JP2012023535A - Video encoder - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、符号化した映像をDVB−ASI(Digital Video Broadcasting-Asynchronous Serial Interface)から出力可能な映像符号化装置に関する。 The present invention relates to a video encoding apparatus capable of outputting encoded video from DVB-ASI (Digital Video Broadcasting-Asynchronous Serial Interface).
HD(High Definition)映像の圧縮方式として、MPEG-2やH.264符号化方式が一般に採用されている。
テレビ放送業務においても、取材力メラから中継局への素材伝送や、中継局間の素材伝送では、映像符号化装置を用いて、伝送路が許容する伝送ビットレートまで圧縮して送っているのが普通である。
MPEG-2 and H.264 encoding methods are generally employed as HD (High Definition) video compression methods.
Even in TV broadcasting business, in the transmission of material from the coverage to the relay station and the transmission of material between relay stations, video transmission equipment is used to compress the transmission bit rate allowed by the transmission path. Is normal.
図4は従来の画像符号化装置(エンコーダ)、図5は従来の画像復号化装置(デコーダ)の機能ブロック図である。
図4において、エンコーダの入力端子(A)には、力メラで撮像されたHD-SDI映像信号が入力される。
FIG. 4 is a functional block diagram of a conventional image encoding device (encoder), and FIG. 5 is a functional block diagram of a conventional image decoding device (decoder).
In FIG. 4, an HD-SDI video signal imaged with a force camera is input to the input terminal (A) of the encoder.
前処理部1は入力信号のシリアルーパラレル処理、フィルタリング処理、ゲイン補正等の前処理を行なうとともに、ブランキング期間を除いた実映像期間の映像データを、輝度信号成分Yと2種類の色差信号成分Cb、Crの映像データに分離して、後段の符号部2に出力する。
符号部2は、前処理部1から供給される輝度信号成分Yと色差信号成分Cb、Crの映像データを入力されると、符号部2内部の口一力ルなループ処理を繰り返しながら、H.264符号化処理を行い、可変長符号化コードを連続的に出力する。
The
When the encoding unit 2 receives the video data of the luminance signal component Y and the color difference signal components Cb and Cr supplied from the
多重部3は、例えばISO/IEC 13818-1:2007及びARIB TR-B22に従いTS多重化を行うものであり、符号化部2からの可変長符号化コードの他に、音声信号(端子B)、プライベート信号(端子C)を入力とし、識別可能なフラグを含む4バイトのTSヘッダを188 バイト毎に各信号に付加し、時間多重したトランスポートストリームTSを生成する。そして、この生成したTSと、ストリームの有効期間を示すイネーブルTS_ENとを、DVB-ASIフォーマッタ4に出力する。
DVB-ASIフォーマッタ4は、多重部3からのイネーブルTS_ENが真になるタイミングに応じてTSを取り込み、パラレルーシリアル変換や8B/10B符号化を行い、得られたDVB-ASIストリームを出力端子(BNC1)から伝送路へ出力する。
The multiplexing unit 3 performs TS multiplexing in accordance with, for example, ISO / IEC 13818-1: 2007 and ARIB TR-B22. In addition to the variable-length encoded code from the encoding unit 2, an audio signal (terminal B) The private signal (terminal C) is input, and a 4-byte TS header including an identifiable flag is added to each signal every 188 bytes to generate a time-multiplexed transport stream TS. Then, the generated TS and the enable TS_EN indicating the effective period of the stream are output to the DVB-ASI formatter 4.
The DVB-ASI formatter 4 takes in TS according to the timing when the enable TS_EN from the multiplexing unit 3 becomes true, performs parallel-serial conversion and 8B / 10B encoding, and outputs the obtained DVB-ASI stream to the output terminal ( Output from BNC1) to the transmission line.
