JP2011044826A - Signal transmitter, signal transmission method, signal receiver, signal receiving method, and signal transmission system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば、高精細画像の画像信号を伝送する場合に適用して好適な信号送信装置、信号送信方法、信号受信装置、信号受信方法、及び信号伝送システムに関する。 The present invention relates to a signal transmission device, a signal transmission method, a signal reception device, a signal reception method, and a signal transmission system suitable for application to, for example, transmission of an image signal of a high-definition image.
現行の1フレームが1920サンプル×1080ラインの画像信号であるHD(High Definition)信号を超える、超高精細画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。そして、近年は、一般に4K画像と呼ばれる、1フレームが4096サンプル×2160ラインからなる画像信号を用いた画像が実用化されつつある。4K画像はデータ量が多くなるため、例えばカメラとして用いられる信号送信装置から、編集器として用いられる信号受信装置に伝送するためには、1フレームを所定数に分割して転送する技術があった。この技術として、例えば、1画面を十字に4分割して得られる2048サンプル×1080ラインの画像を転送する場合があった。 Development of an image receiving system and an imaging system for an ultra-high definition image signal in which one current frame exceeds an HD (High Definition) signal that is an image signal of 1920 samples × 1080 lines is progressing. In recent years, an image using an image signal, generally called a 4K image, in which one frame is composed of 4096 samples × 2160 lines is being put into practical use. Since 4K images have a large amount of data, for example, there has been a technique of dividing one frame into a predetermined number and transferring it in order to transmit from a signal transmission device used as a camera to a signal reception device used as an editor. . As this technique, for example, an image of 2048 samples × 1080 lines obtained by dividing one screen into four crosses may be transferred.
特許文献1には、nチャンネルの第1の画像信号に多重化処理を施した後、10Gbps以上とするビット列データを成す第2の画像信号に変換して、送出する技術が開示されている。 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-228561 discloses a technique for performing a multiplexing process on an n-channel first image signal, converting it to a second image signal that forms bit string data of 10 Gbps or more, and sending it.
特許文献2には、10Gbps以上とするビット列データが、特定の画像信号に基づいて形成された場合に、受け取ったビット列データから、特定の画像信号を再生するnチャンネルの第2の画像信号を得る技術が開示されている。
In
ところで、上述したように1画面を十字に4分割して伝送すると、最低でも1/2フレーム(540ライン)程度の遅延時間を要するため、分割画像の遅延が大きくなってしまう。また、データを変換するために要するメモリの容量も1フレーム分程必要であったため、コストがかさんでいた。また、特許文献1及び2に開示された技術を用いたとしても、この遅延時間を短縮することは困難であった。
By the way, as described above, if one screen is divided into four parts and transmitted, a delay time of at least about 1/2 frame (540 lines) is required, so that the delay of the divided image becomes large. In addition, the memory capacity required to convert the data is also required for one frame, which is expensive. Further, even when the techniques disclosed in
本発明はこのような状況に鑑みて成されたものであり、画像信号の伝送遅延を抑えることを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to suppress transmission delay of an image signal.
本発明は、シリアル入力された画像信号からなる1フレームの画像データのうち、1ライン目からnライン毎に1フレームの最大ライン数に達するまで、それぞれn個の第1の分割画像からなる第1の分割画像データをメモリに書き込む。
次に、メモリに書き込まれたn個の第1の分割画像データを順に読み出し、読み出したn個の第1の分割画像データを、1ラインが半分となる長さで1ライン毎に分割する。
次に、1ライン毎に分割された画像データの垂直ラインを合わせて交互に並べて得るn個の第2の分割画像からなる第2の分割画像データを、n個の第2の分割画像毎に第2の分割画像の1ライン目から順にパラレル出力する。
そして、メモリから読み出されてパラレル入力されるn個の第2の分割画像データをシリアル変換して得る画像信号を、3G HD−SDIフォーマット、又はHD−SDI デュアルリンクフォーマットのいずれかの伝送規格を用いて出力するものである。
According to the present invention, among 1-frame image data composed of serially input image signals, the first line image is composed of n first divided images from the first line until reaching the maximum number of lines per frame every n lines. 1 divided image data is written in the memory.
Next, the n pieces of first divided image data written in the memory are sequentially read, and the read n pieces of first divided image data are divided for each line so that one line is halved.
Next, second divided image data composed of n second divided images obtained by alternately arranging vertical lines of image data divided for each line is obtained for each of the n second divided images. Parallel output is performed sequentially from the first line of the second divided image.
Then, an image signal obtained by serially converting n pieces of second divided image data read out from the memory and input in parallel is transmitted in either 3G HD-SDI format or HD-SDI dual link format. Is output using.
また、本発明は、シリアル入力される画像信号からなる1フレームの画像をn個に分割した第1の分割画像からなるn個の第1の分割画像データをそれぞれパラレル変換する。この画像信号の入力は、3G HD−SDIフォーマット、又はHD−SDI デュアルリンクフォーマットのいずれかの伝送規格を用いて行われる。
次に、パラレル入力されたn個の第1の分割画像データ毎に、隣り合う1組毎の奇数ラインと偶数ラインを1本の水平ラインの画像データとして結合する。
次に、結合した画像データをn個の第2の分割画像からなるn個の第2の分割画像データとしてメモリに書き込む。
次に、メモリからn個の第2の分割画像データを、1フレームの画像データに含まれる1本の水平ラインとして、1個目の第2の分割画像データから順にn個目の第2の分割画像データまで読み出す。
そして、第2の分割画像の1ライン目から最大ライン数に達するまで、メモリに書き込んだ書き込みタイミングに合わせて、メモリから読み出した1フレームの画像データを出力する。
Further, according to the present invention, n first divided image data composed of a first divided image obtained by dividing one frame image composed of serially inputted image signals into n pieces are respectively converted into parallel data. The input of this image signal is performed using a transmission standard of either 3G HD-SDI format or HD-SDI dual link format.
Next, for every n pieces of first divided image data input in parallel, the adjacent odd lines and even lines are combined as image data of one horizontal line.
