JP2017028440A - 情報送信装置、情報受信装置及び情報伝送システム - Google Patents

Abstract

【課題】ＲＦ信号や番組ファイルなどの各種情報を適切かつ高速に伝送する。【解決手段】ＨＤ−ＳＤＩのデータフォーマットとは異なる形式の情報のデータが順次取り込まれるバッファ１１３と、バッファ１１３に取り込まれたデータを読み出し、ＨＤ−ＳＤＩのデータフォーマットに合わせたデータストリームを生成するデータストリーム生成部１１４と、データストリーム生成部１１４によって生成されたデータストリームを順次取り込み、ＨＤ−ＳＤＩのデータフォーマットに合わせたデータレートに変換するデータレート変換部１１５と、データレート変換部１１５によるＨＤ−ＳＤＩの固定レートを維持するために、データレート変換部１１５が取り込んだデータストリームにＮＵＬＬデータを付加するＮＵＬＬデータ付加部１１６とを有し、送信部１１８が変換されたデータをＨＤ−ＳＤＩ信号に変換して送信する。【選択図】図１

Description

本発明は、シリアルデジタルインタフェースの規格であるＨＤ−ＳＤＩ（Ｈｉｇｈ−Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ−Ｓｅｒｉａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）のデータフォーマットに基づいて構成されている情報の伝送に適した情報送信装置、情報受信装置及び情報伝送システムに関する。

現在、放送局などにおいては、ハイビジョン放送機器の映像／音声データ（ＨＤＴＶコンポーネント信号）を伝送するインタフェースとしてＨＤ−ＳＤＩが採用されている。

このＨＤ−ＳＤＩは、所定のビットワード（１０ビット）の伝送路において、１．４８５Ｇｂｐｓあるいは１．４８５／１．００１Ｇｂｐｓのデータ転送レートで動作するインタフェース規格である。データ伝送においては、同軸ケーブルや光ファイバを用いた有線伝送が採用されている。また、ＨＤ−ＳＤＩは、非圧縮のハイビジョン映像信号以外に、音声信号やタイムコードなどのデータを、補助データ（水平補助データ：Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ＡＮＣｉｌｌａｒｙ ｄａｔａ）領域に多重して伝送している。

このようなＨＤ−ＳＤＩに関するものとして、特許文献１では、複数の１０Ｇ−ＳＤＩ又は複数のＨＤ−ＳＤＩを用いるシステムにおいて、低価格で高品質であり、しかも長距離伝送を可能とする伝送装置を提案している。この伝送装置は、入力Ａ処理部、入力Ｂ処理部、及び多重部を備える。ワード分離部は、１０Ｇ−ＳＤＩ信号を自己同期型スクランブル済みの信号と８Ｂ１０Ｂ符号化済みの信号とにワード単位で振り分け、スクランブル済みの信号を８Ｂ１０Ｂ符号化部に出力する。また、符号化済み信号をＸ１として、直接、多重部に出力する。８Ｂ１０Ｂ符号化部は、スクランブル済の信号に８Ｂ１０Ｂ符号化を行い、信号Ｗ１を出力する。入力Ｂ処理部は１０Ｇ−ＳＤＩ信号に対して、前記同様の処理を行い、信号Ｙ１およびＺ１を出力する。多重部は、得られた信号Ｗ１、Ｘ１、Ｙ１、Ｚ１により、信号を多重出力する。

特開２０１５−１１９３４８号公報

上述した特許文献１での信号送信装置では、信号の多重化及び高速化により、信号並列数を削減して伝送できるため、機器の小型化が実現される。

ところで、このようなＨＤ−ＳＤＩのデータフォーマットにおいては、非圧縮のハイビジョン映像信号が書き込まれる有効映像領域と、音声信号やタイムコードなどのデータが書き込まれる補助データ（水平補助データ：Ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ ＡＮＣｉｌｌａｒｙ ｄａｔａ）領域とが設けられている。

特に、有効映像領域は、１フレーム当たりのデータ転送レートが最大で約１．２Ｇｂｐｓ程度であるため、データ転送の高速化などが可能となっている。ちなみに、ＨＤ−ＳＤＩでの有効映像領域と補助データ領域とを含めた全体のデータ転送レートは、
２２００×１１２５×２９．９７×２０＝１．４８３５Ｇｂｐｓ
となっている。
また、有効映像領域のみのデータ転送レートは、
１９２０×１０８０×２９．９７×２０＝１．２４２９Ｇｂｐｓ
となっている。
また、補助データ領域のみのデータ転送レートは、
１．４８３５−１．２４２９＝０．２４０６Ｇｂｐｓ
となっている。

また、ＨＤ−ＳＤＩは、ＨＤ−ＳＤＩ回線により、送信装置と受信装置とを同軸ケーブルや光ファイバによって接続し、データ転送を行わせる規格であるため、高品質のデータを送ることができる。

ところで、たとえばビデオカメラからの映像／音声信号を変調したＲＦ信号や、データベースなどに記憶されている番組ファイルなどの各種情報を遠隔地に送信する場合、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）通信回線を利用することが多い。ところが、ＩＰ通信回線の速度と信頼性とを高めようとすると、専用回線の利用や信頼性の向上のために、特別なプロトコルを使用する必要がある。これに対し、ＨＤ−ＳＤＩ回線であれば、特段の考慮をすることなしに速度と信頼性とを得ることができる。