一方デコーダは、図5に示すように、入力端子(BNC2)で受信したDVB-ASIストリームを、DVB-ASIフォーマッタ20によりシリアルーパラレル変換し、エンコーダ装置の多重部で付加した4 バイトのTSヘッダをもとに分離部21で可変長符号化コード、音声信号(端子G) 、プライべート信号(端子H)に分離する。さらに可変長符号化コードについては、伸張部22により符号化前のストリームに伸張され、後処理部23によりHD-SDIストリームにフォーマットされ出力端子(F)から出力される。
On the other hand, as shown in FIG. 5, the decoder serial-parallel converts the DVB-ASI stream received at the input terminal (BNC2) by the DVB-
このように、従来の映像符号化装置では、HD-SDIストリームの水平/垂直ブランキング期間を除いた実映像期間の映像信号に対し圧縮処理を行っている。そして、圧縮により生成した可変長符号化コードは、ブランキング期間の概念を含まないDVB-ASI等のストリームフォーマットに変換され映像復号化装置へ伝送される。 As described above, the conventional video encoding apparatus performs compression processing on the video signal in the actual video period excluding the horizontal / vertical blanking period of the HD-SDI stream. The variable length encoded code generated by the compression is converted into a stream format such as DVB-ASI that does not include the concept of the blanking period, and is transmitted to the video decoding apparatus.
この他、本発明に関連する技術として、MPEG-2 TSファイルの構造解析とエラーチェックを行うソフトウェアにおいて、バイナリダンプを行うものが知られる(例えば、非特許文献1参照)。 In addition, as a technique related to the present invention, there is known software that performs binary dumping in software that performs structure analysis and error check of an MPEG-2 TS file (see, for example, Non-Patent Document 1).
従来の映像符号化装置及び映像復号化装置は、互いに離れた場所に夫々設置されるため、映像符号化装置の出力がフリーズしていないかどうかというような簡単なチェックさえも、出力ストリームをキャプチャし、ファイルべースで解析できる特別な解析装置が必要であった。 Since the conventional video encoding device and video decoding device are installed at locations apart from each other, even a simple check such as whether the output of the video encoding device is frozen or not can capture the output stream. However, a special analysis device that can perform file-based analysis was required.
例えば、フィールド試験環境下で限られた測定器しかない状況において、何らかの問題によりデコーダの出力映像がフリーズしてしまった場合、原因がエンコーダであるのか、伝送路なのか、それともデコーダにあるのか場所を特定するのは難しい。一般的には、受信側デコーダにエラートラップ回路を組み込み受信ストリームの異常を検知し、エンコーダの問題かデコーダの問題か切りわけを行なうが、運用上、エンコーダとデコーダがそばに設置されることはまれであるため、送信元であるエンコーダ側で、エンコーダ自体の出力ストリームに問題があるのか判断するには、出力ストリームをキャプチャし、ファイルべースでストリームへッダ情報や、特定コードの発生周期等の確認が必要である。このため、エンコーダ側では、エンコーダの出力ストリームがフリーズしているかどうかさえ容易に判断することは難しい。 For example, if there is only a limited number of measuring instruments in the field test environment, if the output video of the decoder freezes due to some problem, whether the cause is the encoder, the transmission path, or the decoder Is difficult to identify. In general, an error trap circuit is installed in the decoder on the receiving side to detect abnormalities in the received stream and determine whether the problem is the encoder problem or the decoder problem. Since it is rare, to determine whether there is a problem with the output stream of the encoder itself on the encoder side that is the transmission source, capture the output stream and generate stream header information or specific code on a file basis It is necessary to check the period. For this reason, it is difficult for the encoder side to easily determine whether or not the output stream of the encoder is frozen.
本発明は、圧縮により生成した可変長符号化コードの状態(フリーズの有無)を汎用的な業務用モニタにリアルタイム表示でき、ユーザーが簡単に出力異常を目視確認できる映像符号化装置及び映像復号化装置を提供することを目的とする。。 The present invention provides a video encoding apparatus and video decoding which can display the state of a variable length encoded code generated by compression (presence / absence of freezing) on a general-purpose business monitor in real time, and allows a user to easily visually check an output abnormality. An object is to provide an apparatus. .