Next, the combined image data is written into the memory as n second divided image data composed of n second divided images.
Next, the n second divided image data from the memory is used as one horizontal line included in the image data of one frame, and the n second second image data in order from the first second divided image data. Reads up to divided image data.
Then, one frame of image data read from the memory is output in accordance with the write timing written to the memory until the maximum number of lines is reached from the first line of the second divided image.
このようにしたことで、1フレームの画像データをnライン毎に読み出し、1ラインの画像データを分割し、垂直ラインを合わせた分割画像からなる分割画像データの画像信号を送信する。
また、送信側と逆の手順で、分割画像データの画像信号を受信し、分割画像データから読み出した偶数ラインと奇数ラインの画像データを結合し、1本の水平ラインとして1フレームの画像データを再構成することが可能となった。
In this way, one frame of image data is read every n lines, one line of image data is divided, and an image signal of divided image data composed of divided images obtained by combining vertical lines is transmitted.
Also, the image signal of the divided image data is received in the reverse procedure to the transmission side, the even line and odd line image data read from the divided image data are combined, and one frame of image data is obtained as one horizontal line. It became possible to reconfigure.
本発明によれば、1フレームの画像データをn個の分割画像データに分割し、n個の分割画像毎に分割画像データを所定の伝送規格で並列に送信するため、画像信号の送信遅延を抑えることができるという効果がある。また、並列して受信したn個の分割画像データから1フレームの画像データを再構成するため、わずかな遅延時間で1フレームの画像データの画像信号を順次伝送できるという効果がある。 According to the present invention, one frame of image data is divided into n divided image data, and the divided image data is transmitted in parallel according to a predetermined transmission standard for each of the n divided images. There is an effect that it can be suppressed. Further, since one frame of image data is reconstructed from n pieces of divided image data received in parallel, there is an effect that image signals of one frame of image data can be sequentially transmitted with a slight delay time.
以下、発明を実施するための最良の形態(以下実施の形態とする。)について説明する。なお、説明は以下の順序で行う。
1.第1の実施の形態(4K画像を分割して、4つの分割画像として伝送する例)
2.第2の実施の形態(分割画像データを識別する識別情報を補助データとして挿入する例)
3.変形例
Hereinafter, the best mode for carrying out the invention (hereinafter referred to as an embodiment) will be described. The description will be given in the following order.
1. First Embodiment (Example in which a 4K image is divided and transmitted as four divided images)
2. Second Embodiment (Example in which identification information for identifying divided image data is inserted as auxiliary data)
3. Modified example
<1.第1の実施の形態>
[4K画像を分割して、4つの分割画像として伝送する例]
<1. First Embodiment>
[Example of dividing a 4K image and transmitting it as four divided images]
以下、本発明の第1の実施の形態について、図1〜図9を参照して説明する。本実施の形態では、4K画像の画像データに含まれる画像信号を伝送する信号伝送システム10に適用した例について説明する。 Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, an example applied to the signal transmission system 10 that transmits an image signal included in image data of a 4K image will be described.
信号伝送システム10は、不図示のカメラ等から入力される4K画像の画像データを形成する画像信号を送信する信号送信装置1と、信号送信装置1から画像信号を受信する信号受信装置2を備える。本例の信号送信装置1と信号受信装置2は、4本の3G HD−SDIまたは、4組のHD−SDIデュアルリンクのいずれかの伝送規格によって定められた通信線を用いて、画像信号を送受信する。
The signal transmission system 10 includes a
信号送信装置1は、入力された1フレーム分の4K画像を、後述する所定の順序で4つの第1の分割画像(以下、分割画像A′〜D′と呼ぶ場合がある。)から第2の分割画像(以下、分割画像A〜Dと呼ぶ場合がある。)に分割する。そして、信号送信装置1は、3G HD−SDIまたは、HD−SDIデュアルリンクのいずれかの伝送規格を用いて、分割画像A〜Dの画像データを信号受信装置2に送信する。信号送信装置1が行う一連の処理は、画像信号の送信方法としても用いられる。
一方、信号受信装置2は、信号送信装置1から受信した分割画像A〜Dの画像データより、1フレームの4K画像に戻し、この4K画像の画像データを後続の処理ブロックに出力する。信号受信装置2が行う一連の処理は、画像信号の受信方法としても用いられる。
The
On the other hand, the signal receiving
図2は、信号送信装置1の内部構成例を示す。
信号送信装置1は、シリアル入力された4K画像の画像データを記憶するメモリ11と、有効画素領域から出力された画像信号からなる画像データのメモリ11への書き込みを制御する書き込み制御部12を備える。また、メモリ11から読み出す画像データの読み出し順を制御する読み出し制御部13と、書き込み制御部12のメモリ11に書き込んだ書き込みタイミングと、読み出し制御部13のメモリ11に対する読み出しタイミングを発生するタイミング発生部14を備える。
