JP2017112561A - Equipment and method for digital signal transmission - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide equipment and a method for digital signal transmission, displaying information such as a reduced video on general video display equipment with appropriate mapping, even in transmission using image compression (video coding), to enable the confirmation of a transmitted video content.SOLUTION: The digital signal transmission method includes: performing the encoding processing of input non-compressed video data, to output a compressed bit stream; generating, based on the input non-compressed video data, the identification data of the non-compressed video data to respectively map the compressed bit stream and the identification data into each effective video region in a video interface; enabling viewing the mapped identification data on a monitor screen, and extracting the mapped compressed bit stream; and performing the decoding processing of the compressed bit stream to output as video data.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、映像・音声デジタル信号の伝送装置及びその伝送方法、詳しくは、圧縮したデジタル信号を伝送する際に、特別な測定器や、解析装置を必要とせず、一般的な映像表示装置において、その伝送しているデジタル信号の映像の内容を容易に視認可能とするデジタル信号の伝送装置及びその伝送方法技術に関するものである。   The present invention relates to a video / audio digital signal transmission device and its transmission method, and more particularly, in the case of transmitting a compressed digital signal, a special measuring instrument and an analysis device are not required, and in a general video display device The present invention relates to a digital signal transmission device and a transmission method technique thereof that make it easy to visually recognize the contents of the digital signal image being transmitted.

従来から、SDTI(Serial Data Transport Interface)のように、映像・音声デジタル信号(AV信号)をエンコーダで圧縮して生成されたビットストリーム(AVストリーム)をSDI(Serial Digital Interface)等の非圧縮ビデオインターフェースのデータ構造にマッピングして伝送する方式が利用されている。   Conventionally, a bit stream (AV stream) generated by compressing a video / audio digital signal (AV signal) with an encoder, such as SDTI (Serial Data Transport Interface), is uncompressed video such as SDI (Serial Digital Interface). A method of mapping and transmitting to the interface data structure is used.

このような技術を利用すると、非圧縮時には、1.5Gbps又は、3Gbpsもの大容量データのHDTV映像(1920×1080、1080i60Hz等)を270MbpsのSDI信号及びケーブルを使用して伝送が可能となる。   By using such a technique, HDTV video (1920 × 1080, 1080i60 Hz, etc.) with a large capacity of 1.5 Gbps or 3 Gbps can be transmitted using a 270 Mbps SDI signal and a cable at the time of non-compression.

ここで、例えば、特許文献1には、HDTV方式のデジタルテレビジョン信号を非圧縮で伝送可能な伝送回線を利用して、HDTV信号と、SDTV方式のデジタルテレビジョン信号を縮小した縮小SDTV信号とを多重伝送するシステムに関し、HDTV方式の伝送フォーマットにおける映像信号格納領域に圧縮したHDTV信号の映像信号をマッピングするといった技術が開示されている。   Here, for example, Patent Document 1 discloses an HDTV signal and a reduced SDTV signal obtained by reducing an SDTV digital television signal using a transmission line capable of transmitting an HDTV digital television signal without compression. As for a system for multiplex transmission, a technique of mapping a compressed video signal of an HDTV signal to a video signal storage area in an HDTV transmission format is disclosed.

また、超高精細の4K(3840×2160)映像や、8K(7680×4320)映像を1.5GbpsのHD−SDI又は、3Gbpsの3G−SDI等の信号及びケーブルを使用して伝送が可能となる。例えば、特許文献2には、超高精細映像信号を圧縮したデータを3G−SDIや、HD−SDIのシリアルデジタルインターフェースを使用して伝送するといった基本となる技術が開示されている。   In addition, ultra-high-definition 4K (3840 x 2160) video and 8K (7680 x 4320) video can be transmitted using 1.5 Gbps HD-SDI or 3 Gbps 3G-SDI signals and cables. Become. For example, Patent Document 2 discloses a basic technology in which data obtained by compressing an ultra-high definition video signal is transmitted using a 3G-SDI or HD-SDI serial digital interface.

このように、データ量を圧縮により削減することで、信号品質補償が難しい超高速伝送が不要になり、広く普及しているビデオインターフェースや、ケーブルを使うことができるため、取り扱いが容易な既存機器をそのまま活用して新しい方式やサービスに対応できるという利点がある。   In this way, reducing the amount of data by compression eliminates the need for ultra-high-speed transmission, which makes signal quality compensation difficult, and allows the use of widely used video interfaces and cables. There is an advantage in that it can be used as it is to support new methods and services.

特開2004−312489号公報JP 2004-312489 A 特開2013−236211号公報JP 2013-236211 A

しかしながら、SDI等のビデオインターフェースは、モニター等の映像表示機器に接続できるが、上記のように映像領域のデータに圧縮(エンコード)したビットストリームが割り当てられる場合には、圧縮した方式のデコード処理をしなければノイズのような意味の無い映像が、モニター上に表示されることになり、視聴したい本来の映像は再現されないもので、つまり、伝送される映像の内容が視認できないという問題が生じてしまう。   However, a video interface such as SDI can be connected to a video display device such as a monitor. However, when a compressed bit stream is assigned to data in the video area as described above, a compressed decoding process is performed. Otherwise, meaningless video such as noise will be displayed on the monitor, and the original video you want to watch will not be reproduced, that is, the content of the transmitted video will not be visible End up.

さらに、圧縮したビットストリームであるが故に、映像が正常に表示されないのか、或いは、故障等の他の原因で映像が正常に表示されないのかの判断が難しく、正しく判断するためには、その方式に対応した測定器や解析装置が必要となり、装置構成や手法が、非常に煩雑なものとなってしまう。   Furthermore, because it is a compressed bit stream, it is difficult to determine whether the video is not displayed normally or whether the video is not displayed normally due to other causes such as a failure. A corresponding measuring instrument and analysis device are required, and the device configuration and method become very complicated.

また、上記特許文献1においては、HDTV信号の映像信号の圧縮は、HDTVの水平方向の1920画素を1/2の960画素や、3/4の1440画素に減らす(間引く)もので、この場合、画像サイズが小さくなるが、そのまま表示することはできる。しかし、MPEG−2や、AVC/H.264等の画像圧縮(映像符号化)を利用する場合には、復号処理をしなければ、本来の映像をそのまま表示することはできない。   In the above Patent Document 1, the compression of the video signal of the HDTV signal is performed by reducing (thinning out) 1920 pixels in the horizontal direction of HDTV to 1/2 960 pixels or 3/4 1440 pixels. Although the image size is small, it can be displayed as it is. However, MPEG-2 and AVC / H. When image compression (video encoding) such as H.264 is used, the original video cannot be displayed as it is without decoding processing.