上記目的は、入力HD-SDIストリームをリアルタイムに圧縮処理してトランスポートストリームを生成する映像符号化装置において、該トランスポートストリームをSD(Standard Definition)-SDIフォーマットにおける有効映像期間にカプセル化し、SD-SDIストリームとして出力することで達成される。
また、該映像符号化装置は、入力HD-SDIストリームをHDのまま圧縮処理するものであり、水平・垂直同期タイミング信号を付加するインターフェース変換部を有して前記カプセル化を行い、更に伝送路へ出力する伝送ストリームとしてDVB-ASI形式の前記トランスポートストリームと前記SD-SDIストリームとを選択するセレクタを備えたことを特徴とする。
The above object is to provide a video encoding device that generates a transport stream by compressing an input HD-SDI stream in real time, and encapsulates the transport stream into an effective video period in SD (Standard Definition) -SDI format. -Achieved by outputting as SDI stream.
The video encoding device compresses an input HD-SDI stream as it is in HD, and includes an interface conversion unit that adds a horizontal / vertical synchronization timing signal, performs the encapsulation, and further transmits a transmission line. And a selector for selecting the transport stream in the DVB-ASI format and the SD-SDI stream.
本発明の映像符号化装置によれば、出力(映像復号化装置とのインターフェース)をDVB-ASIストリームまたはSD-SDIストリームに任意に切替えられるインターフェース変換部を備えたことで、不具合発生時には出力をSD-SDIストリームに切替え、映像復号化装置や特殊な解析器を用いずにモニタ画面の目視確認だけで、出力されたストリームの異常(フリーズ等)を容易に判断することができる。
また、映像符号化装置のインターフェース変換部と対応するインターフェース変換部を映像復号化装置に組込み込むことにより、映像符号化装置がどちらのストリームに切替えても、復号を行うことができる。
According to the video encoding device of the present invention, the interface conversion unit that can arbitrarily switch the output (interface with the video decoding device) to the DVB-ASI stream or the SD-SDI stream is provided. By switching to the SD-SDI stream and visually checking the monitor screen without using a video decoding device or special analyzer, it is possible to easily determine an abnormality (freeze etc.) in the output stream.
Also, by incorporating an interface conversion unit corresponding to the interface conversion unit of the video encoding device into the video decoding device, decoding can be performed regardless of which stream the video encoding device is switched to.
本発明の一実施例について図1〜図3を用いて説明する。 An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
図1は本発明の実施形態におけるエンコーダの機能ブ口ック図である。
本例のエンコーダ装置は、前処理部1、符号部2、多重部3、DVB-ASIフォーマッタ4 、インターフェース変換部15、及びセレクタ16を備える。図3と同じものには同じ符号が付けられている。
FIG. 1 is a functional block diagram of an encoder according to an embodiment of the present invention.
The encoder apparatus of this example includes a
インターフェース変換部15は、多重部3から出力されるTSとTS_EN信号に対し、モニタ表示に必要な水平/垂直ブランキング期間を挿入するなどして、TSをSMPTE 259M等に従いSD-SDIフォーマット化するものであり、ビットシフト部5、バッファ6、パリティビット付加部7、同期ワード付加部8、SD-SDIフォーマッタ9、および関連タイミング生成部(イネーブル生成部10 、バッファ監視部11、リードタイミング生成部12、同期ワード検出部13、同期ワード再生成部14)を有する。
The interface conversion unit 15 converts the TS into SD-SDI format according to SMPTE 259M or the like by inserting a horizontal / vertical blanking period necessary for monitor display into the TS and TS_EN signals output from the multiplexing unit 3. Bit shift unit 5, buffer 6, parity
セレクタ(SEL)16は、端子Dから入力されるユーザ設定を反映させる切替信号に応じて、出力ストリームをDVB-ASIストリームかモニタ表示可能なSD-SDIフォーマットに切替えて、伝送可能とするものである。 The selector (SEL) 16 switches the output stream to the DVB-ASI stream or the monitor-displayable SD-SDI format according to the switching signal reflecting the user setting input from the terminal D so that transmission is possible. is there.