FIG. 2 shows an internal configuration example of the
The
また、信号送信装置1は、メモリ11から読み出された、後述する分割画像A〜Dの分割画像データのフォーマットを伝送用のフォーマットに整えるフォーマッタ15a〜15dを備える。また、信号送信装置1は、フォーマッタ15a〜15dからパラレル入力された分割画像データをシリアルデータに変換するパラレルシリアル変換部16a〜16dを備える。また、信号送信装置1は、パラレルシリアル変換部16a〜16dから出力されたシリアルデータの画像信号の出力を増幅するドライバ部17a〜17dを備える。ドライバ部17a〜17dは、4本の3G HD−SDIまたは、4組のHD−SDIデュアルリンクに接続され、分割画像A〜Dの画像信号を出力する。
The
ここで、信号送信装置1が備える各ブロックの動作例について説明する。
まず、外部の撮像装置等からシリアル入力された1フレームの4K画像の画像データは、タイミング発生部14に入力する。タイミング発生部14は、入力した画像データに含まれる同期信号に基づいて、書き込み制御部12がメモリ11への画像データを書き込む書き込みタイミングを指示する書き込み制御信号を生成する。
Here, an operation example of each block included in the
First, image data of one frame of 4K image serially input from an external imaging device or the like is input to the timing generation unit 14. The timing generation unit 14 generates a write control signal for instructing a write timing at which the
書き込み制御部12は、シリアル入力された画像信号からなる1フレームの画像データのうち、1ライン目からnライン毎に1フレームの最大ライン数に達するまで、それぞれn個の第1の分割画像からなる第1の分割画像データをメモリ11に書き込む。本例では、n=4としている。また、第1の分割画像は、垂直ラインを合わせると、例えば、4096サンプル×540ラインの分割画像に対応する。
The
メモリ11に書き込まれた第1の分割画像データは、読み出し制御部13によって、第1ライン、第5ライン、第9ライン、・・のように、4ライン毎に順に読み出される。そして、読み出し制御部13は、読み出した第1の分割画像データを、1ラインが半分となる長さで1ライン毎に分割する。例えば、読み出し制御部13は、4096サンプル×540ラインの画像データを、2048サンプル目を境界とする、前側と後側のラインに1ライン毎に分割する。
The first divided image data written in the memory 11 is sequentially read by the
そして、読み出し制御部13は、1ライン毎に分割された画像データの垂直ラインを合わせて交互に並べて得る4個の第2の分割画像からなる第2の分割画像データを、4個の第2の分割画像毎に、第2の分割画像の1ライン目から順にパラレル出力する。例えば、第2の分割画像は、1ライン毎に分割した第1の分割画像データの前側のラインと後側のラインの画像データの垂直ラインを合わせて交互に並べた、2048サンプル×1080ラインの分割画像に対応する。そして、読み出し制御部13は、第2の分割画像データを後段のフォーマッタ15aに送る。
Then, the
また、読み出し制御部13は、第2ライン、第6ライン、第10ライン、・・と言うように、4ライン毎にメモリ11から画像データを読み出し、4096サンプル×540ラインの第1の分割画像データを得る。そして、読み出し制御部13は、第1の画像データの水平ラインを分割して並べた2048サンプル×1080ラインの第2の分割画像データを、後段のフォーマッタ15bに送る。
Further, the
また、読み出し制御部13は、第3ライン、第7ライン、第11ライン、・・と言うように、4ライン毎にメモリ11から画像データを読み出し、4096サンプル×540ラインの第1の分割画像データを得る。そして、読み出し制御部13は、第1の分割画像データの水平ラインを分割して並べた2048サンプル×1080ラインの第2の分割画像データを、後段のフォーマッタ15cに送る。
Further, the
また、読み出し制御部13は、第4ライン、第8ライン、第12ライン、・・と言うように、4ライン毎にメモリ11から画像データを読み出し、4096サンプル×540ラインの第1の分割画像データを得る。そして、読み出し制御部13は、第1の分割画像データの水平ラインを分割して並べた2048サンプル×1080ラインの第2の分割画像データを、後段のフォーマッタ15dに送る。
Further, the
フォーマッタ15a〜15dから出力される2048サンプル×1080ラインの第2の分割画像データは、後段のパラレルシリアル変換部16a〜16dに入力される。パラレルシリアル変換部16a〜16dは、読み出し制御部13によってメモリ11から読み出されてフォーマッタ15a〜15dを介してパラレル入力される4個の第2の分割画像データをシリアル変換して得る画像信号を所定の伝送規格でパラレル出力する。本例では、シリアルデータに変換された2048サンプル×1080ラインの第2の分割画像データは、ドライバ部17a〜17dに入力される。そして、ドライバ部17a〜17dは、4本の3G HD−SDIまたは、4組のHD−SDIデュアルリンクを用いて、分割画像A〜Dの第2の分割画像データの画像信号を信号受信装置2に送信する。ただし、ドライバ部17a〜17dの代わりに、パラレルシリアル変換部16a〜16dが第2の分割画像データの画像信号を出力しても良い。
The second divided image data of 2048 samples × 1080 lines output from the
図3は、信号送信装置1が行うメモリ11に対する画像データの書き込み読み出し処理の例を示す。
図2に示したとおり、4096サンプル×2160ラインの1フレームの4K画像は、4ライン毎に、4096サンプル×540ラインの分割画像A′〜D′に分割されて、メモリ11に書き込まれる。そして、読み出し時には、ライン毎に1サンプル目〜2048サンプル目までをライン1Fとし、2049サンプル目〜4096サンプル目までをライン1Rとする。このとき、分割画像A′〜D′の1ライン毎にライン1Fとライン1Rを交互に並べて垂直ラインを合わせた分割画像A〜Dの第2の分割画像データがライン毎に読み出される。
FIG. 3 illustrates an example of image data writing / reading processing with respect to the memory 11 performed by the
As shown in FIG. 2, one frame of 4K images of 4096 samples × 2160 lines is divided into divided images A ′ to D ′ of 4096 samples × 540 lines every four lines, and written into the memory 11. At the time of reading, the first to 2048th samples for each line are set as line 1F, and the 2049th to 4096th samples are set as line 1R. At this time, the second divided image data of the divided images A to D obtained by alternately arranging the lines 1F and 1R and aligning the vertical lines for each line of the divided images A ′ to D ′ is read for each line.