この場合、ＨＤ−ＳＤＩのデータフォーマットにおいて、有効映像領域以外の領域である補助データ領域にはデータを自由に書き込めるため、この補助データ領域に上述したＲＦ信号や番組ファイルなどの各種情報を書き込むことが考えられる。

ところが、補助データ領域のデータ転送レートは、上述したように、最大で約０．２Ｇｂｐｓ程度であり、有効映像領域のみのデータ転送レートに比べて遥かに低いものとなっている。

しかも、放送局などで使用されている放送関連の機器の中には、入力される映像信号の映像同期信号を一度外し、改めて自局の映像同期信号に付け直すものがある。この場合、有効映像領域以外の領域である補助データ領域に書き込まれたＲＦ信号や番組ファイルなどの情報が挿げ替えられることがある。

以上のことより、ＨＤ−ＳＤＩのデータフォーマットの有効映像領域を使用することで、ＲＦ信号や番組ファイルなどの各種情報を適切かつ高速に伝送することができる装置の開発が望まれていた。

本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、上記問題点を解決することができる情報送信装置、情報受信装置及び情報伝送システムを提供することを目的とする。

本発明の情報送信装置は、シリアルデジタルインタフェースの規格であるＨＤ−ＳＤＩのデータフォーマットに基づいて構成された情報を伝送する情報送信装置であって、前記ＨＤ−ＳＤＩのデータフォーマットとは異なる形式の情報に対し、前記ＨＤ−ＳＤＩのデータフォーマットに合わせたデータレートへのレート変換を行う第１のデータレート変換手段と、前記変換されたデータをＨＤ−ＳＤＩ信号に変換して送信する送信部とを有することを特徴とする。
また、前記第１のデータレート変換手段は、前記ＨＤ−ＳＤＩのデータフォーマットとは異なる形式の情報のデータが順次取り込まれる第１のバッファと、前記第１のバッファに取り込まれたデータを読み出し、前記ＨＤ−ＳＤＩのデータフォーマットに合わせたデータストリームを生成するデータストリーム生成部と、前記データストリーム生成部によって生成されたデータストリームを順次取り込み、ＨＤ−ＳＤＩのデータフォーマットに合わせたデータレートに変換する第１のデータレート変換部と、前記第１のデータレート変換部による前記ＨＤ−ＳＤＩの固定レートを維持するために、前記第１のデータレート変換部が取り込んだ前記データストリームにＮＵＬＬデータを付加するＮＵＬＬデータ付加部とを有することを特徴とする。
また、前記データストリーム生成部は、前記ＨＤ−ＳＤＩのデータフォーマットとは異なる形式の情報のデータに対し、前記ＨＤ−ＳＤＩのデータフォーマットに合わせたビット数に変換することを特徴とする。
また、ＲＦ信号をデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換部を有することを特徴とする。
本発明の情報受信装置は、シリアルデジタルインタフェースの規格であるＨＤ−ＳＤＩのデータフォーマットに基づいて構成された情報を受信する情報受信装置であって、ＨＤ−ＳＤＩ信号を受信する受信部と、前記ＨＤ−ＳＤＩ信号のデータに対し、出力データレートに合わせたレート調整を行う第２のデータレート変換手段とを有することを特徴とする。
また、前記第２のデータレート変換手段は、前記出力データレートに合わせたデータレート変換を行う第２のデータレート変換部と、前記第２のデータレート変換部によるデータレート変換に合わせ、前記ＨＤ−ＳＤＩ信号に含まれるＮＵＬＬデータを除去するＮＵＬＬデータ除去部と、前記出力データレートに合わせたビット数に変換するデータストリーム分解部と、前記データストリーム分解部によって変換された前記ＨＤ−ＳＤＩのデータフォーマットとは異なる形式の情報のデータが順次取り込まれる第２のバッファとを有することを特徴とする。
また、前記第２のバッファに取り込まれた前記データをＲＦ信号に変換するＤ／Ａ変換部を有することを特徴とする。
本発明の情報伝送システムは、シリアルデジタルインタフェースの規格であるＨＤ−ＳＤＩのデータフォーマットに基づいて構成された情報を伝送する情報送信装置と、前記情報を受信する情報受信装置とを備え、前記情報送信装置は、前記ＨＤ−ＳＤＩのデータフォーマットとは異なる形式の情報に対し、前記ＨＤ−ＳＤＩのデータフォーマットに合わせたデータレートへのレート変換を行う第１のデータレート変換手段と、前記変換されたデータをＨＤ−ＳＤＩ信号に変換して送信する送信部とを有し、前記情報受信装置は、前記ＨＤ−ＳＤＩ信号を受信する受信部と、前記ＨＤ−ＳＤＩ信号のデータに対し、出力データレートに合わせたレート調整を行う第２のデータレート変換手段とを有することを特徴とする。
本発明の情報送信装置、情報受信装置及び情報伝送システムでは、情報送信装置の第１のデータレート変換手段がＨＤ−ＳＤＩのデータフォーマットとは異なる形式の情報に対し、ＨＤ−ＳＤＩのデータフォーマットに合わせたデータレートへのレート変換を行い、送信部が変換されたデータをＨＤ−ＳＤＩ信号に変換して送信する。
一方、情報受信装置の受信部がＨＤ−ＳＤＩ信号を受信し、第２のデータレート変換部が出力データレートに合わせたデータレート変換を行う。
これにより、ＨＤ−ＳＤＩのデータフォーマットとは異なる形式の情報を、データ転送レートの高いＨＤ−ＳＤＩのデータフォーマットでの有効映像領域に書き込んで伝送できるので、たとえば放送関連の機器による、入力される映像信号の映像同期信号の付け直しが行われても、情報の挿げ替えが生じない。