さらに、特許文献1のような映像信号の圧縮は、「間引きによる画像圧縮」であり、処理後の画素データは、処理前の画素データと同様に、1画素あたり、8bit又は、10bitの固定長となるため、マッピングは比較的容易なものであるが、MPEG−2や、H.264等の画像圧縮(映像符号化)を利用する場合には、そのデータは固定長ではなく、可変長であり、また、通常は、1画素単位ではなく、8×8画素等にまとめて圧縮処理することになるため、マッピングについて、少なくとも、画像圧縮に関する技術を有し、精通している技術者による開発が望まれている。   Further, the compression of the video signal as in Patent Document 1 is “image compression by thinning”, and the pixel data after the processing is fixed length of 8 bits or 10 bits per pixel similarly to the pixel data before the processing. Therefore, mapping is relatively easy, but MPEG-2, H.264, etc. When image compression (video coding) such as H.264 is used, the data is not fixed length but variable length, and usually compressed in 8 × 8 pixels instead of one pixel unit. Therefore, the mapping is desired to be developed by an engineer who has at least a technique related to image compression and is familiar with the mapping.

本発明は、上述の課題を解決するためのもので、MPEG−2や、H.264等の画像圧縮(映像符号化)を利用した伝送においても、適切なマッピングにより、特別な装置を必要とせずに、一般的な映像表示機器に縮小映像等の情報を表示して、伝送される映像の内容を容易に確認できるデジタル信号の伝送装置及びデジタル信号の伝送方法を提供することにある。   The present invention is for solving the above-described problems. Even in transmission using image compression (video coding) such as H.264, information such as reduced video is displayed and transmitted on a general video display device by appropriate mapping, without requiring a special device. It is an object of the present invention to provide a digital signal transmission device and a digital signal transmission method capable of easily confirming the content of a video to be transmitted.

上述の課題に対応するため、本発明は、以下の技術的手段を講じている。
即ち、請求項1記載の発明は、入力される非圧縮映像データをエンコード処理し、圧縮ビットストリームを出力するエンコード部と、入力される非圧縮映像データに基づいて、当該非圧縮映像データの識別用データを生成する識別用データ生成部と、前記エンコード部により出力された圧縮ビットストリームと、前記識別用データ生成部により生成された識別用データをビデオインターフェースにおける有効映像領域に、それぞれマッピングしていくマッピング部と、前記マッピング部によりマッピングされた識別用データを画面上に視認可能とするモニターと、前記マッピング部によりマッピングされた圧縮ビットストリームを取り出すデータ分離部と、前記データ分離部により取り出された圧縮ビットストリームをデコード処理し、映像データとして出力するデコード部と、を備えることを特徴とするデジタル信号の伝送装置である。
In order to cope with the above-described problems, the present invention takes the following technical means.
That is, the invention described in claim 1 encodes input non-compressed video data and outputs a compressed bit stream, and identifies the non-compressed video data based on the input non-compressed video data. Mapping the identification data generation unit for generating the identification data, the compressed bit stream output from the encoding unit, and the identification data generated by the identification data generation unit to the effective video area in the video interface, respectively. A mapping unit, a monitor that makes the identification data mapped by the mapping unit visible on a screen, a data separation unit that extracts a compressed bitstream mapped by the mapping unit, and a data separation unit Decompress the compressed bitstream A decoding unit for outputting as over data, a transmission apparatus for digital signals, characterized in that it comprises a.

次に、請求項2記載の発明は、請求項1記載のデジタル信号の伝送装置であって、前記識別用データ生成部は、前記入力される非圧縮映像データに基づいて、当該非圧縮映像データの縮小映像データを生成するものであることを特徴としている。また、請求項3記載の発明は、請求項1記載のデジタル信号の伝送装置であって、前記識別用データ生成部は、前記入力される非圧縮映像データに基づいて、当該非圧縮映像データの識別情報を含む文字情報データを生成するものであることを特徴としている。   Next, a second aspect of the present invention is the digital signal transmission apparatus according to the first aspect, wherein the identification data generation unit is configured to generate the uncompressed video data based on the input uncompressed video data. It is characterized by generating reduced video data. The invention according to claim 3 is the digital signal transmission device according to claim 1, wherein the identification data generation unit is configured to generate the uncompressed video data based on the input uncompressed video data. Characteristic information data including identification information is generated.

また、請求項4記載の発明は、請求項1〜3何れか1項記載のデジタル信号の伝送装置であって、前記マッピング部は、前記圧縮ビットストリームと、前記縮小映像データをビデオインターフェースのデータ構造における有効映像領域のうち、予め定められた領域に、それぞれマッピングしていくものであることを特徴としている。   According to a fourth aspect of the present invention, there is provided the digital signal transmission device according to any one of the first to third aspects, wherein the mapping unit converts the compressed bit stream and the reduced video data into video interface data. The effective image area in the structure is characterized by being mapped to a predetermined area.

そして、請求項5記載の発明は、請求項1〜3何れか1項記載のデジタル信号の伝送装置であって、前記マッピング部は、前記圧縮ビットストリームと、前記縮小映像データをビデオインターフェースのフレーム構造における有効映像領域のうち、予め定められた領域であって、当該領域における各画素の予め定められたビットに対し、それぞれマッピングしていくものであることを特徴としている。   The invention according to claim 5 is the digital signal transmission apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the mapping unit converts the compressed bit stream and the reduced video data into a frame of a video interface. Among the effective video areas in the structure, it is a predetermined area, and is mapped to a predetermined bit of each pixel in the area.

さらに、請求項6記載の発明は、入力される非圧縮映像データをエンコード処理し、圧縮ビットストリームを出力するエンコードステップと、入力される非圧縮映像データに基づいて、当該非圧縮映像データの識別用データを生成する識別用データ生成ステップと、前記エンコードステップにより出力された圧縮ビットストリームと、前記識別用データ生成ステップにより生成された識別用データをビデオインターフェースにおける有効映像領域に、それぞれマッピングしていくマッピングステップと、前記マッピングステップによりマッピングされた識別用データをモニターの画面上に視認可能に表示するデータ表示ステップと、前記マッピング部によりマッピングされた圧縮ビットストリームを取り出すデータ分離ステップと、前記データ分離ステップにより取り出された圧縮ビットストリームをデコード処理し、映像データとして出力するデコードステップとを含むことを特徴とするデジタル信号の伝送方法である。   Furthermore, the invention described in claim 6 encodes input non-compressed video data and outputs a compressed bit stream, and identifies the non-compressed video data based on the input non-compressed video data. Mapping the identification data generated by the identification data generation step for generating the identification data, the compressed bit stream output by the encoding step, and the identification data generated by the identification data generation step to the effective video area in the video interface, respectively. A mapping step, a data display step for recognizing the identification data mapped in the mapping step on a monitor screen, a data separation step for extracting the compressed bit stream mapped by the mapping unit, and the data The compressed bit stream extracted by the separation step and decoding, a method of transmitting a digital signal, characterized in that it comprises a decoding step of outputting as image data.

そして、請求項7記載の発明は、請求項6記載のデジタル信号の伝送方法であって、前記識別用データ生成ステップは、前記入力される非圧縮映像データに基づいて、当該非圧縮映像データの縮小映像データを生成し、当該縮小映像データを前記非圧縮映像データの識別用データとするステップであることを特徴としている。   The invention according to claim 7 is the digital signal transmission method according to claim 6, wherein the identification data generation step is based on the input uncompressed video data. The reduced video data is generated, and the reduced video data is used as identification data for the uncompressed video data.