書き込み制御部12の書き込み周波数は、例えば、300MHzである。一方、読み出し制御部13の読み出し周波数は、例えば、74MHzである。このため、書き込み制御部12がメモリ11に画像データを書き込みながら、読み出し制御部13がメモリ11から分割画像データを読み出すことができる。そして、信号送信装置1は、このように生成した第2の分割画像データの画像信号を、信号受信装置2に送信している。ここで、1フレームの4K画像の画像データを伝送する時間と、1フレームの分割画像A〜Dに対応する第2の分割画像データを伝送する時間は、例えば、1/30秒である。
The write frequency of the
図4は、信号送信装置1がメモリ11から分割画像A〜Dを読み出す場合におけるライン精度でのタイミングチャートの例を示す。
FIG. 4 shows an example of a timing chart with line accuracy when the
始めに、書き込み制御部12は、入力された4K画像の画像データをメモリ11に1ライン毎に第1の分割画像データとして書き込む。次に、読み出し制御部13は、メモリ11に書き込まれた第1の分割画像データを、1ライン目から4ライン毎に1ラインずつ読み出して生成した、第2の分割画像データをフォーマッタ15a〜15dに供給する。このとき、読み出し制御部13は、4K画像の1番目のラインに相当する画像データがメモリ11に書き込まれる途中であっても、わずかな遅延(例えば、数十サンプル程度)で1番目のラインに相当する画像データを読み出す。2番目以降のラインについても同様である。
First, the
図5は、信号送信装置1がメモリ11から分割画像A〜Dを読み出す場合におけるフレーム精度でのタイミングチャートの例である。
FIG. 5 is an example of a timing chart with frame accuracy when the
始めに、書き込み制御部12は、入力された4K画像をメモリ11に1フレーム毎に書き込む。一方、読み出し制御部13は、書き込み制御部12がメモリ11に1フレームの画像データをフレーム毎に書き込む途中から、メモリ11より1フレーム毎に画像データを読み出す。このとき、読み出し制御部13は、メモリ11に書き込まれた4K画像の画像データを、それぞれ分割画像A〜Dの第2の分割画像データとして、1フレーム毎に読み出して、フォーマッタ15a〜15dに供給する。このため、読み出し制御部13は、4K画像の1フレームに相当する画像データがメモリ11に書き込まれる途中であっても、わずかな遅延で1番目のラインに相当する画像データを読み出す。2番目以降のラインについても同様である。
First, the
図6は、信号受信装置2の内部構成例を示す。
信号受信装置2は、4本の3G HD−SDIまたは、4組のHD−SDIデュアルリンクに接続され、分割画像A〜Dに相当する第2の分割画像データが入力されるイコライザ21a〜21dを備える。また、信号受信装置2は、イコライザ21a〜21dを介してシリアル入力された画像信号からなる第2の分割画像データをそれぞれパラレル変換するシリアルパラレル変換部22a〜22dを備える。また、信号受信装置2は、パラレル変換された分割画像データからEAV、SAV等を検出し、有効画素領域から出力された画像信号を取り出すデフォーマッタ23a〜23dを備える。なお、デフォーマッタ23a〜23dで取り出された画像信号からなる画像データについても、説明を簡単にするため第2の分割画像データと呼ぶ。
FIG. 6 shows an internal configuration example of the
The
また、信号受信装置2は、デフォーマッタ23a〜23dがそれぞれ出力する分割画像A〜Dの第2の分割画像データを記憶するメモリ24を備える。また、信号受信装置2は、メモリ24への分割画像データの書き込みを制御する書き込み制御部25と、メモリ24から読み出す分割画像データ読み出し順を制御する読み出し制御部26を備える。また、信号受信装置2は、書き込み制御部25のメモリ24に書き込んだ書き込みタイミングと、読み出し制御部26のメモリ24に対する読み出しタイミングを発生するタイミング発生部27を備える。
In addition, the
ここで、信号受信装置2が備える各ブロックの動作例について説明する。
まず、イコライザ21a〜21dは、信号送信装置1から4本の3G HD−SDIまたは、4組のHD−SDIデュアルリンクを介して受信した2048サンプル×1080ラインの第2の分割画像データを構成する画像信号の波形を整える。次に、シリアルパラレル変換部22a〜22dは、所定の伝送規格でシリアル入力される画像信号からなる1フレームの画像をn個に分割した分割画像からなるn個の分割画像データをそれぞれパラレル変換する。本例のシリアルパラレル変換部22a〜22dは、イコライザ21a〜21dを介して入力された、2048サンプル×1080ラインの分割画像データを、パラレル変換する。
Here, an operation example of each block included in the
First, the equalizers 21a to 21d configure the second divided image data of 2048 samples × 1080 lines received from the
次に、デフォーマッタ23a〜23dは、第2の分割画像データをメモリ24とタイミング発生部27に出力する。タイミング発生部27は、デフォーマッタ23a〜23dから入力した第2の分割画像データに基づいて、書き込み制御部25に対して、メモリ24に分割画像A〜Dの画像データを書き込むための書き込みタイミングを制御する書き込み制御信号を送る。
Next, the deformatters 23 a to 23 d output the second divided image data to the
書き込み制御部25は、パラレル入力された4個の分割画像A〜Dに相当する4個の分割画像データ毎に、隣り合う1組毎の奇数ラインと偶数ラインを1本の水平ライン(4086サンプル)の画像データとして結合する。次に、書き込み制御部25は、結合した画像データを4個の第1の分割画像からなる4個の第1の分割画像データとしてメモリ34に書き込む。ここで、メモリ34に書き込まれる第1の分割画像データは、4096サンプル×540ラインの分割画像A′〜D′に相当する。 For each of the four divided image data corresponding to the four divided images A to D inputted in parallel, the writing control unit 25 converts the odd lines and even lines of each adjacent group into one horizontal line (4086 samples). ) Image data. Next, the writing control unit 25 writes the combined image data in the memory 34 as four first divided image data composed of four first divided images. Here, the first divided image data written in the memory 34 corresponds to divided images A ′ to D ′ of 4096 samples × 540 lines.
