU113からの各種制御信号も加算器179で加算される。加算器179で加算された信号は、P−S118でシリアル信号に変換され、PSK MOD120で、PSK変調され、MAIN/STBYスイッチ133、バッファ増幅部108、波形補正回路109、AC分離フィルタ110を介してTRIAXケーブル134に送出される。
TRIAXケーブル134から送られた信号は、AC分離フイルタ136、波形補正回路139、140、バッファ増幅器153、切替スイッチ192を介してAGC141に供給される。AGC141では、送られた音声信号の利得が調整され、振幅レベル検出部158で振幅レベルが検出され、PSK 復調部159で復調される。PSK 復調部159で復調された音声信号は、S−P161でパラレル信号に変換され、音声処理部162で適宜処理され、D/A変換部150でアナログ信号に変換され、音声出力端子184から出力される。この伝送経路中、即ち、AGC141の出力レベルをAGC PWM160で検出し、積分回路155を介してAGC141を制御している。このAGC PWM160の出力信号は、前述したカメラ装置132側での補正方法と同様、図3に示す通りである。図3に示す減衰特性についての詳細な説明はここでは省略する。
さて、この図3で得られたデータに基づいて本発明の信号伝送システムを実現する方法について以下詳細に説明する。先に、スタンバイモードにおいては、3MHzの音声信号を伝送するとして説明した。従って、3MHzでは、表2に示すテーブルが作成できる。
表2は、TRIAXケーブル134の長さと減衰量との関係を示し、その時の波形補正回路152、波形補正回路139、波形補正回路140の制御内容を示している。ここで、波形補正回路152、波形補正回路139、波形補正回路140は、波形を元に戻す働きをするもので、周波数特性を有する増幅器で構成される。また、波形補正回路152の増幅度小、中、大は、TRIAXケーブル134の減衰量に応じて増幅する信号の、例えば、増幅度を表し、波形補正回路139、140のON、OFFは、TRIAXケーブル134の減衰量に応じて接続する波形補正回路の数を示している。そして、波形補正回路OFFは、補正回路を動作させず、そのまま信号を通過させることを意味し、波形補正回路ONは、通過する信号に適宜減衰量に応じて補正することを意味している。勿論、波形補正回路139、140は、増幅器で構成し、ケーブルの減衰量に応じて増幅率を制御する方式の波形補正回路で構成することもできる。
この表2のテーブルは、例えば、CPU166の記憶部(図示せず。)に前もって記憶しておく。そして、スタンバイモードで測定した、即ち、AGC PWM160からの減衰量に基づいてCPU166は、記憶部に記憶されている表2のテーブルに基づいて、対応する制御信号を生成し、CPU166の制御出力端子187から波形補正回路152の制御端子191、波形補正回路139および波形補正回路140の制御端子190に供給する。例えば、表2の種別Aでは、減衰量の範囲が−4.5dB以下の場合、波形補正回路152の増幅度を小にし、波形補正回路139及び140を共にOFFに設定する。この場合、減衰量も小さいことから後段の等化器EQ142で十分補正が可能である。種別Bでは、減衰量の範囲が−4.5dB〜−6.0dBの場合、波形補正回路152の増幅度を中にし、波形補正回路139はON、波形補正回路140はOFFに設定する。種別Cでは、減衰量の範囲が−6.0dB以上の場合、波形補正回路152の増幅度を大にし、波形補正回路139及び140を共にONに設定する。尚、表2に示すテーブルは、一実施例であり、ケーブルの種類や補正回路の回路構成等に応じて適宜変更することができ、表2に示された内容に限定されるものでないことは言うまでもない。
上記のようにして運用の開始前、即ち、スタンバイモードにおいてTRIAXケーブル134の長さに応じて信号伝送システムのカメラ制御装置167の波形補正回路152、波形補正回路139、波形補正回路140が最適な状態に設定される。そして、運用モードにするためにMAIN/STBYスイッチ133とMAIN/STBYスイッチ194を端子aに切替える。これによって運用モードとなる。