本発明の情報送信装置、情報受信装置及び情報伝送システムによれば、ＨＤ−ＳＤＩのデータフォーマットとは異なる形式の情報を、データ転送レートの高いＨＤ−ＳＤＩのデータフォーマットでの有効映像領域に書き込んで伝送できるようにしたので、たとえば放送関連の機器による、入力される映像信号の映像同期信号の付け直しが行われても、情報の挿げ替えが生じないことから、ＲＦ信号や番組ファイルなどの各種情報を適切かつ高速に伝送することができる。

本発明の情報伝送システムの一構成例を示すブロック図である。 図１の情報伝送システムの運用形態について説明するための図である。 図１の情報送信装置によって伝送されるＨＤ−ＳＤＩ信号のデータフォーマットの一例を示す図である。 図３のＨＤ−ＳＤＩ信号のデータフォーマットにおける有効映像領域のデータフォーマットの一例について説明するための図である。 図３のＨＤ−ＳＤＩ信号のデータフォーマットにおける有効映像領域にＲＦ信号のデータを挿入した場合のデータ構成の一例を示す図である。 図３のＨＤ−ＳＤＩ信号のデータフォーマットにおけるＲＦ信号のデータを挿入した場合での水平ブランキング期間及び有効映像領域のデータ構成を示す図である。 図３のＨＤ−ＳＤＩ信号のデータフォーマットにおけるＲＦ信号のデータを挿入した場合での水平ブランキング期間及び垂直ブランキング期間のデータ構成を示す図である。

以下、本発明の一実施形態について、図１〜図７を参照し説明する。なお、以下の説明では、情報伝送システムを構成する情報送信装置から情報受信装置に伝送される情報を、たとえば放送局外の撮影場所からの番組素材となる映像及び音声を通信衛星を経由させ、パラボラアンテナによって受信したＲＦ信号とする。また、本発明での情報伝送システムは、ＩＰ（Ｉｎｔｅｒｎｅｔ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）回線を使用しての情報伝送も可能であるが、その構成についての説明は省略している。

まず、図１を参照し、情報伝送システム１００の構成の一例について説明する。同図に示す情報伝送システム１００は、情報送信装置１１０と情報受信装置１２０とを備えている。情報送信装置１１０と情報受信装置１２０とは、ＨＤ−ＳＤＩ回線２００を介して接続される。これにより、情報送信装置１１０からのＨＤ−ＳＤＩ信号がＨＤ−ＳＤＩ回線２００を介して情報受信装置１２０により受信される。

情報送信装置１１０は、Ａ／Ｄ変換部１１１、データ変換部１１２、バッファ１１３、データストリーム生成部１１４、データレート変換部１１５、ＮＵＬＬデータ付加部１１６、データストリーム多重化部１１７、送信部１１８を有している。

Ａ／Ｄ変換部１１１は、上述したＲＦ信号を、たとえば１６ビットのデジタル信号に変換する。なお、Ａ／Ｄ変換部１１１は、上述したＲＦ信号を、８ビットのデジタル信号に変換するものであってもよい。データ変換部１１２は、Ａ／Ｄ変換部１１１によって変換された１６ビットを８ビットに分割する。また、データ変換部１１２は、Ａ／Ｄ変換部１１１によって変換されたデジタル信号のＩ／Ｑデータを元に、ＩをＹ（輝度）データに変換し、ＱをＰｂ／Ｐｒ（色差）データに変換する。

バッファ１１３は、ＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ Ｉｎ Ｆｉｒｓｔ Ｏｕｔ）メモリである。バッファ１１３には、入力データクロックに従い、データ変換部１１２からのデータが順次取り込まれる。データストリーム生成部１１４は、読み出しクロックに従い、データ変換部１１２によって変換された８ビットの変換データをバッファ１１３から順次取り込み、データストリームを生成する。なお、データストリーム生成部１１４は、データストリームを生成する際、ＨＤ−ＳＤＩのデータフォーマットに合わせ、データ変換部１１２で分割された８ビットを１０ビットに拡張するように変換する。データレート変換部１１５は、データストリーム生成部１１４によって生成されたデータストリームを順次取り込み、ＨＤ−ＳＤＩのデータフォーマットに合わせたデータレートに変換する。

ＮＵＬＬデータ付加部１１６は、データレート変換部１１５でのレート調整のために、ＮＵＬＬデータを付加する。すなわち、ＨＤ−ＳＤＩは固定レートの伝送系である。入力データレートは、ＨＤ−ＳＤＩのレートより遅くないと、伝送系が破綻してしまうことから、ＨＤ−ＳＤＩのレートより遅くなるようになっている。また、データストリーム生成部１１４によるバッファ１１３からのデータの読み出しは、ＨＤ−ＳＤＩのレートで行われる。このようなことから、データレート変換部１１５によるＨＤ−ＳＤＩのデータフォーマットに合わせたデータレートの変換が追いつかないことがある。この場合、ＮＵＬＬデータ付加部１１６がデータレート変換部１１５で取り込んだデータストリーム生成部１１４からのデータストリームにＮＵＬＬデータを付加する。これにより、データレート変換部１１５でのレート調整の際のデータが補われるため、データレート変換部１１５によるＨＤ−ＳＤＩの固定レートが維持される。