また、請求項8記載の発明は、請求項6記載のデジタル信号の伝送方法であって、前記識別用データ生成ステップは、前記入力される非圧縮映像データに基づいて、当該非圧縮映像データの識別情報を含む文字情報データを生成し、当該文字情報データを前記非圧縮映像データの識別用データとするステップであることを特徴としている。   The invention described in claim 8 is the digital signal transmission method according to claim 6, wherein the identification data generating step is based on the input uncompressed video data. Character information data including identification information is generated, and the character information data is used as identification data for the uncompressed video data.

そして、請求項9記載の発明は、請求項6〜8記載のデジタル信号の伝送方法であって、前記マッピングステップは、前記圧縮ビットストリームと、前記縮小映像データをビデオインターフェースのデータ構造における有効映像領域のうち、予め定められた領域に、それぞれマッピングしていくものであることを特徴としている。   According to a ninth aspect of the present invention, in the digital signal transmission method according to any of the sixth to eighth aspects, the mapping step uses the compressed bitstream and the reduced video data as an effective video in a data structure of a video interface. It is characterized in that each region is mapped to a predetermined region.

さらにまた、請求項10記載の発明は、請求項6〜8記載のデジタル信号の伝送方法であって、前記マッピングステップは、前記圧縮ビットストリームと、前記縮小映像データをビデオインターフェースのフレーム構造における有効映像領域のうち、予め定められた領域であって、当該領域における各画素の予め定められたビットに対し、それぞれマッピングしていくものであることを特徴としている。   Furthermore, the invention described in claim 10 is the digital signal transmission method described in claims 6-8, wherein the mapping step uses the compressed bit stream and the reduced video data in an effective frame structure of a video interface. The video region is a predetermined region and is mapped to a predetermined bit of each pixel in the region.

本発明によれば、入力される非圧縮映像データをエンコードしたビットストリームとともに、非圧縮映像データの識別用データを生成し、両データをビデオインターフェースのデータ構造や、フレーム構造に適切にマッピングすることができるため、特別な測定器や分析装置を必要とせずに、一般的な映像表示機器に識別用データの情報を表示して、伝送される映像データの内容を視覚により容易に確認することができるようになる。   According to the present invention, the identification data of the uncompressed video data is generated together with the bit stream obtained by encoding the input uncompressed video data, and both data are appropriately mapped to the data structure and the frame structure of the video interface. Therefore, it is possible to easily confirm the contents of transmitted video data visually by displaying identification data information on a general video display device without the need for special measuring instruments or analyzers. become able to.

本発明に係るデジタル信号の伝送装置の第1の実施形態を示したブロック図である。1 is a block diagram illustrating a first embodiment of a digital signal transmission device according to the present invention. 本発明に係るデジタル信号の伝送方法の第1の実施形態を示したフローである。It is the flow which showed 1st Embodiment of the transmission method of the digital signal which concerns on this invention. 本発明に係るデジタル信号の伝送装置及びデジタル信号の伝送方法の第1の実施形態におけるマッピング例を示した図である。It is the figure which showed the example of mapping in 1st Embodiment of the digital signal transmission apparatus and digital signal transmission method which concern on this invention. 本発明に係るデジタル信号の伝送装置の第2の実施形態を示したブロック図である。It is the block diagram which showed 2nd Embodiment of the transmission apparatus of the digital signal which concerns on this invention. 本発明に係るデジタル信号の伝送方法の第2の実施形態を示したフローである。It is the flow which showed 2nd Embodiment of the transmission method of the digital signal which concerns on this invention. 本発明に係るデジタル信号の伝送装置及びデジタル信号の伝送方法の第2の実施形態におけるフレームと画素の構造を示した概略図である。It is the schematic which showed the structure of the flame | frame and pixel in 2nd Embodiment of the digital signal transmission apparatus and digital signal transmission method concerning this invention. 本発明に係るデジタル信号の伝送装置及びデジタル信号の伝送方法の第2の実施形態におけるマッピング例を示し図で、(a)は第1のマッピングパターン、(b)は第2のマッピングパターンを表している。FIG. 5 is a diagram illustrating a mapping example in the second embodiment of the digital signal transmission apparatus and the digital signal transmission method according to the present invention, where (a) represents a first mapping pattern and (b) represents a second mapping pattern. ing. デジタルフレーム空間のレイアウトを示した一例図である。It is an example figure which showed the layout of digital frame space.

本発明に係るデジタル信号の伝送装置及びデジタル信号の伝送方法の第1の実施形態について図面を参照しながら説明する。図1は、本発明に係るデジタル信号の伝送装置の第1の実施形態を示したブロック図で、図2は、本発明に係るデジタル信号の伝送方法の第1の実施形態を示したフローである。また、図3は、本発明に係るデジタル信号の伝送装置及びデジタル信号の伝送方法の第1の実施形態におけるマッピング例を示した図である。   A first embodiment of a digital signal transmission apparatus and digital signal transmission method according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of a digital signal transmission apparatus according to the present invention, and FIG. 2 is a flowchart showing a first embodiment of a digital signal transmission method according to the present invention. is there. FIG. 3 is a diagram showing a mapping example in the first embodiment of the digital signal transmission apparatus and digital signal transmission method according to the present invention.

なお、符号については、10がデジタル信号の伝送装置、12が第1のエンコード部、14が第2のエンコード部、16が第3のエンコード部、18が第1の縮小映像生成部、20が第2の縮小映像生成部、22が第3の縮小映像生成部、24がマッピング部、26がビデオインターフェース、28がモニター、30がデータ分離部、32が第1のデコード部、34が第2のデコード部、36が第3のデコード部を示している。   As for codes, 10 is a digital signal transmission device, 12 is a first encoding unit, 14 is a second encoding unit, 16 is a third encoding unit, 18 is a first reduced video generation unit, and 20 is The second reduced video generation unit, 22 the third reduced video generation unit, 24 the mapping unit, 26 the video interface, 28 the monitor, 30 the data separation unit, 32 the first decoding unit, and 34 the second The decoding unit 36 is a third decoding unit.

まず、本実施形態におけるデジタル信号の伝送装置10は、図1に示すように、それぞれ入力される非圧縮映像データをエンコード処理し、圧縮ビットストリームを出力する第1のエンコード部12、第2のエンコード部14、第3のエンコード部16と、それぞれ入力される非圧縮映像データに基づいて、この非圧縮映像データの識別用データとして縮小映像データを生成する第1の縮小映像生成部18、第2の縮小映像生成部20、第3の縮小映像生成部22を備えている。   First, as shown in FIG. 1, a digital signal transmission apparatus 10 according to the present embodiment encodes uncompressed video data that is input, and outputs a compressed bit stream. Based on the uncompressed video data respectively input to the encoding unit 14 and the third encoding unit 16, a first reduced video generation unit 18 that generates reduced video data as identification data for the uncompressed video data, 2, a reduced video generation unit 20 and a third reduced video generation unit 22.

さらに、各エンコード部(12、14、16)によりそれぞれ出力された圧縮ビットストリームと、各縮小映像生成部(18、20、22)により生成された縮小映像データをビデオインターフェース26における有効映像領域に、それぞれマッピングしていくマッピング部24と、マッピング部24によりマッピングされた縮小映像データを画面上に視認可能とするモニター28とを備えている。   Further, the compressed bit stream output by each encoding unit (12, 14, 16) and the reduced video data generated by each reduced video generation unit (18, 20, 22) are used as effective video areas in the video interface 26. , A mapping unit 24 that performs mapping, and a monitor 28 that enables the reduced video data mapped by the mapping unit 24 to be visually recognized on the screen.