運用モードでの動作について説明する。アナログ映像入力端子183から入力されたアナログ映像信号は、A/D変換部149でデジタル信号に変換され、デジタル映像信号処理部146に入力される。デジタル映像信号処理部146でデジタル処理された映像信号は、映像圧縮部163で圧縮され、加算器188に印加される。また、マイク(図示せず。)からの音声信号が音声信号入力端子185からA/D変換部151を介して音声処理部164に供給され、ここで適宜音声処理され、加算器188に供給され、また、CPU187からの各種制御信号が加算器188に供給されことは前述の通りである。加算器188で加算された映像信号、音声信号および各種制御信号は、P−S157でシリアル変換され、バッファ増幅部154、波形補正回路152、AC分離フイルタ136を介してTRIAXケーブル134に送出される。この場合、波形補正回路152は、既に、CPU166の制御により、その時点で接続されているTRIAXケーブル134の減衰量を十分補正されるだけの映像信号(音声信号を含む。)にしてTRIAXケーブル134に送出する、所謂、プリエンファシスを行っている。従って、TRIAXケーブル134から映像信号(音声信号を含む。)を受信するカメラ装置132では、適正なレベルの映像信号(音声信号を含む。)を受信できるので、カメラ装置132では、この適正なレベルの映像信号(音声信号を含む。)を再生し、映像出力端子173および音声出力端子172からそれぞれ映像信号および音声信号を出力できる。
一方、前述のようにカメラ装置132からTRIAXケーブル134を介してカメラ制御装置167に送られた信号は、AC分離フィルタ136を介して波形補正回路139、140で波形補正され、等化器EQ142で等化される。この等化された信号は、CDR143でクロックが分離され、S−P144でシリアル信号がパラレル信号に変換される。この内、映像信号は、映像伸張部145で元の映像信号に伸張され、デジタル映像信号処理部146で所定の信号処理がなされ、デジタル映像出力端子181からは、デジタル映像出力が、また、A/D変換部149を介してアナログ映像出力がアナログ映像出力端子182から出力される。また、S−P144からの音声信号は、音声処理部162で適宜音声処理され、D/A変換部150でアナログ信号に変換され、音声出力として音声出力端子184から出力される。この場合、波形補正回路139、140は、既に、説明したようにCPU166の制御により、その時点で接続されているTRIAXケーブル134の減衰量を十分補正されるだけの補正がなされるので、映像信号および音声信号を適正に再生することができる。
尚、上記実施例では、カメラ装置132のCPU113は、波形補正回路109、124、125を制御し、カメラ制御装置167のCPU166は、波形補正回路139、140、152を制御するとして説明したが、カメラ装置132のCPU113は、波形補正回路109、124、125を制御すると共に、CPU113の制御信号をTRIAXケーブル134を介してCPU166に送信し、波形補正回路139、140、152を制御することもできる。また、反対にカメラ制御装置167のCPU166は、波形補正回路139、140、152を制御すると共に波形補正回路109、124、125を制御することもできる。また、上記説明から明らかなようにカメラ装置132のAGC PWM127は、カメラ制御装置167から送られてくる音声信号の減衰量を計測し、また、カメラ制御装置167のAGC PWM160は、カメラ装置132から送られてくる音声信号の減衰量を計測するものであるが、その減衰量は、主にTRIAXケーブル134の減衰量である。従って、カメラ装置132とカメラ制御装置167のいずれか一方に設けることで、本発明を実現できるが、両方に設けることもできる。
以上、カメラ装置132側と同様の補正をカメラ制御装置167側でも行うことができること、さらに同様の補正をカメラ装置132及びカメラ制御装置167の両方を用いて補正を行うこともできることを説明した。また、このようにカメラ装置132及びカメラ制御装置167の両方を用いて補正を行うことで、カメラ装置132またはカメラ制御装置167のどちらか一方のAGC PWMに不具合が生じた場合であっても、減衰量の検出が可能となり、適正な補正を実現できる効果がある。
以上のように本発明では、伝送路長に応じて、波形補正回路を制御することで、伝送路の長さに応じた伝送信号のレベルや波形補正を行い、伝送路が長い場合でも信号の減衰がない信号伝送方法および信号伝送システムを実現できる。
以上、本発明について詳細に説明したが、本発明は、ここに記載された信号伝送方法および信号伝送システムの実施例に限定されるものではなく、他の信号伝送方法および信号伝送システムにも適用できることはいうまでもない。