データストリーム多重化部１１７は、データレート変換部１１５によってデータレートが変換されたデータストリームを多重化する。送信部１１８は、データストリーム多重化部１１７によって多重化されたデータをＨＤ−ＳＤＩ信号に変換し、ＨＤ−ＳＤＩ回線２００を介して受け取り側の情報受信装置１２０に送信する。

一方、情報受信装置１２０は、受信部１２１、データストリーム逆多重化部１２２、データレート変換部１２３、ＮＵＬＬデータ除去部１２４、データストリーム分解部１２５、バッファ１２６、データ変換部１２７、Ｄ／Ａ変換部１２８を有している。

受信部１２１は、送り側の情報伝送システム１００からのＨＤ−ＳＤＩ信号を受信する。データストリーム逆多重化部１２２は、受信部１２１が受信したＨＤ−ＳＤＩ信号から、データストリームを複数に分割する。

データレート変換部１２３は、データストリーム逆多重化部１２２によって分割されたデータストリームに対し、出力データレートに合わせたレート調整を行う。なお、出力データレートとは、Ｄ／Ａ変換部１２８による変換レートである。ＮＵＬＬデータ除去部１２４は、上述した情報送信装置１１０側のデータレート変換部１１５でのレート調整の際に付加されたＮＵＬＬデータを除去する。この場合、ＮＵＬＬデータ除去部１２４は、データレート変換部１２３によるレート調整に合わせ、ＮＵＬＬデータを除去する。これにより、無効データをデータ変換部１２７の前段で除去することができる。

データストリーム分解部１２５は、上述した情報送信装置１１０側のデータストリーム生成部１１４で拡張された１０ビットを８ビットに縮小する。バッファ１２６は、ＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ Ｉｎ Ｆｉｒｓｔ Ｏｕｔ）メモリである。バッファ１２６には、入力データクロックに従い、データレート変換部１２３からのデータが順次取り込まれる。

データ変換部１２７は、出力データレートに合わせ、データストリーム分解部１２５によって縮小された８ビットをバッファ１２６から順次取り込み、８ビットを１６ビットに変換する。なお、出力データレートが８ビットの場合は、１６ビットへの変換を行わない。また、データ変換部１２７は、Ｙ（輝度）データ及びＰｂ／Ｐｒ（色差）データをＩ／Ｑデータに変換する。Ｄ／Ａ変換部１２８は、データ変換部１２７によって変換されたデータをアナログのＲＦ信号に変換する。

なお、上述したＲＦ信号に限らず、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）に接続されたデータベースなどに記憶されている番組ファイルや映像ストリームなどのＩＰ信号についても、本実施形態での情報伝送システムにより伝送可能である。ＩＰ信号を伝送する場合は、Ａ／Ｄ変換部１１１及びＤ／Ａ変換部１２８によるＡ／Ｄ変換及びＤ／Ａ変換は不要である。この場合、情報送信装置１１０側においては、図示しないインターフェースを介してデータベースなどに記憶されている番組ファイルなどのＩＰ信号を、図１の点線矢印で示すように、データ変換部１１２に取り込むようにする。また、情報受信装置１２０側においては、図１の点線矢印で示すように、データ変換部１２６からＩＰ信号として出力させ、図示しないインターフェースを介して出力するようにする。

次に、情報送信装置１１０側の動作について説明する。まず、情報送信装置１１０に入力されたＲＦ信号は、Ａ／Ｄ変換部１１１により、たとえば１６ビットのデジタル信号に変換される。次いで、Ａ／Ｄ変換部１１１により変換されたデジタル信号は、データ変換部１１２により、１６ビットから８ビットに分割される。また、Ａ／Ｄ変換部１１１により変換されたデジタル信号のＩ／Ｑデータは、データ変換部１１２により、ＩがＹ（輝度）データに変換され、ＱがＰｂ／Ｐｒ（色差）データに変換される。

データ変換部１１２により変換されたデータは、バッファ１１３に入力データクロックに従い、順次取り込まれる。次いで、バッファ１１３に取り込まれたデータは、データストリーム生成部１１４により、読み出しクロックに従って取り出され、データストリームに生成される。このとき、データストリーム生成部１１４により、ＨＤ−ＳＤＩのデータフォーマットに合わせ、データ変換部１１２で分割された８ビットが１０ビットに拡張変換される。次いで、データストリーム生成部１１４によって生成されたデータストリームは、データレート変換部１１５により、ＨＤ−ＳＤＩのデータフォーマットに合わせたデータレートに変換される。

このとき、ＮＵＬＬデータ付加部１１６により、データレート変換部１１５でのレート調整のために、ＮＵＬＬデータが付加される。次いで、データレート変換部１１５によってデータレートが変換されたデータストリームは、データストリーム多重化部１１７により、多重化される。そして、多重化されたデータストリームは、送信部１１８により、ＨＤ−ＳＤＩ信号に変換され、ＨＤ−ＳＤＩ回線２００を介して受け取り側の情報受信装置１２０に送信される。