そして、マッピング部24によりマッピングされた各圧縮ビットストリームを取り出すデータ分離部30と、データ分離部30により取り出された各圧縮ビットストリームをそれぞれデコード処理し、映像データとして出力する第1のデコード部32、第2のデコード部34、第3のデコード部36を備えている。なお、本実施形態では、データの入力・出力を3チャンネルとしているが、これは本発明を限定するものではない。   Then, a data separation unit 30 that extracts each compressed bit stream mapped by the mapping unit 24, and a first decoding unit 32 that decodes each compressed bit stream extracted by the data separation unit 30 and outputs the result as video data. , A second decoding unit 34 and a third decoding unit 36 are provided. In the present embodiment, data input / output is made up of three channels. However, this does not limit the present invention.

続いて、図2も参照しながら、本実施形態におけるデジタル信号の伝送装置及びデジタル信号の伝送方法についてより詳細に説明していく。まず、それぞれ入力される非圧縮映像データを第1〜第3のエンコード部(12、14、16)が、エンコード処理をし、ビデオインターフェース26のデータ構造にマッピングできる定められたデータ量の圧縮ビットストリームを出力していく(ステップ1)。圧縮方式は、例えば、MPEG−2やAVC/H.264といった方式を採用する。   Next, the digital signal transmission apparatus and digital signal transmission method in this embodiment will be described in more detail with reference to FIG. First, the first to third encoding units (12, 14, 16) encode the input uncompressed video data, and the compressed bits of a predetermined data amount that can be mapped to the data structure of the video interface 26. A stream is output (step 1). For example, MPEG-2, AVC / H. A method such as H.264 is adopted.

次に、又は、平行して、第1〜3の縮小映像生成部(18、20、22)が、それぞれ入力される非圧縮映像データの識別用のデータとしての縮小映像(サムネイル映像)データを生成していく(ステップ2)。例えば、非圧縮映像データが、HDTVの場合、1フレームの画素数は、水平方向1920画素、垂直方向1080ラインであり、水平方向と、垂直方向を1/4に縮小すると、水平方向480画素、垂直方向270ラインからなる1/16の大きさの縮小映像が生成されることになる。   Next, or in parallel, the first to third reduced video generation units (18, 20, 22) generate reduced video (thumbnail video) data as identification data for the input uncompressed video data. (Step 2). For example, when the uncompressed video data is HDTV, the number of pixels in one frame is 1920 pixels in the horizontal direction and 1080 lines in the vertical direction. When the horizontal direction and the vertical direction are reduced to 1/4, the horizontal direction is 480 pixels, A reduced image of 1/16 size composed of 270 lines in the vertical direction is generated.

そして、図3に示すように、16分割した領域の1つに、1/16の大きさの縮小映像データを割り当てる。また、このように領域を分割するため、複数の映像入力に対応可能となる。つまり、各入力映像の縮小映像と、圧縮したビットストリームを別個の領域を定めて割り当てることができることになる。なお、図中、縮小映像を割り当てる領域は、4つであるが、本発明は、これに限定されるものではなく、映像入力数に応じて適宜、領域を定義すれば良い。   Then, as shown in FIG. 3, reduced video data having a size of 1/16 is allocated to one of the 16 divided areas. In addition, since the area is divided in this way, a plurality of video inputs can be handled. In other words, the reduced video of each input video and the compressed bit stream can be allocated in a separate area. In the figure, there are four areas to which the reduced video is allocated. However, the present invention is not limited to this, and the area may be appropriately defined according to the number of video inputs.

非圧縮映像データの縮小方法については、例えば、画素を単純に間引く方法(1/4に縮小する場合は、4画素のうち、1画素を残し、他の3画素を捨てる)や、バイリニア方式等のように、近傍の複数画素を使用して、補間処理を行う方法を採用する。なお、映像の著作権保護等のためにモザイク処理、ぼかし処理、スクランブル処理等を行うことも可能である。   As for a method for reducing uncompressed video data, for example, a method of simply thinning out pixels (when reducing to 1/4, one pixel out of four pixels is left and the other three pixels are discarded), a bilinear method, or the like As described above, a method of performing interpolation processing using a plurality of neighboring pixels is adopted. Note that mosaic processing, blurring processing, scramble processing, and the like can also be performed to protect the copyright of the video.

また、4Kや8K等の高精細映像の場合は、縮小映像生成の縮小比率を変えることで対応していく。例えば、3840×2160の4K映像の場合には、水平方向と垂直方向を1/8に縮小する。このように、必要とする画質等の用途に応じて、各縮小映像の大きさや、各ビットストリームの領域の大きさ任意に変えることが可能である。なお、輝度信号のみの白黒画像や、1画素あたりの量子化ビット数を小さくして、階調を少なくするように制御しても良い。   In addition, in the case of high-definition video such as 4K or 8K, this can be dealt with by changing the reduction ratio of reduced video generation. For example, in the case of 4840 video of 3840 × 2160, the horizontal direction and the vertical direction are reduced to 1/8. In this way, the size of each reduced video and the size of each bitstream area can be arbitrarily changed according to the required application such as image quality. It should be noted that control may be performed to reduce the gradation by reducing the black-and-white image with only the luminance signal or the number of quantization bits per pixel.

ここで、後段に続く処理において、ビデオインターフェース26のデータ構造にマッピングを行うために、バッファーとして、縮小映像を格納するフレームメモリが必要とされる。このメモリ容量は、映像の大きさや、マッピング方法によって異なり、また、1フレーム分の容量であれば、ビデオインターフェース26の次のフレームにマッピングすることが可能となる。   Here, in the subsequent processing, in order to perform mapping to the data structure of the video interface 26, a frame memory for storing the reduced video is required as a buffer. This memory capacity varies depending on the size of the video and the mapping method. If the capacity is one frame, it can be mapped to the next frame of the video interface 26.

なお、第1〜3の縮小映像生成部に代わり、非圧縮映像データの識別用データとして、入力映像フォーマット、圧縮方法、チャンネル番号、タイトル名等の文字情報データを生成する文字情報生成部をそれぞれ配置し、生成した文字情報データをビデオインターフェース26のデータ構造にマッピングするようにしても良い。また、第1〜3の縮小映像生成部と文字情報生成部を併設し、縮小映像データとともに、文字情報データもビデオインターフェース26のデータ構造における有効映像領域にマッピングするようにしても良い。   Instead of the first to third reduced video generation units, character information generation units that generate character information data such as an input video format, compression method, channel number, and title name are used as identification data for uncompressed video data. The character information data arranged and generated may be mapped to the data structure of the video interface 26. Further, the first to third reduced video generation units and the character information generation unit may be provided, and the character information data may be mapped to the effective video area in the data structure of the video interface 26 together with the reduced video data.