読み出し制御部26は、1個目の第2の分割画像データから順に4個目の第2の分割画像データまで、かつ、第2の分割画像の1ライン目から最大ライン数に達するまで、書き込みタイミングに合わせて読み出した1フレームの画像データを出力する。本例では、読み出し制御部26は、分割画像A′〜D′に相当する第1の分割画像データを、1フレームの4K画像の画像データに含まれる1本の水平ラインとして、メモリ24から順に読み出し、後続の処理ブロックに出力する。
The
このように、書き込み制御部25は、タイミング発生部27が発生した書き込みタイミングにより、パラレル入力された4個の第2の分割画像データを識別して、第1の分割画像データに変換した後、メモリ24に書き込む。
ここで、書き込み制御部25は、4K画像における第1ライン、第5ライン、第9ライン、・・と言うように、4ライン毎にメモリ24に分割画像A′の第1の分割画像データを書き込む。
また、書き込み制御部25は、4K画像における第2ライン、第6ライン、第10ライン、・・と言うように、4ライン毎にメモリ24に分割画像B′の第1の分割画像データを書き込む。
As described above, the writing control unit 25 identifies the four pieces of second divided image data input in parallel according to the writing timing generated by the
Here, the writing control unit 25 stores the first divided image data of the divided image A ′ in the
Further, the writing control unit 25 writes the first divided image data of the divided image B ′ to the
また、書き込み制御部25は、4K画像における第3ライン、第7ライン、第11ライン、・・と言うように、4ライン毎にメモリ24に分割画像C′の第1の分割画像データを書き込む。
また、書き込み制御部25は、4K画像における第4ライン、第8ライン、第12ライン、・・と言うように、4ライン毎にメモリ24に分割画像D′の第1の分割画像データを書き込む。
Further, the writing control unit 25 writes the first divided image data of the divided image C ′ to the
Further, the writing control unit 25 writes the first divided image data of the divided image D ′ into the
その後、読み出し制御部26は、書き込み制御部25のメモリ24に対する書き込みタイミングに合わせて、メモリ24から読み出した1フレームの画像データを出力する。本例では、読み出し制御部26から供給される、読み出しタイミングを制御する読み出し制御信号によって、4K画像の画像データがメモリ24から読み出される。
Thereafter, the
図7は、信号受信装置2が行うメモリ24に対する画像データの書き込み読み出し処理の例を示す。
信号受信装置2は、図3に示したような4K画像から分割画像A〜Dを生成する処理と逆の処理を行うことにより、入力された分割画像A〜Dの画像データから4K画像の画像データを生成する。
FIG. 7 illustrates an example of image data writing / reading processing with respect to the
The
始めに、信号受信装置2は、信号送信装置1から分割画像A〜Dに相当する第2の分割画像データを受信する。そして、書き込み制御部25は、各分割画像データのライン1Fとライン1Rが1本の水平ラインを作るように並び替え、分割画像A′〜D′の第1の画像データを生成し、メモリ24に書き込む。次に、読み出し制御部26は、分割画像A′〜D′の第1の分割画像データから1ライン毎に画像データを読み出し、1フレームを構成する4K画像として出力する。
First, the
図8は、信号受信装置2がメモリ24に分割画像A〜Dを書き込む場合におけるライン精度でのタイミングチャートの例を示す。
FIG. 8 shows an example of a timing chart with line accuracy when the
始めに、書き込み制御部25は、入力された分割画像A〜Dに相当する第2の分割画像データから生成した分割画像A′〜D′に相当する第1の分割画像データをメモリ24に1ライン毎に書き込む。次に、読み出し制御部26は、メモリ24に書き込まれた第1の分割画像データを、1ラインずつ読み出して出力する。このとき、読み出し制御部26は、例えば、分割画像A′の1番目の水平ラインに相当する第1の分割画像データがメモリ24に書き込まれた直後に、4K画像の水平ラインの画像データとして読み出す。これは、分割画像B′〜D′についても同様である。このため、メモリ24から1フレームの4K画像の画像データを出力するタイミングは、分割画像A′〜D′の4096サンプルで構成される1ラインの第1の分割画像データがメモリ24に書き込まれるまでのわずかな遅延時間となる。
First, the writing control unit 25 stores in the
図9は、信号受信装置2がメモリ24に分割画像A〜Dを書き込む場合におけるフレーム精度でのタイミングチャートの例を示す。
FIG. 9 shows an example of a timing chart with frame accuracy when the
始めに、書き込み制御部25は、入力された分割画像A〜Dに相当する第2の分割画像データから生成した分割画像A′〜D′に相当する第1の分割画像データをメモリ24に1フレーム毎に書き込む。次に、読み出し制御部26は、メモリ24から1フレーム毎に読み出して、4K画像の画像データとして出力する。このため、1フレーム分の第2の分割画像データを変換した第1の分割画像データがメモリ24に書き込まれる途中であっても、読み出し制御部26は、わずかな遅延で1フレームの4K画像の画像データをメモリ24から読み出すことができる。2フレーム以降の4K画像についても同様の処理で出力される。
First, the writing control unit 25 stores in the
以上説明した本実施の形態に係る信号伝送システム10は、4本の3G HD−SDI、または、4組のHD−SDIデュアルリンクによって接続された信号送信装置1と信号受信装置2によって4K画像の画像データを伝送する際に用いられる。
信号送信装置1は、4K画像の1フレームを4ライン毎に4分割して、4096サンプル×540ラインからなる第1の画像データを作成する。そして、信号送信装置1は、第1の画像データの1ラインを分割し、垂直ラインを合わせて、2048サンプル×1080ラインからなる第2の分割画像データに変換して、画像信号を送信する。
信号受信装置2は、送信側と逆の手順で、受信した画像信号より、2048サンプル×1080ラインからなる第2の分割画像データを4096サンプル×540ラインからなる第1の分割画像データに変換する。そして、さらに4つの第1の分割画像データを、4ライン毎に再構成して、4K画像の画像データを作成する。
The signal transmission system 10 according to the present embodiment described above is configured to transmit 4K images by the
The
The
これにより、4K画像の画像データの伝送に要する遅延時間を、4K画像の4ライン分の画像データの伝送に要する時間程度に抑えることができる。また、1ライン毎にライン長を変換するために確保すべきメモリ11,34の容量は、図4と図8から示されるように、4ライン+4ラインとした、8ライン程度あればよい。このため、4K画像の転送に用いられるメモリ11,34の容量を必要最低限にすることができ、コストを抑えることができるという効果がある。 Thereby, the delay time required for transmitting the image data of the 4K image can be suppressed to the time required for transmitting the image data for four lines of the 4K image. The capacity of the memories 11 and 34 to be secured for converting the line length for each line may be about 8 lines, 4 lines + 4 lines as shown in FIGS. For this reason, it is possible to minimize the capacity of the memories 11 and 34 used for transferring the 4K image, and to reduce the cost.