次に、情報受信装置１２０側の動作について説明する。まず、情報受信装置１２０の受信部１２１によって受信されたＨＤ−ＳＤＩ信号のデータストリームは、データストリーム逆多重化部１２２により、複数に分割される。次いで、分割されたデータストリームは、データレート変換部１２３により、出力データレートに合わせたレート調整が行われる。このとき、ＮＵＬＬデータ除去部１２４により、上述した情報送信装置１１０側のデータレート変換部１１５でのレート調整の際に付加されたＮＵＬＬデータが除去される。

次いで、ＮＵＬＬデータが除去されたデータストリームは、データストリーム分解部１２５により、上述した情報送信装置１１０側のデータストリーム生成部１１４で拡張された１０ビットから８ビットに縮小される。８ビットに縮小されたデータは、バッファ１２６に、入力データクロックに従い、データが順次取り込まれる。

次いで、バッファ１２６に取り込まれたデータは、データ変換部１２７により、順次取りだされ、８ビットから１６ビットに変換される。また、バッファ１２６に取り込まれたデータのＹ（輝度）データ及びＰｂ／Ｐｒ（色差）データは、データ変換部１２７によりＩ／Ｑデータに変換される。そして、データ変換部１２７によって変換されたデータは、Ｄ／Ａ変換部１２８によりアナログのＲＦ信号に変換される。

次に、図２を参照し、情報伝送システム１００の運用形態について説明する。まず、同図（ａ）に示すように、情報伝送システム１００の情報送信装置１１０及び情報受信装置１２０がパラボラアンテナ４００を有する系列地方局側及びセンター局側に配置されているものとする。また、系列地方局側及びセンター局側に配置されている情報送信装置１１０及び情報受信装置１２０は、同軸ケーブルなどによって接続されているものとする。また、系列地方局側及びセンター局側に配置されている、それぞれの情報送信装置１１０と情報受信装置１２０とは、ＨＤ−ＳＤＩ回線２００を介して接続されているものとする。

ここで、放送局外の撮影場所からの番組素材となる映像及び音声のＲＦ信号を通信衛星３００を経由させ、センター局側のパラボラアンテナ４００によって受信しようとする。この場合、センター局側の気候の条件などにより、パラボラアンテナ４００によるＲＦ信号の受信が旨く行かないときがある。このようなときは、系列地方局側のパラボラアンテナ４００を介して受信したＲＦ信号を、系列地方局側の情報送信装置１１０によりＨＤ−ＳＤＩ信号に変換し、ＨＤ−ＳＤＩ回線２００を介してセンター局側の情報受信装置１２０に送信するような運用体系をとることができる。

また、同図（ｂ）に示すように、センター局側の情報送信装置１１０により、ニュース番組などを配信するとき、センター局側の気候の条件などにより、パラボラアンテナ４００を介しての配信が旨く行かないことがある。この場合、センター局側の情報送信装置１１０によりニュース番組などのＲＦ信号をＨＤ−ＳＤＩ信号に変換し、ＨＤ−ＳＤＩ回線２００を介して系列地方局側の情報受信装置１２０に送信する。そして、系列地方局側の情報受信装置１２０によりＨＤ−ＳＤＩ信号をＲＦ信号に変換し、パラボラアンテナ４００を介して送信することで、通信衛星３００を経由させるような運用形態をとることも可能である。

また、同図（ｃ）に示すように、センター局側の情報送信装置１１０により、番組ファイル、ＵＤＰ（Ｕｓｅｒ Ｄａｔａｇｒａｍ Ｐｒｏｔｏｃｏｌ）による映像ストリーミング、制御データなどの任意のデータの配信を行うとき、ＨＤ−ＳＤＩ回線２００を介して複数の系列地方局側の情報受信装置１２０に送信するような運用形態をとることも可能である。

次に、図３を参照し、ＨＤ−ＳＤＩのデータフォーマットの一例について説明する。なお、図３は、１フレーム分のデータ構成を示している。同図に示すように、ＨＤ−ＳＤＩのデータフォーマットでは、水平サンプル数が２８０サンプル＋１９２０サンプル＝２２００サンプルとなっている。垂直走査線数は、フィールド１及びフィールド２の１０８０本に垂直ブランキング期間の４５本が加えられて１１２５本となっている。また、１サンプルあたりのビット数は、輝度を示すＹ成分が１０ビットであり、色差を示すＣｂ、Ｃｒ成分が１０ビットであって、合計２０ビットとなっている。また、１秒あたりのフレーム数は約２９．９７（３０÷１．００１）となっている。

よって、図３のＨＤ−ＳＤＩのデータフォーマットの場合のデータ転送レートは、
２２００×１１２５×２９．９７×２０＝約１．４８３５Ｇｂｉｔ／秒
となっている。なお、図３でのデータ転送レートの説明は、あくまでも一例であり、ＨＤ−ＳＤＩでのデータフォーマットでは他のデータ転送レート（１．４８５Ｇｂｉｔ／秒）も使用可能である。