続いて、マッピング部24が、非圧縮映像データの縮小映像データをビデオインターフェース26のデータ構造の有効映像領域にマッピングしていく(ステップ3、図8参照)。縮小映像データは、モニター28に正しく表示できるラスター走査形式でビデオインターフェース26の有効映像領域に割り当て格納していく。   Subsequently, the mapping unit 24 maps the reduced video data of the uncompressed video data to the effective video area of the data structure of the video interface 26 (step 3, see FIG. 8). The reduced video data is allocated and stored in the effective video area of the video interface 26 in a raster scanning format that can be correctly displayed on the monitor 28.

また、圧縮されたビットストリーム等のデータは、ビデオインターフェース26で定められた同期コードや、禁止コード等の仕様に従い、使用可能な領域に格納していく。なお、第1〜第3のエンコード部(12、14、16)による圧縮率を変更することで、使用領域を増減させることができるため、例えば、いくつかの領域を音声データや制御データ等の様々なデータを割り当てることも可能である。   In addition, data such as a compressed bit stream is stored in a usable area in accordance with specifications such as a synchronization code and a prohibition code defined by the video interface 26. In addition, since a use area can be increased / decreased by changing the compression rate by the 1st-3rd encoding part (12, 14, 16), for example, some areas, such as audio | voice data, control data, etc. It is also possible to assign various data.

縮小映像データは、ビデオインターフェース26の映像フォーマットに従って、縮小映像のフレームメモリから読み出して、マッピングをしていく。入力される非圧縮映像データとビデオインターフェース26のフレーム周波数が異なる場合、同じフレームを何度か繰り返す、又は、削除して出力形式に合わせるようにする。   The reduced video data is read from the frame memory of the reduced video according to the video format of the video interface 26 and mapped. When the input uncompressed video data and the frame frequency of the video interface 26 are different, the same frame is repeated several times or deleted to match the output format.

つまり、入力映像データの形式が、1080i60Hzや、1080p24Hzの場合や、混在する場合、或いは、一般的ではない方式であっても、出力のビデオインターフェース26は、1080i60Hz等の多くの映像表示装置が対応している一般的な形式に定め、縮小映像のフレーム周波数は、同じフレームを何度か繰り返して出力したり、削除したりする方法により変換するということである。このように、伝送されている映像データの内容の確認が目的であれば、縮小映像と、圧縮したビットストリームのフレーム周波数の同期等を厳密に管理しなくても良く、フォーマット変換といった高度な技術を要せずとも、簡易な処理で済むことになる。   In other words, even if the format of the input video data is 1080i60Hz, 1080p24Hz, mixed, or an uncommon system, the output video interface 26 is compatible with many video display devices such as 1080i60Hz. The frame frequency of the reduced video is to be converted by a method of repeatedly outputting the same frame several times or deleting it. As described above, if the purpose is to confirm the content of the transmitted video data, it is not necessary to strictly manage the synchronization between the reduced video and the frame frequency of the compressed bit stream, and so on. Even if it is not necessary, simple processing is sufficient.

また、圧縮されたビットストリームは、ビデオインターフェース26のデータ構造に別途定めた形式でマッピングしていく(ステップ3)。なお、図3に示すように領域を定めた場合、領域1つあたり割り当て可能なデータ量は、次式の通りである。ここで、ビデオインターフェースは1画素あたり8bit、輝度色差(YUV)形式は、4:2:2、フレーム周波数は、30Hzとみなす。   The compressed bit stream is mapped to the data structure of the video interface 26 in a separately defined format (step 3). Note that when areas are defined as shown in FIG. 3, the amount of data that can be allocated per area is as follows. Here, it is assumed that the video interface is 8 bits per pixel, the luminance color difference (YUV) format is 4: 2: 2, and the frame frequency is 30 Hz.

Figure 2017112561
Figure 2017112561

この場合、圧縮ビットストリームのビットレートが、60Mbpsであれば、1つの領域にマッピングすることができる(次式参照)。また、3つの領域を使用するのであれば、180Mbpsのマッピングが可能である。   In this case, if the bit rate of the compressed bit stream is 60 Mbps, it can be mapped to one area (see the following equation). If three areas are used, 180 Mbps mapping is possible.

Figure 2017112561
Figure 2017112561

なお、ビットストリームは、マッピング処理と同時にマッピング部24へと入力されるとは限らないため、一定期間ビットストリームを蓄積するためのバッファメモリが必要となる場合がある。そして、そのメモリ容量は、ビットストリームのビットレート変動(データ量の粗密)や、マッピング方法によって異なってくるものである。   Since the bit stream is not always input to the mapping unit 24 at the same time as the mapping process, a buffer memory for accumulating the bit stream for a certain period may be required. The memory capacity varies depending on the bit rate variation (data amount density) of the bit stream and the mapping method.

続いて、マッピング部24によりマッピングされた縮小映像データは、ビデオインターフェース26を通じ、縮小映像として、モニター28の画面上にユーザーが視認できるよう表示される(ステップ4)。このようにモニター28の画面上に縮小映像が表示されるので、エンコード(圧縮)され伝送されている映像データをデコードしたり、或いは、特別な測定器や分析装置を用いずとも、その内容を視覚により容易に把握することができるようになる。   Subsequently, the reduced video data mapped by the mapping unit 24 is displayed as a reduced video on the screen of the monitor 28 through the video interface 26 so that the user can visually recognize it (step 4). Since the reduced video is displayed on the screen of the monitor 28 in this way, the video data that has been encoded (compressed) and transmitted can be decoded, or the contents can be displayed without using a special measuring instrument or analyzer. It can be easily grasped visually.

次に、データ分離部30が、マッピング部24によりビデオインターフェース26のデータ構造にマッピングされた各圧縮ビットストリームを取り出し、出力していく(ステップ5)。本実施形態のように、複数系統のビットストリームがマッピングされている場合には、複数の出力を行っていく。   Next, the data separation unit 30 extracts and outputs each compressed bit stream mapped to the data structure of the video interface 26 by the mapping unit 24 (step 5). When a plurality of bit streams are mapped as in the present embodiment, a plurality of outputs are performed.

そして、第1〜3のデコード部(32、34、36)が、データ分離部30によって、それぞれ出力された圧縮ビットストリームを受け、第1〜3のエンコード部(12、14、16)と同方式により、それぞれデコード処理を行い、非圧縮映像データとして出力していく(ステップ6)。   Then, the first to third decoding units (32, 34, 36) receive the compressed bit streams respectively output by the data separation unit 30, and are the same as the first to third encoding units (12, 14, 16). Each decoding process is performed according to the system, and the uncompressed video data is output (step 6).

続いて、本発明に係るデジタル信号の伝送装置及びデジタル信号の伝送方法の第2の実施形態について図面を参照しながら説明する。図4は、本発明に係るデジタル信号の伝送装置の第2の実施形態を示したブロック図で、図5は、本発明に係るデジタル信号の伝送方法の第2の実施形態を示したフローである。   Next, a second embodiment of the digital signal transmission apparatus and digital signal transmission method according to the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 4 is a block diagram showing a second embodiment of the digital signal transmission apparatus according to the present invention, and FIG. 5 is a flowchart showing the second embodiment of the digital signal transmission method according to the present invention. is there.