本例では、エンコーダにおいてTSストリームをSD-SDIフォーマットに変換するインターフエース変換部1 を具備することにより、不具合発生時には出力インターフェースをSD-SDIストリームに切替え、デコーダを必要とせずにモニタ画面の目視確認だけで、エンコーダの出力ストリームがフリーズしていないか判断できる。
In this example, the encoder is equipped with an
つまり、エンコーダが正常動作中は、相関関係の全く無い符号化ストリームが画素として表示されるため、モニタ画面には、一面が均一にジャラジャラとしたランダムノイズ的な画像が表示される。一方、エンコーダの内部にあるバッファが破綻している場合や、静電ノイズ等の外的要因により動作がフリーズしてしまった場合には、前のデータが保持されて出力されることになるため、モニタ画面の全体あるいは、一部の表示がジャラジャラともせず静止した表示になり、エンコーダ側の不具合であると容易に判断することができる。 That is, since the encoded stream having no correlation is displayed as pixels during normal operation of the encoder, a random noise-like image in which one side is uniformly jagged is displayed on the monitor screen. On the other hand, if the buffer in the encoder is broken or the operation freezes due to external factors such as electrostatic noise, the previous data will be held and output. The whole or part of the display on the monitor screen is displayed in a stationary manner without being jagged, so that it can be easily determined that the problem is on the encoder side.
次に、図1を参照して、本例のエンコーダのインターフェース変換部15内部ブ口ックを説明する。
インターフェース変換部1における各内部ブ口ックは、入力のHD-SDIと出力のSD-SDI信号のフレーム位相を管理する(一定に保つ)必要がある。
同期ワード検出部13は、端子AへのHD-SDI入力信号を前処理部1を通して取得し、TRS(Timing Reference Signal)等の同期ワードを検出して得られるフレーム周期に基づいてフレームパルス信号を生成する。
同期ワード再生成部14は、同期ワード検出部13からのパルスもとにSD-SDI出力信号(BNC1)の水平/垂直同期ワードを含む同期ワードを再生成し、各内部ブ口ックに基準タイミング信号F-rstとして渡している。
Next, an internal block of the interface conversion unit 15 of the encoder of this example will be described with reference to FIG.
Each internal bookmark in the
The synchronization
The
一方、ビットシフト部5は、多重部3から8ビットのトランスポートストリームTSとイネーブル信号TS_ENを受け取り、画質向上させるため、1 ワードあたり8 ビットのTSを9 ビットデータに8b/9b変換する。
具体的にはTS_EN信号にしたがってバースト的に供給される1 ワードあたり8 ビットのTSをレジスタに逐次格納し、9ワード連結し72ビットバスのデータとなったら9ビットずつアライメントを区切りなおし、9ビット/ワードのデータとして後段のバッファ6に逐次書込む処理を繰り返す。
ここで、例えば、伝送路に出力するSD-SDI信号のフォーマットが480i@59.94フォーマットの場合には、有効映像領域の画素数とブランキング期間を含むトータルの画素数の比率から、多重部3から転送可能なTSデータの最大ビットレートは、次の換算式(=(有効映像領域の画素数/トータルの画素数)×27 MHz×9ビット)より、約188Mbpsとなる。
On the other hand, the bit shift unit 5 receives the 8-bit transport stream TS and the enable signal TS_EN from the multiplexing unit 3 and converts the 8-bit TS per word into 9-bit data by 8b / 9b in order to improve the image quality.
Specifically, 8-bit TS per word supplied in bursts according to the TS_EN signal is sequentially stored in a register, and when 9 words are concatenated to form 72-bit bus data, the alignment is re-divided by 9 bits and 9 bits. / The process of sequentially writing data as word data to the subsequent buffer 6 is repeated.
Here, for example, when the format of the SD-SDI signal output to the transmission line is 480i@59.94 format, the multiplexing unit 3 determines from the ratio of the total number of pixels including the number of pixels in the effective video area and the blanking period. The maximum bit rate of TS data that can be transferred is about 188 Mbps according to the following conversion formula (= (number of pixels in effective video area / total number of pixels) × 27 MHz × 9 bits).