また、4K画像の画像データから、4096サンプル×540ラインの横長の第1の分割画像を切り出し、その後、2048サンプル×1080ラインの一般のHD−SDIで伝送できる第2の分割画像データに変換して、伝送できる。この際、信号送信装置1と信号受信装置2の間を、現在一般的に用いられている4組のHD−SDIデュアルリンクまたは、4本の3G HD−SDIにて接続する。このため、新たな伝送規格に対応した伝送線を用いて信号伝送システム10を構築する必要がなく、システム構築時のコストを抑えることができるという効果がある。
In addition, a horizontally long first divided image of 4096 samples × 540 lines is cut out from the image data of 4K images, and then converted into second divided image data that can be transmitted by 2048 samples × 1080 lines of general HD-SDI. Can be transmitted. At this time, the
<2.第2の実施の形態>
[分割画像データを識別する識別情報を補助データとして挿入する例]
<2. Second Embodiment>
[Example of inserting identification information for identifying divided image data as auxiliary data]
次に、本発明の第2の実施の形態について、図10と図11を参照して説明する。本実施の形態では、分割画像A〜Dを識別する補助データを第2の分割画像データに挿入して、画像信号を伝送する信号送信装置30と信号受信装置40に適用した例について説明する。以下の説明において、既に第1の実施の形態で説明した図2と図6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。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the present embodiment, an example will be described in which auxiliary data for identifying divided images A to D is inserted into second divided image data and applied to a signal transmitting device 30 and a signal receiving device 40 that transmit image signals. In the following description, parts corresponding to those in FIGS. 2 and 6 already described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted.
図10は、信号送信装置30の内部構成例を示す。
信号送信装置30は、メモリ11,書き込み制御部12,読み出し制御部13、タイミング発生部14、補助データを分割画像データに挿入する補助データ挿入部31a〜31dを備える。また信号送信装置30は、パラレルシリアル変換部16a〜16d、及びドライバ部17a〜17dを備える。
FIG. 10 shows an internal configuration example of the signal transmission device 30.
The signal transmission device 30 includes a memory 11, a
補助データ挿入部31a〜31dは、メモリ11から読み出され、フォーマッタ15a〜15dを介してパラレル入力される4個の第2の分割画像データのそれぞれに対して、分割画像A〜Dを一意に識別する識別情報(ID)を含む補助データを挿入する。この補助データとしては、分割画像A〜Dにそれぞれ対応する固定値(例えば、“1”〜“4”)が用いられる。補助データは、例えば、第2の分割画像データを構成する、VSYNCフィールドに挿入される。そして、補助データ挿入部31a〜31dは、n個のパラレルシリアル変換部に補助データが挿入された第2の分割画像データを出力する。
The auxiliary data insertion units 31a to 31d uniquely read the divided images A to D for each of the four second divided image data read from the memory 11 and input in parallel via the
図11は、信号受信装置40の内部構成例を示す。
信号受信装置40は、イコライザ21a〜21d、シリアルパラレル変換部22a〜22d、第2の分割画像データに挿入された補助データを読み取る補助データ読み取り部41a〜41dを備える。また、信号受信装置40は、メモリ24,書き込み制御部25,読み出し制御部26、及びタイミング発生部27を備える。
FIG. 11 shows an internal configuration example of the signal receiving device 40.
The signal receiving device 40 includes equalizers 21a to 21d, serial /
補助データ読み取り部23a〜23dは、イコライザ21a〜21dを介してシリアルパラレル変換部22a〜22dからパラレル入力された4個の第2の分割画像データから補助データを読み取る。この補助データには、上述したように分割画像A〜Dを識別するための識別情報が含まれる。補助データ読み取り部23a〜23dは、読み取った識別情報を書き込み制御部25に出力する。書き込み制御部25は、補助データ読み取り部23a〜23dから入力した識別情報より、イコライザ21a〜21dを介してそれぞれ入力された第2の分割画像データが分割画像A〜Dのいずれであるかを判別する。そして、書き込み制御部25は、第2の分割画像データを第1の分割画像データに変換してメモリ24に書き込む。
The auxiliary
以上説明した第2の実施の形態に係る信号送信装置30は、分割画像A〜Dを識別するための識別情報を含む補助データを、第2の分割画像データに挿入する。そして、信号受信装置40は、分割画像データから補助データを読み取ることによって、受信した第2の分割画像データがどの分割画像A〜Dに対応するかを識別することができる。このように、4K画像を4分割した分割画像A〜Dの画像データを識別するために、HD−SDI上の補助データとして識別情報を挿入するため、信号受信装置2は、受信した画像データが分割画像A〜Dのいずれであるかを確実に識別できる。これにより、3G HD−SDIまたはHD−SDIデュアルリンクの各線が入れ替わっていたとしても、書き込み制御部25は正しいライン順で分割画像A〜Dをメモリ24に書き込めるという効果がある。
The signal transmission device 30 according to the second embodiment described above inserts auxiliary data including identification information for identifying the divided images A to D into the second divided image data. The signal receiving device 40 can identify which divided images A to D correspond to the received second divided image data by reading auxiliary data from the divided image data. As described above, the identification information is inserted as auxiliary data on the HD-SDI in order to identify the image data of the divided images A to D obtained by dividing the 4K image into four parts. Which of the divided images A to D can be reliably identified. Thereby, even if each line of 3G HD-SDI or HD-SDI dual link is switched, there is an effect that the writing control unit 25 can write the divided images A to D in the
<3.変形例> <3. Modification>
なお、上述した第1及び第2の実施の形態において、信号送信装置と信号受信装置を接続する伝送規格として、4本の3G HD−SDI、または、4組のHD−SDIデュアルリンクを用いたが、他の伝送規格による伝送線によって接続してもよい。 In the first and second embodiments described above, four 3G HD-SDIs or four sets of HD-SDI dual links are used as a transmission standard for connecting the signal transmitting device and the signal receiving device. However, they may be connected by transmission lines according to other transmission standards.