なお、図中、ＥＡＶ（Ｅｎｄ ｏｆ Ａｃｔｉｖｅ Ｖｉｄｅｏ）はアクティブライン（有効映像期間）の終了点を示す識別子、ＳＡＶ（Ｓｔａｒｔ ｏｆ Ａｃｔｉｖｅ Ｖｉｄｅｏ）はアクティブライン（有効映像期間）の開始点を示す識別子を示している。また、ＵＤＷ（Ｕｓｅｒ Ｄａｔａ Ｗｏｒｄ）は、有効映像領域の映像に関連した音声や文字などのデータの使用領域とされるものであり、最大値は２５５ワードとなっている。

また、ＬＮ（Ｌｉｎｅ Ｎｕｍｂｅｒ）は映像信号のライン番号を示し、ＣＲＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｏｄｅ）はアクティブライン（有効映像期間）とそれに続くＥＡＶのデータ誤りを検出するためのエラー検出コードを示している。なお、補助データ領域には、ＵＤＷや垂直ブランキング期間が含まれる。

次に、図４を参照し、ＨＤ−ＳＤＩの有効映像領域のデータフォーマットの一例について説明する。なお、同図に示す有効映像領域のデータフォーマットでは、ＲＦ信号のＡ／Ｄ変換後のデータを、８ビット形式又は１６ビット形式のいずれも用いることができる場合を示している。

また、同図（ａ）に示す８ビット形式又は１６ビット形式における／Ｘは、データ有効又は無効を示すフラグであり、反転ビットで示される。また、Ｘは、データ有効又は無効を示すフラグであり、無効は０、有効は１で示される。なお、／Ｘ及びＸについては、ＨＤ−ＳＤＩでの規則ではないが、本実施形態では独自に取り決めて使用している。また、斜線で示す／Ｘ及びＸに続くｂは送信データを示している。そして、輝度を示すＹデータ、色差を示すＰｂデータ及びＰｒデータは、同図（ａ）の点線矢印に従い、同図（ｂ）に示すように多重化される。このようなＨＤ−ＳＤＩのデータフォーマットにより、ハイビジョン放送機器間において、映像／音声データの有線伝送が可能となっている。

次に、図５〜図７を参照し、情報伝送システム１００の情報送信装置１１０によって送信されるＨＤ−ＳＤＩ信号のデータ構成の一例について説明する。

まず、図５は、有効映像領域に上述したＲＦ信号のデータを挿入した場合のデータ構成を示すものである。同図に示すように、有効映像領域には、ヘッダー情報が含まれている。このヘッダー情報には、図示しない「Ｅ」、「Ｉ」、「Ｄ」、「Ｅ」、「Ｎ」、「Ｍｏｄｅ」、「ＢＷ」、「ｂｉｔ」、「Ｓｅｌ」などの情報とリザーブ領域とが含まれている。なお、リザーブ領域を設けることで、ヘッダー情報の内容の拡張が可能となる。また、情報受信装置１２０側は、ヘッダー情報から情報送信装置１１０側からのＨＤ−ＳＤＩ信号かどうかを識別し、「Ｍｏｄｅ」や「ＢＷ」などの値に従って受信パラメータを自動設定する。

また、有効映像領域のＹデータ及びＰｂ／Ｐｒデータにおいて、斜線で示す部分はＮＵＬＬデータを示している。なお、ＨＤ−ＳＤＩのデータフォーマットに合わせるために、無効データを示す「１０１１１１１１１１」で埋めている。また、「０１＊＊＊＊＊＊＊＊」で示すデータのうち、＊はＡ／Ｄ変換部１１１によって変換されたＲＦ信号のデータを示している。なお、無効データを示す「１０１１１１１１１１」については、ＨＤ−ＳＤＩでの規則ではないが、本実施形態では独自に取り決めて使用している。

また、図６は、水平ブランキング期間及び有効映像領域のデータ構成を示すものである。同図に示すデータ構成でのＹデータ及びＰｂ／Ｐｒデータにおいては、上記同様に、斜線で示す部分がＮＵＬＬデータを示している。また、無効データを示す「１０１１１１１１１１」で埋めることで、ＨＤ−ＳＤＩのデータフォーマットに合わせている。

また、図７は、水平ブランキング期間及び垂直ブランキング期間のデータ構成を示すものである。同図に示すデータ構成でのＹデータにおいては、「０００１００００００」で、データが無いことを示している。また、同図に示すデータ構成でのＰｂ／Ｐｒデータにおいては、「１０００００００００」で、データが無いことを示している。これにより、上述した補助データ領域にデータが無いことを示すことができる。

このように、本実施形態では、情報送信装置１１０に、ＨＤ−ＳＤＩのデータフォーマットとは異なる形式の情報（ＲＦ信号など）に対し、ＨＤ−ＳＤＩのデータフォーマットに合わせたデータレートへのレート変換を行う第１のデータレート変換手段と、変換されたデータをＨＤ−ＳＤＩ信号に変換して送信する送信部１１８とを備えている。