また、図6は、本発明に係るデジタル信号の伝送装置及びデジタル信号の伝送方法の第2の実施形態におけるフレームと画素の構造を示した概略図で、図7は、本発明に係るデジタル信号の伝送装置及びデジタル信号の伝送方法の第2の実施形態におけるマッピング例を示した図で、(a)は第1のマッピングパターン、(b)は第2のマッピングパターンを表している。なお、符号については、図1と同様である。   FIG. 6 is a schematic diagram showing the structure of frames and pixels in the second embodiment of the digital signal transmission apparatus and digital signal transmission method according to the present invention, and FIG. 7 is the digital signal according to the present invention. FIG. 6 is a diagram illustrating a mapping example in the second embodiment of the transmission apparatus and the digital signal transmission method, in which (a) represents a first mapping pattern and (b) represents a second mapping pattern. In addition, about a code | symbol, it is the same as that of FIG.

まず、本実施形態におけるデジタル信号の伝送装置10は、図4に示すように、それぞれ入力される非圧縮映像データをエンコード処理し、圧縮ビットストリームを出力する第1のエンコード部12、第2のエンコード部14と、それぞれ入力される非圧縮映像データに基づいて、この非圧縮映像データの識別用データとして縮小映像データを生成する第1の縮小映像生成部18、第2の縮小映像生成部20を備えている。   First, as shown in FIG. 4, the digital signal transmission apparatus 10 according to the present embodiment encodes uncompressed video data that is input, and outputs a compressed bitstream. A first reduced video generation unit 18 and a second reduced video generation unit 20 that generate reduced video data as identification data for the uncompressed video data based on the uncompressed video data respectively input to the encoding unit 14. It has.

さらに、各エンコード部(12、14)によりそれぞれ出力された圧縮ビットストリームと、各縮小映像生成部(18、20)により生成された縮小映像データをビデオインターフェース26における有効映像領域に、それぞれマッピングしていくマッピング部24と、マッピング部24によりマッピングされた縮小映像データを画面上に視認可能とするモニター28とを備えている。   Further, the compressed bit stream output by each encoding unit (12, 14) and the reduced video data generated by each reduced video generation unit (18, 20) are mapped to the effective video area in the video interface 26, respectively. And a monitor 28 that makes the reduced video data mapped by the mapping unit 24 visible on the screen.

そして、マッピング部24によりマッピングされた各圧縮ビットストリームを取り出すデータ分離部30と、データ分離部30により取り出された各圧縮ビットストリームをそれぞれデコード処理し、映像データとして出力する第1のデコード部32、第2のデコード部34を備えている。なお、本実施形態では、データの入力・出力を2チャンネルとしているが、これは本発明を限定するものではない。   Then, a data separation unit 30 that extracts each compressed bit stream mapped by the mapping unit 24, and a first decoding unit 32 that decodes each compressed bit stream extracted by the data separation unit 30 and outputs the result as video data. The second decoding unit 34 is provided. In the present embodiment, data input / output is made up of two channels, but this is not intended to limit the present invention.

続いて、図5も参照しながら、本実施形態におけるデジタル信号の伝送装置及びデジタル信号の伝送方法についてより詳細に説明していく。まず、それぞれ入力される非圧縮映像データを第1〜第2のエンコード部(12、14)が、エンコード処理をし、ビデオインターフェース26のデータ構造にマッピングできる定められたデータ量の圧縮ビットストリームを出力していく(ステップ1)。圧縮方式は、例えば、MPEG−2やAVC/H.264といった方式を採用する。   Next, the digital signal transmission apparatus and digital signal transmission method in this embodiment will be described in more detail with reference to FIG. First, the first to second encoding units (12, 14) encode each input uncompressed video data, and generate a compressed bit stream having a predetermined data amount that can be mapped to the data structure of the video interface 26. Output (step 1). For example, MPEG-2, AVC / H. A method such as H.264 is adopted.

次に、又は、平行して、第1〜2の縮小映像生成部(18、20)が、それぞれ入力される非圧縮映像データの識別用のデータとしての縮小映像(サムネイル映像)データを生成していく(ステップ2)。例えば、非圧縮映像データが、HDTVの場合、1フレームの画素数は、水平方向1920画素、垂直方向1080ラインであり、水平方向と、垂直方向を1/4に縮小すると、水平方向480画素、垂直方向270ラインからなる1/16の大きさの縮小映像が生成されることになる。   Next, or in parallel, the first and second reduced video generation units (18, 20) generate reduced video (thumbnail video) data as identification data for the input uncompressed video data. (Step 2). For example, when the uncompressed video data is HDTV, the number of pixels in one frame is 1920 pixels in the horizontal direction and 1080 lines in the vertical direction. When the horizontal direction and the vertical direction are reduced to 1/4, the horizontal direction is 480 pixels, A reduced image of 1/16 size composed of 270 lines in the vertical direction is generated.

また、フレームを構成する画素には、階調(深度、深さとも言う)があり、量子化レベルとして、8ビット(256階調)又は、10ビット(1024階調)等のビット数で表される。このビット数が大きいほど細かい階調を表現することができ(画質が良くなる)、逆に、ビット数が小さければ、階調は粗くなる(画質が悪くなる)。   Further, the pixels constituting the frame have gradations (also referred to as depth and depth), and the quantization level is represented by the number of bits such as 8 bits (256 gradations) or 10 bits (1024 gradations). Is done. The larger the number of bits, the finer the gradation can be expressed (the image quality becomes better). Conversely, the smaller the number of bits, the more the gradation becomes rough (the image quality becomes worse).

非圧縮映像データの縮小方法については、例えば、画素を単純に間引く方法(1/4に縮小する場合は、4画素のうち、1画素を残し、他の3画素を捨てる)や、バイリニア方式等のように、近傍の複数画素を使用して、補間処理を行う方法を採用する。なお、映像の著作権保護等のためにモザイク処理、ぼかし処理、スクランブル処理等を行うことも可能である。   As for a method for reducing uncompressed video data, for example, a method of simply thinning out pixels (when reducing to 1/4, one pixel out of four pixels is left and the other three pixels are discarded), a bilinear method, or the like As described above, a method of performing interpolation processing using a plurality of neighboring pixels is adopted. Note that mosaic processing, blurring processing, scramble processing, and the like can also be performed to protect the copyright of the video.

また、4Kや8K等の高精細映像の場合は、縮小映像生成の縮小比率を変えることで対応していく。例えば、3840×2160の4K映像の場合には、水平方向と垂直方向を1/8に縮小する。このように、必要とする画質等の用途に応じて、各縮小映像の大きさや、各ビットストリームの領域の大きさ任意に変えることが可能である。なお、輝度信号のみの白黒画像や、1画素あたりの量子化ビット数を小さくして、階調を少なくするように制御しても良い。   In addition, in the case of high-definition video such as 4K or 8K, this can be dealt with by changing the reduction ratio of reduced video generation. For example, in the case of 4840 video of 3840 × 2160, the horizontal direction and the vertical direction are reduced to 1/8. In this way, the size of each reduced video and the size of each bitstream area can be arbitrarily changed according to the required application such as image quality. It should be noted that control may be performed to reduce the gradation by reducing the black-and-white image with only the luminance signal or the number of quantization bits per pixel.