イネーブル生成部10は、基準タイミング信号F-rst(或いはライン開始タイミング)で初期化され、TS_EN信号を9回受け取る都度、ビットシフト部5のリードイネーブル及びバッファ6へのライトイネーブル(以下、単にイネーブル信号と呼ぶ)を発生させる。イネーブル生成部10で生成されるイネーブル信号をトリガとして、ライト開始からの時間をバッファ監視部11で力ウントし、19.5 ラインに相当する時間が経過したら、リード開始のトリガ信号となるGO をリードタイミング生成部12と、同期ワード付加部8へ送る。
The enable generation unit 10 is initialized by the reference timing signal F-rst (or line start timing), and every time the TS_EN signal is received nine times, the bit shift unit 5 reads enable and the buffer 6 write enable (hereinafter simply referred to as enable). Signal). Using the enable signal generated by the enable generation unit 10 as a trigger, the
バッファ6は、前述の9ビットTSデータに対して、モニタ表示の際に必要となる水平/垂直ブランキング期間を設けるためのレート変換用バッファである。バッファ6のリード制御はSD-SDIフォーマットにおける有効映像期間および、ブランキング期間の時間管理をつかさどるリードタイミング生成部12からのタイミング制御にしたがって行なわれる。
具体的には、前述のSD-SDIフォーマットでは、Field 1 、Field 2 の垂直ブランキング期間が、それぞれ、20ライン、19ラインであることから、ライトの開始に対し、19.5ライン(1ライン=約63.5μs)時間経過後にリードを開始させればバッファの破綻(アンダーフロー)は発生しない。バッファ6は少なくとも40ライン程度の容量を有するものとする。
The buffer 6 is a rate conversion buffer for providing a horizontal / vertical blanking period necessary for monitor display for the 9-bit TS data described above. The read control of the buffer 6 is performed according to the timing control from the read
Specifically, in the above-mentioned SD-SDI format, the vertical blanking periods of
バッファ監視部11は、イネーブル生成部10で生成されたイネーブル信号をトリガとして、ライト開始からの時間を力ウントし、19.5 ラインに相当する時間が経過したら、リード開始のトリガ信号となるGOをリードタイミング生成部12と、同期ワード付加部8へ出力する。
リードタイミング生成部12は、このGOとF-rstに基づきSD-SDIフォーマットにおける有効映像期間にバッファ6のリード制御をしている。
The
The read
パリティビット付加部7は、バッファ6から読み出された9ビットデータに対して、MSB ビットを反転したパリティビットを10 ビット目に結合する処理をし、同期ワード付加部8へ出力する。
The parity
同期ワード付加部8では、同期ワード付加部8からの10ビットのパラレルデータに、ラインごとに有効映像領域の始まりや終わりを示すSAV(Start Active Video)、EAV(End Ative Video)といった同期ワードを所定のタイミングで挿入し、後段のSD-SDIフォーマッタ9に出力する。 The synchronization word adding unit 8 adds a synchronization word such as SAV (Start Active Video) and EAV (End Ative Video) indicating the start and end of the effective video area for each line to the 10-bit parallel data from the synchronization word adding unit 8. Insert at a predetermined timing and output to the SD-SDI formatter 9 in the subsequent stage.
SD-SDIフォーマッタ9は、10ビットのパラレルデータにスクランブルをかけ、シリアルーパラレル変換を行い、SD-SDI規格に準拠したストリームを出力する。なおANC(ANCyillary data)には、適当な値をスタッフィングする。 The SD-SDI formatter 9 scrambles 10-bit parallel data, performs serial-parallel conversion, and outputs a stream compliant with the SD-SDI standard. An appropriate value is stuffed to ANC (ANCyillary data).
ここで、図3を参照して、本例のエンコーダの符号部2の内部ブ口ックを説明する。本例の符号部2は、一般的なH.264符号化器である。
入力端子101が、図1の前処理部1 から供給される信号の入力端子に相当する。
MB分割部103は、16×16 画素ブ口ックの輝度信号Y と、8×8 画素ブ口ックの色差信号Cb、Crをそれぞれ、MB(マク口ブ口ック)単位の符号化対象信号MBSに変換する。
Here, with reference to FIG. 3, the internal block of the encoding part 2 of the encoder of this example will be described. The encoding unit 2 in this example is a general H.264 encoder.