また、1フレームの画像データをn個の分割画像データに分割する例として、n=4の場合について説明したが、nの値を4以外の値としてもよい。 Further, as an example of dividing one frame of image data into n pieces of divided image data, the case of n = 4 has been described, but the value of n may be a value other than 4.
また、4K画像の例として、1フレームが4096サンプル×2160ラインからなる画像信号を用いた画像について説明したが、1フレームが3840サンプル×2160ラインからなる画像信号を用いた画像としてもよい。 Further, as an example of a 4K image, an image using an image signal in which one frame is 4096 samples × 2160 lines has been described. However, an image using an image signal in which one frame is 3840 samples × 2160 lines may be used.
1…信号送信装置、2…信号受信装置、10…信号伝送システム、11…メモリ、12…書き込み制御部、13…読み出し制御部、14…タイミング発生部、15a〜15d…フォーマッタ、16a〜16d…パラレルシリアル変換部、17a〜17d…ドライバ部、21a〜21d…イコライザ、22a〜22d…シリアルパラレル変換部、23a〜23d…補助データ読み取り部、24…メモリ、25…書き込み制御部、26…読み出し制御部、27…タイミング発生部、30…信号送信装置、31a〜31d…補助データ挿入部、40…信号受信装置、41a〜41d…補助データ読み取り部
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記メモリに書き込まれた前記n個の第1の分割画像データを順に読み出し、読み出した前記n個の第1の分割画像データを、1ラインが半分となる長さで1ライン毎に分割し、前記1ライン毎に分割された画像データの垂直ラインを合わせて交互に並べて得るn個の第2の分割画像からなる第2の分割画像データを、前記n個の第2の分割画像毎に前記第2の分割画像の1ライン目から順にパラレル出力する読み出し制御部と、
前記読み出し制御部によって前記メモリから読み出されてパラレル入力される前記n個の第2の分割画像データをシリアル変換して得る画像信号を、3G HD−SDIフォーマット、又はHD−SDI デュアルリンクフォーマットのいずれかの伝送規格を用いて出力するn個のパラレルシリアル変換部と、を備える
信号送信装置。 First divisions each consisting of n first divided images from the first line until reaching the maximum number of lines of the one frame for every n lines from the first line of image data consisting of serially inputted image signals A writing control unit for writing image data to a memory;
The n pieces of first divided image data written in the memory are sequentially read, and the read n pieces of first divided image data are divided for each line with a length in which one line is halved, Second divided image data composed of n second divided images obtained by alternately arranging vertical lines of the image data divided for each line are arranged for each of the n second divided images. A read control unit for outputting in parallel from the first line of the second divided image;
An image signal obtained by serially converting the n second divided image data read from the memory and input in parallel by the read control unit is converted into a 3G HD-SDI format or HD-SDI dual link format. And n parallel-serial conversion units that output using any of the transmission standards.
請求項1記載の信号送信装置。 Further, under the control of the read control unit, the n second divided images are identified for each of the n second divided image data input in parallel from the memory. The signal transmission device according to claim 1, further comprising n auxiliary data insertion units that insert auxiliary data including identification information and output the second divided image data to the n parallel serial conversion units.
請求項1又は2記載の信号送信装置。 The read control unit is configured such that the write control unit writes the one frame of image data to the memory as the first divided image data for each line, and then the first divided image for each line from the memory. The signal transmission device according to claim 1 or 2, wherein data is read.
前記メモリに書き込まれた前記n個の第1の分割画像データを順に読み出し、読み出した前記n個の第1の分割画像データを、1ラインが半分となる長さで1ライン毎に分割し、前記1ライン毎に分割された画像データの垂直ラインを合わせて交互に並べて得るn個の第2の分割画像からなる第2の分割画像データを、前記n個の第2の分割画像毎に前記第2の分割画像の1ライン目から順にパラレル出力するステップと、
前記メモリから読み出されてパラレル入力される前記n個の第2の分割画像データをシリアル変換して得る画像信号を、3G HD−SDIフォーマット、又はHD−SDI デュアルリンクフォーマットのいずれかの伝送規格を用いて出力するステップと、を含む
信号送信方法。 First divisions each consisting of n first divided images from the first line until reaching the maximum number of lines of the one frame for every n lines from the first line of image data consisting of serially inputted image signals Writing image data into memory;
The n pieces of first divided image data written in the memory are sequentially read, and the read n pieces of first divided image data are divided for each line with a length in which one line is halved, Second divided image data composed of n second divided images obtained by alternately arranging vertical lines of the image data divided for each line are arranged for each of the n second divided images. Parallel output in order from the first line of the second divided image;
An image signal obtained by serial conversion of the n second divided image data read out from the memory and input in parallel is transmitted in either 3G HD-SDI format or HD-SDI dual link format. And outputting using a signal transmission method.
パラレル入力された前記n個の第1の分割画像データ毎に、隣り合う1組毎の奇数ラインと偶数ラインを1本の水平ラインの画像データとして結合し、前記結合した画像データをn個の第2の分割画像からなるn個の第2の分割画像データとしてメモリに書き込む書き込み制御部と、
前記メモリから前記n個の第2の分割画像データを、1フレームの画像データに含まれる1本の水平ラインとして、1個目の前記第2の分割画像データから順にn個目の前記第2の分割画像データまで、かつ、前記第2の分割画像の1ライン目から最大ライン数に達するまで、前記メモリに書き込んだ書き込みタイミングに合わせて読み出した前記1フレームの画像データを出力する読み出し制御部と、を備える
信号受信装置。 N number of first divided images obtained by dividing one frame image composed of image signals serially input by using either 3G HD-SDI format or HD-SDI dual link format transmission standard. N serial / parallel conversion units for parallel-converting the first divided image data,
For each of the n first divided image data input in parallel, the odd lines and the even lines for each set adjacent to each other are combined as image data of one horizontal line, and the combined image data is combined with n pieces of image data. A write control unit for writing into the memory as n second divided image data composed of the second divided image;
The n pieces of second divided image data from the memory are used as one horizontal line included in one frame of image data, and the n second pieces of second divided image data in order from the first piece of second divided image data. A read control unit that outputs the image data of one frame read in accordance with the write timing written to the memory until the maximum number of lines is reached from the first line of the second divided image up to the divided image data of the second divided image And a signal receiving device.