ここで、後段に続く処理において、ビデオインターフェース26のフレーム構造へマッピングを行うために、バッファーとして、縮小映像を格納するフレームメモリが必要とされる。このメモリ容量は、映像の大きさや、マッピング方法によって異なり、また、1フレーム分の容量であれば、ビデオインターフェース26の次のフレームにマッピングすることが可能となる。   Here, in the subsequent processing, in order to perform mapping to the frame structure of the video interface 26, a frame memory for storing reduced video is required as a buffer. This memory capacity varies depending on the size of the video and the mapping method. If the capacity is one frame, it can be mapped to the next frame of the video interface 26.

また、映像レイヤーには、図6に示すように、量子化ビット数を削減してマッピングするため(ビット4〜7)、必要なビットのみ格納することで、メモリ容量や、回路規模を削減することが可能である。さらに、量子化ビット数を削減すると、階調変化が粗くなり、違和感があるため、ディザ処理(減色処理)を行い、そういった違和感を軽減させるようにしても良い。   In addition, as shown in FIG. 6, in the video layer, since the number of quantization bits is reduced for mapping (bits 4 to 7), only necessary bits are stored, thereby reducing memory capacity and circuit scale. It is possible. Further, if the number of quantization bits is reduced, the gradation change becomes rough and uncomfortable, so dither processing (color reduction processing) may be performed to reduce such uncomfortable feeling.

なお、第1〜2の縮小映像生成部に代わり、非圧縮映像データの識別用データとして、入力映像フォーマット、圧縮方法、チャンネル番号、タイトル名等の文字情報データを生成する文字情報生成部をそれぞれ配置し、生成した文字情報データをビデオインターフェース26のフレーム構造にマッピングするようにしても良い。また、第1〜2の縮小映像生成部と文字情報生成部を併設し、縮小映像データとともに、文字情報データもビデオインターフェース26のフレーム構造における有効映像領域にマッピングするようにしても良い。   In place of the first and second reduced video generation units, character information generation units that generate character information data such as an input video format, compression method, channel number, title name, etc. are used as identification data for uncompressed video data. The character information data arranged and generated may be mapped to the frame structure of the video interface 26. Further, the first and second reduced video generation units and the character information generation unit may be provided, and the character information data may be mapped to the effective video area in the frame structure of the video interface 26 together with the reduced video data.

続いて、マッピング部24が、非圧縮映像データの縮小映像データをビデオインターフェース26のフレーム構造の有効映像領域において、画素の所定ビットにマッピングしていく(ステップ3、図8参照)。縮小映像データは、モニター28に正しく表示できるラスター走査形式でビデオインターフェース26の有効映像領域に割り当て格納していく。   Subsequently, the mapping unit 24 maps the reduced video data of the uncompressed video data to predetermined bits of the pixels in the effective video area of the frame structure of the video interface 26 (see step 3, FIG. 8). The reduced video data is allocated and stored in the effective video area of the video interface 26 in a raster scanning format that can be correctly displayed on the monitor 28.

また、圧縮されたビットストリーム等のデータは、ビデオインターフェース26で定められた同期コードや、禁止コード等の仕様に従い、使用可能な領域において、画素の所定ビットに割り当て格納していく。なお、第1〜第2のエンコード部(12、14)による圧縮率を変更することで、使用領域を増減させることができるため、例えば、いくつかの領域を音声データや制御データ等の様々なデータを割り当てることも可能である。   In addition, data such as a compressed bit stream is allocated and stored in predetermined bits of a pixel in a usable area in accordance with specifications such as a synchronization code and a prohibition code defined by the video interface 26. In addition, since a use area | region can be increased / decreased by changing the compression rate by the 1st-2nd encoding part (12,14), some areas, such as audio | voice data, control data, etc., are various, for example. It is also possible to assign data.

縮小映像データは、ビデオインターフェース26の映像フォーマットに従って、縮小映像のフレームメモリから読み出して、マッピングをしていく。入力される非圧縮映像データとビデオインターフェース26のフレーム周波数が異なる場合、同じフレームを何度か繰り返す、又は、削除して出力形式に合わせるようにする。   The reduced video data is read from the frame memory of the reduced video according to the video format of the video interface 26 and mapped. When the input uncompressed video data and the frame frequency of the video interface 26 are different, the same frame is repeated several times or deleted to match the output format.

つまり、入力映像データの形式が、1080i60Hzや、1080p24Hzの場合や、混在する場合、或いは、一般的ではない方式であっても、出力のビデオインターフェース26は、1080i60Hz等の多くの映像表示装置が対応している一般的な形式に定め、縮小映像のフレーム周波数は、同じフレームを何度か繰り返して出力したり、削除したりする方法により変換するということである。このように、伝送されている映像データの内容の確認が目的であれば、縮小映像と、圧縮したビットストリームのフレーム周波数の同期等を厳密に管理しなくても良く、フォーマット変換といった高度な技術を要せずとも、簡易な処理で済むことになる。   In other words, even if the format of the input video data is 1080i60Hz, 1080p24Hz, mixed, or an uncommon system, the output video interface 26 is compatible with many video display devices such as 1080i60Hz. The frame frequency of the reduced video is to be converted by a method of repeatedly outputting the same frame several times or deleting it. As described above, if the purpose is to confirm the content of the transmitted video data, it is not necessary to strictly manage the synchronization between the reduced video and the frame frequency of the compressed bit stream, and so on. Even if it is not necessary, simple processing is sufficient.

また、圧縮されたビットストリームは、ビデオインターフェース26のフレーム構造に別途定めた形式でマッピングしていく(ステップ3)。なお、図6に示すように、ビットストリームレイヤーに4ビット使用する場合、割り当て可能なデータ量は、次式の通りである。ここで、ビデオインターフェースは、水平1920画素×1080画素、輝度信号のみ(色差信号無し)、フレーム周波数は、30Hzとみなす。   The compressed bit stream is mapped to the frame structure of the video interface 26 in a separately defined format (step 3). As shown in FIG. 6, when 4 bits are used for the bitstream layer, the amount of data that can be allocated is as follows. Here, the video interface is assumed to be horizontal 1920 pixels × 1080 pixels, only the luminance signal (no color difference signal), and the frame frequency is 30 Hz.

Figure 2017112561
Figure 2017112561

この場合、圧縮ビットストリームのビットレートを60Mbpsとすると、4系統のビットストリームのマッピングが可能となる(次式参照)。   In this case, if the bit rate of the compressed bit stream is set to 60 Mbps, four types of bit streams can be mapped (see the following formula).

Figure 2017112561
Figure 2017112561

なお、ビットストリームは、マッピング処理と同時にマッピング部24へと入力されるとは限らないため、一定期間ビットストリームを蓄積するためのバッファメモリが必要となる場合がある。そして、そのメモリ容量は、ビットストリームのビットレート変動(データ量の粗密)や、マッピング方法によって異なってくるものである。   Since the bit stream is not always input to the mapping unit 24 at the same time as the mapping process, a buffer memory for accumulating the bit stream for a certain period may be required. The memory capacity varies depending on the bit rate variation (data amount density) of the bit stream and the mapping method.