The input terminal 101 corresponds to an input terminal for a signal supplied from the
The
減算部104は、符号化対象信号MBSから後述する予測画像信号PVをMB単位で減算し、得られた差分を予測差分画像信号PDV1として直交変換部105に供給する。なお、符号化対象信号MBSは、輝度信号Yでは16×16 画素、色差信号Cb、Crでは8×8 画素ブ口ックで扱われるが、以下では説明を簡単にするために輝度信号Yのみを符号化対象として説明する。
直交変換部105は、水平、垂直方向の画像輝度データを水平方向、垂直方向の周波数スペクトルに変換する。
The
量子化部106は、空間周波数スペクトルに変換された映像データに対し、人の視覚特性が高周波成分に鈍感であるという特性を利用し、高周波成分側と低周波成分側とで荒さを変えて量子化し、変換係数として出力する。
可変長符号化部107は、量子化部106からの変換係数を符号化することで画像データの圧縮を行い、出力端子102から次段の多重部3へ出力する。
The
The variable
一方で、逆量子化部108は、量子化部106からの輝度信号Yと色差信号Cb、Crの変換係数それぞれ対し、逆量子化処理を行なう。
逆直行変換部109は、逆量子化部108の逆量子化結果を逆直行変換し、再生予測差分信号PDV2を復元して、加算部110に出力する。
On the other hand, the
The inverse
加算部110では、この再生予測信号PDV2と後述する予測画像信号PVとを加算することで復号画像信号RVを再生する。
デブ口ッキングフィルタ部111は、後述の動き補償を行なうために、復号画像信号RVからブ口ックひずみを除去する。
記憶部112は、ひずみを除去された復号画像信号RVを、参照ピクチャとして保持し、動き補償予測部113、動き検出部116に供給する。
The
The debucking filter unit 111 removes the buzzing distortion from the decoded image signal RV in order to perform motion compensation described later.
The
イントラ予測部114は、MB分割部103からの符号化対象信号MBSを、その直前或いは1ライン前に符号化対象信号とされ加算部110から供給される符号画像信号RVを用いて予測し、予測画像の候補として選択部に出力する。
The intra prediction unit 114 predicts the encoding target signal MBS from the
動き検出部116は、符号化対象信号MBSを動き検索の対象とする16×16、16×8、8×16、8×8、8×4、4×8、4×4画素ブ口ックに分割し、各々のブ口ックに対し探索を行なう。例えば、16×16の符号化対象信号MBSは8×8 画素ブ口ックの4 個のブ口ックに分割され、その4 個のブ口ックについて参照画像と比較され一致あるいは類似するブ口ックの探索を行なう。探索により、最小の輝度の差分値が算出され、これを動き補償予測部113および選択部115に出力する。
動き補償予測部113は、上記ブ口ック探索の算出結果に基づいて最適予測画像を選択する。
The motion detection unit 116 uses 16 × 16, 16 × 8, 8 × 16, 8 × 8, 8 × 4, 4 × 8, and 4 × 4 pixel blocks that use the encoding target signal MBS as a target of motion search. And search for each bookmark. For example, a 16 × 16 encoding target signal MBS is divided into four 8 × 8 pixel blocks, and these four blocks are compared with a reference image to be identical or similar. Search for bookmarks. By the search, a difference value of the minimum luminance is calculated and output to the motion compensation prediction unit 113 and the selection unit 115.
The motion compensation prediction unit 113 selects an optimal prediction image based on the calculation result of the bookmark search.
選択部115では、動き検出部116の動きべクトル探索での差分値が前もって実験的に設定していた閾値よりも大きければ、探索範囲内に対象とする符号化対象信号MBSと一致あるいは類似するブ口ックはないと判断し、動き検出部116からの出力信号の代わりにイントラ予測部114の出力を選択し、減算部104および加算部110に供給する。
一方、動き検出部116の動きべクトル探索で最も差分値の小さい分割ブ口ツクが選択された場合には、選択部115は動き補償予測部113の出力を選択する。なお、上記説明では、輝度信号Yについてのみ説明したが、色差信号については、4×4の固定画素に分割する場合を除き、輝度信号と同様の処理を行なっているので詳細な説明は省略する。
In the selection unit 115, if the difference value in the motion vector search of the motion detection unit 116 is larger than a threshold set experimentally in advance, the selection unit 115 matches or is similar to the target encoding target signal MBS within the search range. It is determined that there is no bookmark, and the output of the intra prediction unit 114 is selected instead of the output signal from the motion detection unit 116 and supplied to the
On the other hand, when the divided block having the smallest difference value is selected in the motion vector search of the motion detection unit 116, the selection unit 115 selects the output of the motion compensation prediction unit 113. In the above description, only the luminance signal Y has been described. However, the color difference signal is processed in the same manner as the luminance signal except when it is divided into 4 × 4 fixed pixels, and thus detailed description thereof is omitted. .