なお、第１のデータレート変換手段は、ＨＤ−ＳＤＩのデータフォーマットとは異なる形式の情報（ＲＦ信号など）のデータが順次取り込まれるバッファ１１３（第１のバッファ）と、バッファ１１３に取り込まれたデータを読み出し、ＨＤ−ＳＤＩのデータフォーマットに合わせたデータストリームを生成するデータストリーム生成部１１４と、データストリーム生成部１１４によって生成されたデータストリームを順次取り込み、ＨＤ−ＳＤＩのデータフォーマットに合わせたデータレートに変換するデータレート変換部１１５（第１のデータレート変換部）と、データレート変換部１１５によるＨＤ−ＳＤＩの固定レートを維持するために、データレート変換部１１５が取り込んだデータストリームにＮＵＬＬデータを付加するＮＵＬＬデータ付加部１１６とを有している。

そして、ＮＵＬＬデータ付加部１１６によるＮＵＬＬデータの付加により、データレート変換部１１５によるＨＤ−ＳＤＩの固定レートが維持される。また、データレート変換部１１５がＨＤ−ＳＤＩのデータフォーマットとは異なる形式の情報（ＲＦ信号など）に対し、ＨＤ−ＳＤＩのデータフォーマットに合わせたデータレートへのレート変換を行い、送信部１１８が変換されたデータをＨＤ−ＳＤＩ信号に変換して送信する。

これにより、ＨＤ−ＳＤＩのデータフォーマットとは異なる形式の情報（ＲＦ信号など）を、ＨＤ−ＳＤＩのデータフォーマットでの有効映像領域に書き込んで伝送することができる。よって、たとえば放送関連の機器による、入力される映像信号の映像同期信号の付け直しが行われても、情報の挿げ替えが生じないことから、ＲＦ信号や番組ファイルなどの各種情報を適切かつ高速に伝送することができる。

また、本実施形態では、データレート変換部１１５でのレート調整のために、ＮＵＬＬデータを付加するＮＵＬＬデータ付加部１１６を有している。これにより、データレート変換部１１５でのレート調整の際のデータが補われるため、データレート変換部１１５によるＨＤ−ＳＤＩの固定レートを維持することができる。

また、本実施形態では、データストリーム生成部１１４がＨＤ−ＳＤＩのデータフォーマットとは異なる形式の情報のデータに対し、ＨＤ−ＳＤＩのデータフォーマットに合わせたビット数に変換する。

この構成により、８ビット又は１６ビットのデータを、ＨＤ−ＳＤＩのデータフォーマットに合わせ、１０ビットに拡張するように変換することができる。

また、本実施形態では、ＲＦ信号を８ビット又は１６ビットに変換するＡ／Ｄ変換部１１１を有している。

この構成により、ＨＤ−ＳＤＩのデータフォーマットとは異なる形式の情報がＲＦ信号の場合、Ａ／Ｄ変換部１１１によりそのＲＦ信号を８ビット又は１６ビットに変換することができる。なお、ＲＦ信号以外の情報である、上述したデータベースなどに記憶されている番組ファイルなどについては、Ａ／Ｄ変換部１１１によるＡ／Ｄ変換を行わず、直接、データ変換部１１２によるデータ変換が行われるようにすることができる。

また、本実施形態では、情報受信装置１２０に、ＨＤ−ＳＤＩ信号を受信する受信部１２１と、ＨＤ−ＳＤＩ信号のデータに対し、出力データレートに合わせたレート調整を行う第２のデータレート変換手段とを備えている。

また、第２のデータレート変換手段は、出力データレートに合わせたデータレート変換を行うデータレート変換部１２３（第２のデータレート変換部）と、データレート変換部１２３によるデータレート変換に合わせ、ＨＤ−ＳＤＩ信号に含まれるＮＵＬＬデータを除去するＮＵＬＬデータ除去部１２４と、出力データレートに合わせたビット数に変換するデータストリーム分解部１２５と、データストリーム分解部１２５によって変換されたＨＤ−ＳＤＩのデータフォーマットとは異なる形式の情報のデータが順次取り込まれるバッファ１２６（第２のバッファ）とを有している。

そして、受信部１２１がＨＤ−ＳＤＩ信号を受信し、データレート変換部１２３が出力データレートに合わせたデータレート変換を行い、データストリーム分解部１２５が出力データレートに合わせたビット数に変換する。

また、データレート変換部１２３での出力データレートに合わせたレート調整が行われる際、ＮＵＬＬデータ除去部１２４による情報送信装置１１０側のデータレート変換部１１５でのレート調整の際に付加されたＮＵＬＬデータが除去される。これにより、無効データをデータ変換部１２７の前段で除去することができる。

また、データストリーム分解部１２５が情報送信装置１１０側のデータストリーム生成部１１４で拡張された１０ビットを８ビットに縮小するので、ＨＤ−ＳＤＩのデータフォーマットとは異なる形式のデータを得ることができる。

また、本実施形態では、データストリーム分解部１２５によって縮小されてバッファ１２６に取り込まれたデータをＲＦ信号に変換するＤ／Ａ変換部１２８を有している。

この構成により、受信部１２１が受信したＨＤ−ＳＤＩ信号を、ＲＦ信号として出力することができる。なお、受信部１２１が受信したＨＤ−ＳＤＩ信号をデータとして出力する場合は、Ｄ／Ａ変換部１２８によるＤ／Ａ変換を行わず、直接、インターフェースを介して出力するようにすることができる。

なお、本実施形態では、情報伝送システム１００によって伝送される情報を、パラボラアンテナ４００によって受信したＲＦ信号に基づいたものとして説明したが、この例に限らず、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）などに接続されたデータベースなどに記憶されている番組ファイルなどであってもよいことは勿論である。