前記書き込み制御部は、前記識別情報に基づいて、前記パラレル入力された前記n個の第1の分割画像データを識別して前記メモリに書き込む
請求項5記載の信号受信装置。 Further, identification information for identifying which of the n first divided images to be inserted into each of the n first divided image data input in parallel from the serial-parallel conversion unit is included. Provided with an auxiliary data reading unit for reading auxiliary data,
The signal receiving apparatus according to claim 5, wherein the write control unit identifies and writes the n first divided image data input in parallel to the memory based on the identification information.
請求項5又は6記載の信号受信装置。 The read control unit writes the second divided image data that becomes the combined horizontal line into the memory for each line after the write control unit writes the second divided image data to the memory. The signal receiving device according to claim 5 or 6, wherein image data of a frame is read out.
パラレル入力された前記n個の第1の分割画像データ毎に、隣り合う1組毎の奇数ラインと偶数ラインを1本の水平ラインの画像データとして結合し、前記結合した画像データをn個の第2の分割画像からなるn個の第2の分割画像データとしてメモリに書き込むステップと、
前記メモリから前記n個の第2の分割画像データを、1フレームの画像データに含まれる1本の水平ラインとして、1個目の前記第2の分割画像データから順にn個目の前記第2の分割画像データまで、かつ、前記第2の分割画像の1ライン目から最大ライン数に達するまで、前記メモリに書き込んだ書き込みタイミングに合わせて、前記メモリから読み出した前記1フレームの画像データを出力するステップと、を含む
信号受信方法。 N number of first divided images obtained by dividing one frame image composed of image signals serially input by using either 3G HD-SDI format or HD-SDI dual link format transmission standard. Converting each of the first divided image data into parallel data;
For each of the n first divided image data input in parallel, the odd lines and the even lines for each set adjacent to each other are combined as image data of one horizontal line, and the combined image data is combined with n pieces of image data. Writing to the memory as n second divided image data comprising the second divided image;
The n pieces of second divided image data from the memory are used as one horizontal line included in one frame of image data, and the n second pieces of second divided image data in order from the first piece of second divided image data. The image data of one frame read from the memory is output in accordance with the write timing written to the memory until the maximum number of lines is reached from the first line of the second divided image until the divided image data of the second divided image is reached. And a signal receiving method.
前記メモリに書き込まれた前記n個の第1の分割画像データを順に読み出し、読み出した前記n個の第1の分割画像データを、1ラインが半分となる長さで1ライン毎に分割し、前記1ライン毎に分割された画像データの垂直ラインを合わせて交互に並べて得るn個の第2の分割画像からなる第2の分割画像データを、前記n個の第2の分割画像毎に前記第2の分割画像の1ライン目から順にパラレル出力する第1の読み出し制御部と、
前記第1の読み出し制御部によって前記メモリから読み出されてパラレル入力される前記n個の第2の分割画像データをシリアル変換して得る画像信号を、3G HD−SDIフォーマット、又はHD−SDI デュアルリンクフォーマットのいずれかの伝送規格を用いて出力するn個のパラレルシリアル変換部と、を有する信号送信装置と、
前記n個のパラレルシリアル変換部にそれぞれ接続され、前記パラレルシリアル変換部から3G HD−SDIフォーマット、又はHD−SDI デュアルリンクフォーマットのいずれかの伝送規格を用いてシリアル入力される画像信号からなる前記n個の第2の分割画像データをそれぞれパラレル変換するn個のシリアルパラレル変換部と、
パラレル入力された前記n個の第2の分割画像データ毎に、隣り合う1組毎の奇数ラインと偶数ラインを1本の水平ラインの画像データとして結合し、前記結合した画像データを前記n個の第1の分割画像データとしてメモリに書き込む第2の書き込み制御部と、
前記メモリから前記n個の第1の分割画像データを、1フレームの画像データに含まれる1本の水平ラインとして、1個目の前記第1の分割画像データから順にn個目の前記第1の分割画像データまで、かつ、前記第1の分割画像の1ライン目から最大ライン数に達するまで、前記書き込みタイミングに合わせて読み出した前記1フレームの画像データを出力する第2の読み出し制御部と、を有する信号受信装置と、を備える
信号伝送システム。 First divisions each consisting of n first divided images from the first line until reaching the maximum number of lines of the one frame for every n lines from the first line of image data consisting of serially inputted image signals A first write control unit for writing image data to a memory;
The n pieces of first divided image data written in the memory are sequentially read out, and the read out n pieces of first divided image data are divided for each line in a length in which one line is halved, Second divided image data composed of n second divided images obtained by alternately arranging vertical lines of the image data divided for each line are arranged for each of the n second divided images. A first readout control unit that outputs in parallel from the first line of the second divided image;
An image signal obtained by serially converting the n second divided image data read from the memory by the first read control unit and input in parallel is converted into 3G HD-SDI format or HD-SDI dual. A signal transmission device having n parallel-serial conversion units that output using any transmission standard of the link format;
The image signal is connected to each of the n parallel serial conversion units, and includes an image signal serially input from the parallel serial conversion unit using a transmission standard of either 3G HD-SDI format or HD-SDI dual link format. n serial / parallel converters that respectively convert n second divided image data into parallel data;
For each of the n second divided image data input in parallel, adjacent sets of odd lines and even lines are combined as image data of one horizontal line, and the combined image data is the n pieces of image data. A second writing control unit for writing to the memory as the first divided image data;
The n first divided image data from the memory are used as one horizontal line included in one frame of image data, and the n first first divided image data in order from the first first divided image data. A second read control unit that outputs the one frame of image data read in accordance with the write timing until the maximum number of lines from the first line of the first divided image is reached. A signal transmission system comprising: a signal receiving device.
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