次に、図2を参照して、本例のデコーダについて説明する。
本例のデコーダは、DVB-ASIフォーマッタ20、分離部21、伸張部22、後処理部23、インターフェース変換部32、セレクタ33を備える。図5と同じものには同じ符号を付し、説明を省略する。
Next, the decoder of this example will be described with reference to FIG.
The decoder of this example includes a DVB-
本例のデコーダは、外部より切替信号(SEL)を適切に与えることで、入力端子(BNC2)から入力されるDVB-ASIストリームをDVB-ASIデフォーマッタ20で受け、SD-SDI信号をSD-SDIデフォーマッタ24で受け、それらをリアルタイムで伸張処理して、HD或いはSD-SDI信号として出力する。DVB-ASIデフォーマッタ20で受けたときの動作は従来と同じである。
The decoder of this example receives the DVB-ASI stream input from the input terminal (BNC2) by the DVB-
インターフェース変換部32は、基本的にはインターフェース変換部15の反対の処理を行うものである。
SD-SDIデフォーマッタ24は、デスクランブル処理を行なうとともに、シリアルデータを10ビットのパラレルデータにシリアルーパラレル変換を行い、同期ワード検出部25に渡す。
The interface conversion unit 32 basically performs the opposite process of the interface conversion unit 15.
The SD-
同期ワード検出部25は、フレームの先頭を示す同期ワードを検出し、起動トリガ信号(F_rst)として出力するとともに、10ビットのパラレルデータをそのまま出力する。出力するパラレルデータが実有効データであるときはイネーブル信号EDも出力する。
パリティビット分離部26は、同期ワード検出部25 を通過した10ビットのパラレルデータに対して、最上位ビットに位置するパリティビットを削除し、9 ビットとなったデータをビットシフト部27に出力する。
The synchronization
The parity
ビットシフト部27は、入力された9ビットデータをDVB-ASIデフォーマッタ20が出力するバスと同じ8ビットにデータ変換するためのブ口ックで、ビットシフト部5とミラーの関係にあたる9b/8b変換を行う。
具体的には同期ワード検出部25からのイネーブル信号EDに従い、1ワードあたり9 ビットのデータDb_9をレジスタに格納して8ワード連結し、72 ビットバスのデータとなったら8ビットずつアライメントを区切りなおし、8ビット/ワードのデータDb_8を逐次後段のバッファ28に書込む処理を繰り返す。
The
Specifically, according to the enable signal ED from the synchronization
バッファ28は、前述の8ビットデータDb_8から、エンコーダで挿入された水平/垂直ブランキング期間を取り除き、均一出力となるようにするためのレート変換用バッファである。バッファ28のリード制御は、エンコーダの多重部から送出されるTSレートと一致したTSレート(約188Mbps)でかつ、水平/垂直ブランキング期間を含むフレーム期間内でデータのリードを平準化して行えばバッファ2 は破綻することがない。
The
従って、ここでは、イネーブル生成部29により書込みが開始してから最低1ライン相当以上の時間をタイマー部30にて力ウントし、該当時間が経過したら、TSタイミング生成部31に起動がかかるようにする。この結果、エンコーダのインターフェース変換部1 に入力されるTSと全く同じレートに戻ったトランスポートストリームが28のバッファ2から出力にされることになり、後段の分離部21に供給される。
Therefore, here, at least a time corresponding to one line or more after the start of writing by the
以上説明したように、本例のエンコーダとデコーダを対に用いると、SD-HDI信号にHDのTSをカプセル化して伝送することになり、伝送路中にSD-HDI信号しか扱えない映像機器であっても、HD映像、音声及び素材伝送補助データ等をデコーダ側で再生等することができる。
なおTSをSD-HDIフォーマットにカプセル化するものに限らず、HD-HDIにカプセル化できるようにしても良いが、SDであれば(HDモニタも含め)ほとんどの業務用モニタで表示可能であり、通常はSDのみで足りる。
またエンコーダの入力及びデコーダの出力はHD-SDIとして説明したが、これに限らず、3G-SDI(SMPTE 424M)その他のデジタル映像信号インタフェースでも良い。
また同期ワード検出部13は、前処理部1に入力されるHD-SDI信号から同期ワードを検出するものとして説明したが、これに限らず、多重部3から同等の信号を取得してもよい。
またセレクタ16、32は、外部からの切替信号に即座に従うものに限らず、フレーム先頭に対応する起動トリガ信号(F_rst)を待って切り替えるようにしてもよく、特にセレクタ33は、同期ワード検出部25やパリティビット分離部26の処理の成否に応じて自動で切り替わるようにしても良い。
またエンコーダはSD-SDI信号を出力する専用の出力端子をBNC1とは別に備えても良く、その際セレクタ16は無くてもよい。