また、情報伝送システム１００の運用形態については、センター局と系列地方局との間での情報伝送として説明したが、この例に限らず、ＨＤ−ＳＤＩ回線２００を契約している会社又は個人間での運用も可能となる。

特に、ＨＤ−ＳＤＩ回線２００は、専用回線となるため、個人情報を管理している行政機関や銀行などにおいては、本発明の情報伝送システム１００を採用すると、個人情報の漏洩を安全かつ確実に防止することができる。

１００ 情報伝送システム
１１０ 情報送信装置
１１１ Ａ／Ｄ変換部
１１２ データ変換部
１１３ バッファ
１１４ データストリーム生成部
１１５ データレート変換部
１１６ ＮＵＬＬデータ付加部
１１７ データストリーム多重化部
１１８ 送信部
１２０ 情報受信装置
１２１ 受信部
１２２ データストリーム逆多重化部
１２３ データレート変換部
１２４ ＮＵＬＬデータ除去部
１２５ データストリーム分解部
１２６ バッファ
１２７ データ変換部
１２８ Ｄ／Ａ変換部
２００ ＨＤ−ＳＤＩ回線
３００ 通信衛星
４００ パラボラアンテナ

Claims (8)

1. シリアルデジタルインタフェースの規格であるＨＤ−ＳＤＩのデータフォーマットに基づいて構成された情報を伝送する情報送信装置であって、
   前記ＨＤ−ＳＤＩのデータフォーマットとは異なる形式の情報に対し、前記ＨＤ−ＳＤＩのデータフォーマットに合わせたデータレートへのレート変換を行う第１のデータレート変換手段と、
   前記変換されたデータをＨＤ−ＳＤＩ信号に変換して送信する送信部とを有する
   ことを特徴とする情報送信装置。
2. 前記第１のデータレート変換手段は、
   前記ＨＤ−ＳＤＩのデータフォーマットとは異なる形式の情報のデータが順次取り込まれる第１のバッファと、
   前記第１のバッファに取り込まれたデータを読み出し、前記ＨＤ−ＳＤＩのデータフォーマットに合わせたデータストリームを生成するデータストリーム生成部と、
   前記データストリーム生成部によって生成されたデータストリームを順次取り込み、ＨＤ−ＳＤＩのデータフォーマットに合わせたデータレートに変換する第１のデータレート変換部と、
   前記第１のデータレート変換部による前記ＨＤ−ＳＤＩの固定レートを維持するために、前記第１のデータレート変換部が取り込んだ前記データストリームにＮＵＬＬデータを付加するＮＵＬＬデータ付加部とを有する
   ことを特徴とする請求項１に記載の情報送信装置。
3. 前記データストリーム生成部は、前記ＨＤ−ＳＤＩのデータフォーマットとは異なる形式の情報のデータに対し、前記ＨＤ−ＳＤＩのデータフォーマットに合わせたビット数に変換することを特徴とする請求項２に記載の情報送信装置。
4. ＲＦ信号をデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換部を有することを特徴とする請求項３に記載の情報送信装置。
5. シリアルデジタルインタフェースの規格であるＨＤ−ＳＤＩのデータフォーマットに基づいて構成された情報を受信する情報受信装置であって、
   ＨＤ−ＳＤＩ信号を受信する受信部と、
   前記ＨＤ−ＳＤＩ信号のデータに対し、出力データレートに合わせたレート調整を行う第２のデータレート変換手段とを有する
   ことを特徴とする情報受信装置。
6. 前記第２のデータレート変換手段は、
   前記出力データレートに合わせたデータレート変換を行う第２のデータレート変換部と、
   前記第２のデータレート変換部によるデータレート変換に合わせ、前記ＨＤ−ＳＤＩ信号に含まれるＮＵＬＬデータを除去するＮＵＬＬデータ除去部と、
   前記出力データレートに合わせたビット数に変換するデータストリーム分解部と、
   前記データストリーム分解部によって変換された前記ＨＤ−ＳＤＩのデータフォーマットとは異なる形式の情報のデータが順次取り込まれる第２のバッファとを有する
   ことを特徴とする請求項５に記載の情報受信装置。
7. 前記第２のバッファに取り込まれた前記データをＲＦ信号に変換するＤ／Ａ変換部を有することを特徴とする請求項６に記載の情報受信装置。
8. シリアルデジタルインタフェースの規格であるＨＤ−ＳＤＩのデータフォーマットに基づいて構成された情報を伝送する情報送信装置と、
   前記情報を受信する情報受信装置とを備え、
   前記情報送信装置は、
   前記ＨＤ−ＳＤＩのデータフォーマットとは異なる形式の情報に対し、前記ＨＤ−ＳＤＩのデータフォーマットに合わせたデータレートへのレート変換を行う第１のデータレート変換手段と、
   前記変換されたデータをＨＤ−ＳＤＩ信号に変換して送信する送信部とを有し、
   前記情報受信装置は、
   前記ＨＤ−ＳＤＩ信号を受信する受信部と、
   前記ＨＤ−ＳＤＩ信号のデータに対し、出力データレートに合わせたレート調整を行う第２のデータレート変換手段とを有する
   ことを特徴とする情報伝送システム。

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