101、201:カメラレンズ、 102、202:撮像部、 103、203:プリアンプ、 104、116、149、151、204、235、242:A/D変換部、 105、146、205、239:デジタル映像信号処理部、 106、163、206:映像圧縮部、 114、115、148、150、238、240:D/A変換部、 120、156:PSK変調部、 126、159:PSK復調部、 振幅レベル検出部129、158、 130、141:AGC、 127、160:AGC PWM、 128、155:積分回路、 241、243:増幅器、 110、136:AC分離フィルタ、137、232:LPF、138、233:直流・交流電源POWER、 109、124、125、139、140、152:波形補正回路、 123、142:等化器EQ、 122、143:CDR、 119、145、207:映像伸張部、 113、166:CPU、 107、118、157、165:シリアル変換部、 121、144、161:パラレル変換部、 108、131、153、154:バッファ増幅器、 209、234:帯域増幅器、 117、162、164:音声処理部、 132、230:カメラ装置、 134、231:TRIAXケーブル、 167、244:カメラ制御装置、 212、234:Multiplex部、 215、237:De−Multiplex部、 216、236:時分割双方向部。
Claims (2)
- カメラ装置と前記カメラ装置を制御するカメラ制御装置とが伝送路で接続され、少なくとも映像信号、音声信号、制御信号がデジタル化され、多重化して前記カメラ装置と前記カメラ制御装置間を信号伝送する信号伝送システムであって、前記信号伝送システムは、スタンバイモードと運用モードを有すると共に、少なくとも前記カメラ装置は、前記映像信号、音声信号、制御信号の信号波形を補正する波形補正回路を有する信号伝送システムにおいて、前記信号伝送システムをスタンバイモードで動作させるステップと、該スタンバイモードステップにおいて前記カメラ装置と前記カメラ制御装置を結合する前記伝送路を前記音声信号を伝送させるステップと、前記伝送路を伝送する前記音声信号の減衰量を計測する減衰量計測ステップと、該減衰量計測ステップで計測された減衰量に基づいて前記波形補正回路を制御するステップと、前記信号伝送システムを運用モードで動作させるステップと、該運用モードステップにおいて前記カメラ装置から前記伝送路を介して前記カメラ制御装置に少なくとも前記映像信号、音声信号、制御信号を伝送させるステップを有することを特徴とする信号伝送方法。
- カメラ装置と前記カメラ装置を制御するカメラ制御装置とが伝送路で接続され、少なくとも映像信号、音声信号、制御信号がデジタル化され、多重化して前記カメラ装置と前記カメラ制御装置間を信号伝送する信号伝送システムにおいて、前記カメラ装置及び前記カメラ制御装置のそれぞれは、スタンバイモードおよび運用モードにモードを切替えるモード切替制御部と、少なくとも前記カメラ装置および前記カメラ制御装置のいずれか一方は、前記映像信号、音声信号及び制御信号の信号波形を補正する波形補正回路と、前記伝送路を伝送する音声信号の減衰量を計測する減衰量計測部および前記減衰量計測部の計測結果に基づいて前記波形補正回路を制御する補正回路制御部を有し、前記モード切替制御部によりスタンバイモードに切替えられた場合、前記減衰量計測部は、前記伝送路を伝送する音声信号の減衰量を計測し、前記補正回路制御部は、前記減衰量の計測量に基づいて前記補正回路を制御し、前記モード切替制御部により運用モードに切替えられた場合、前記映像信号、音声信号及び制御信号の信号波形が前記波形補正回路で補正され、前記伝送路を伝送することを特徴とする信号伝送システム。
Priority Applications (1)
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JP2008304703A JP2010130499A (ja) | 2008-11-28 | 2008-11-28 | 信号伝送方法および信号伝送システム |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US11444657B2 (en) * | 2019-02-22 | 2022-09-13 | Hitachi Astemo, Ltd. | Signal transmission circuit and signal transmission system |
-
2008
- 2008-11-28 JP JP2008304703A patent/JP2010130499A/ja active Pending
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