As described above, when the encoder and decoder of this example are used in pairs, the HD TS is encapsulated in the SD-HDI signal and transmitted, so that the video equipment that can handle only the SD-HDI signal in the transmission path. Even if it exists, HD video, audio, material transmission auxiliary data, and the like can be reproduced on the decoder side.
Note that the TS is not limited to being encapsulated in the SD-HDI format, but may be encapsulated in HD-HDI. However, if it is SD, it can be displayed on most commercial monitors (including HD monitors). Usually, only SD is sufficient.
The encoder input and decoder output are described as HD-SDI. However, the present invention is not limited to this, and 3G-SDI (SMPTE 424M) or other digital video signal interfaces may be used.
Further, although the synchronization
The selectors 16 and 32 are not limited to those that immediately follow a switching signal from the outside, but may be switched after waiting for an activation trigger signal (F_rst) corresponding to the head of the frame. 25 or the parity
Further, the encoder may be provided with a dedicated output terminal for outputting the SD-SDI signal separately from BNC1, and in this case, the selector 16 may not be provided.
1…前処理部、2…符号部、3…多重部、4…DVB-ASIフォーマッタ、
5…ビットシフト部、 6…バッファ、7…パリティビット付加部、
8…同期ワード付加部、9…SD-SDIフォーマッタ、10…イネーブル生成部、
11…バッファ監視部、12…リードタイミング生成部、
13…同期ワード検出部、14…同期ワード再生成部、
15…インターフェース変換部、16,33…セレクタ(SEL)、
20…DVB-ASIフォーマッタ、21…分離部、22…伸張部、23…後処理部、
24…SD-SDIデフォーマッタ、25…同期ワード検出部、
26…パリティビット分離部、27…ビットシフト部、28…バッファ、
29…イネーブル生成部、30…タイマー部、31…TSタイミング生成部、
32…インターフェース変換部。
DESCRIPTION OF
5 ... bit shift unit, 6 ... buffer, 7 ... parity bit adding unit,
8 ... Synchronized word adding unit, 9 ... SD-SDI formatter, 10 ... Enable generating unit,
11: Buffer monitoring unit, 12 ... Read timing generation unit,
13 ... Synchronized word detector, 14 ... Synchronized word regeneration unit,
15 ... interface conversion unit, 16, 33 ... selector (SEL),
20 ... DVB-ASI formatter, 21 ... separation unit, 22 ... expansion unit, 23 ... post-processing unit,
24 ... SD-SDI deformer, 25 ... Sync word detector,
26: Parity bit separation unit, 27 ... Bit shift unit, 28 ... Buffer,
29 ... Enable generation unit, 30 ... Timer unit, 31 ... TS timing generation unit,
32: Interface conversion unit.
Claims (2)
Priority Applications (1)
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