ここで、マッピング部24のビデオインターフェース26のフレーム構造へのマッピング例について、図6、7を参照しながら説明する。まず、(a)に示す例では、映像レイヤーの上位4ビット(図6参照)は、フレームを左右に2等分し、ビットストリームレイヤーの下位4ビット(図6参照)は、左右に分けずに、2ビットずつ(ビット0とビット1及びビット2とビット3)からなる2つのレイヤー(ビットストリームレイヤー1、ビットストリームレイヤー2)に分けて、映像1と映像2の圧縮したビットストリームをそれぞれ別々のレイヤーに割り当てている。   Here, an example of mapping of the video interface 26 of the mapping unit 24 to the frame structure will be described with reference to FIGS. First, in the example shown in (a), the upper 4 bits (see FIG. 6) of the video layer divide the frame into left and right halves, and the lower 4 bits (see FIG. 6) of the bitstream layer are not divided into left and right. In addition, the compressed bit stream of video 1 and video 2 is divided into two layers (bit stream layer 1 and bit stream layer 2) each having 2 bits (bit 0 and bit 1 and bit 2 and bit 3). Assigned to separate layers.

上記(a)に示す例では、映像レイヤーの上位4ビットにおいては、1フレームを左右に2等分し、左側を映像1の領域、右側を映像2の領域としているが、大きさや位置等の分割方法は任意に決めることができる。なお、本例では、左側には、生成した映像1の縮小映像や一部の切り出し映像の画素上位4ビット(減色画像)を左側の映像レイヤーに割り当て、右側には、生成した映像2の縮小映像や一部の切り出し映像の画素上位4ビット(減色画像)を右側の映像レイヤーに割り当てている。   In the example shown in (a) above, in the upper 4 bits of the video layer, one frame is divided into right and left, the left side is the video 1 area, and the right side is the video 2 area. The division method can be arbitrarily determined. In this example, on the left side, the reduced video of the generated video 1 and the upper 4 bits (reduced color image) of a part of the clipped video are assigned to the left video layer, and on the right side, the generated video 2 is reduced. The upper 4 bits (color-reduced image) of the pixels of the video or a part of the cut-out video are allocated to the right video layer.

続いて、(b)に示す例では、映像レイヤーの上位4ビットについては、(a)に示す例と同じであるが、ビットストリームレイヤーの下位4ビット(図6参照)については、上位4ビットと同様に、左右に2等分している。つまり、下位4ビットの左側(ビットストリームレイヤー1)には、映像1の圧縮したビットストリームを割り当て、右側(ビットストリームレイヤー2)には、映像2の圧縮したビットストリームを割り当てている。なお、本実施形態では、上位4ビットを映像レイヤー、下位4ビットをビットストリームレイヤーとしているが、本発明はこれに限定されるものではない。   Subsequently, in the example shown in (b), the upper 4 bits of the video layer are the same as the example shown in (a), but the lower 4 bits (see FIG. 6) of the bitstream layer are higher 4 bits. As with, it is divided into two equal parts. In other words, the compressed bit stream of video 1 is allocated to the left side (bit stream layer 1) of the lower 4 bits, and the compressed bit stream of video 2 is allocated to the right side (bit stream layer 2). In the present embodiment, the upper 4 bits are the video layer and the lower 4 bits are the bit stream layer, but the present invention is not limited to this.

なお、縮小映像の生成方法、大きさ、切り出し位置、有効にするビット数、ビット位置及び映像レイヤー及びビットストリームレイヤーの構成は、表示方法や画質、或いは、ビットレート等に応じて変えることが可能である。また、輝度信号のみの白黒画像であっても良い。   The generation method, size, cutout position, number of bits to be enabled, bit position, and video layer and bitstream layer configuration can be changed according to the display method, image quality, bit rate, etc. It is. Further, it may be a black and white image having only a luminance signal.

続いて、マッピング部24によりマッピングされた縮小映像データは、ビデオインターフェース26を通じ、縮小映像として、モニター28の画面上にユーザーが視認できるよう表示される(ステップ4)。このようにモニター28の画面上に縮小映像が表示されるので、エンコード(圧縮)され伝送されている映像データをデコードしたり、或いは、特別な測定器や分析装置を用いずとも、その内容を視覚により容易に把握することができるようになる。   Subsequently, the reduced video data mapped by the mapping unit 24 is displayed as a reduced video on the screen of the monitor 28 through the video interface 26 so that the user can visually recognize it (step 4). Since the reduced video is displayed on the screen of the monitor 28 in this way, the video data that has been encoded (compressed) and transmitted can be decoded, or the contents can be displayed without using a special measuring instrument or analyzer. It can be easily grasped visually.

次に、データ分離部30が、マッピング部24によりビデオインターフェース26のフレーム構造にマッピングされた各圧縮ビットストリームを取り出し、出力していく(ステップ5)。本実施形態のように、複数系統のビットストリームがマッピングされている場合には、複数の出力を行っていく。   Next, the data separation unit 30 extracts and outputs each compressed bit stream mapped to the frame structure of the video interface 26 by the mapping unit 24 (step 5). When a plurality of bit streams are mapped as in the present embodiment, a plurality of outputs are performed.

そして、第1〜2のデコード部(32、34)が、データ分離部30によって、それぞれ出力された圧縮ビットストリームを受け、第1〜2のエンコード部(12、14)と同方式により、それぞれデコード処理を行い、非圧縮映像データとして出力していく(ステップ6)。   Then, the first and second decoding units (32, 34) receive the compressed bit streams respectively output by the data separation unit 30, and in the same manner as the first and second encoding units (12, 14), respectively. A decoding process is performed and output as uncompressed video data (step 6).

本発明に係るデジタル信号の伝送装置及びデジタル信号の伝送方法は、伝送している映像データの内容をモニター上にて容易に視認することができるため、特別な測定器や解析装置が準備されていない現場等において、好適に用いることができる。   Since the digital signal transmission apparatus and digital signal transmission method according to the present invention can easily see the content of the video data being transmitted on a monitor, special measuring instruments and analysis apparatuses are prepared. It can be suitably used at a site where there is not.

10 デジタル信号の伝送装置
12 第1のエンコード部
14 第2のエンコード部
16 第3のエンコード部
18 第1の縮小映像生成部
20 第2の縮小映像生成部
22 第3の縮小映像生成部
24 マッピング部
26 ビデオインターフェース
28 モニター
30 データ分離部
32 第1のデコード部
34 第2のデコード部
36 第3のデコード部
10 Digital Signal Transmission Device 12 First Encoding Unit 14 Second Encoding Unit 16 Third Encoding Unit 18 First Reduced Image Generation Unit 20 Second Reduced Image Generation Unit 22 Third Reduced Image Generation Unit 24 Mapping Unit 26 video interface 28 monitor 30 data separation unit 32 first decoding unit 34 second decoding unit 36 third decoding unit

また、請求項4記載の発明は、請求項記載のデジタル信号の伝送装置であって、前記マッピング部は、前記圧縮ビットストリームと、前記縮小映像データをビデオインターフェースのデータ構造における有効映像領域のうち、予め定められた領域に、それぞれマッピングしていくものであることを特徴としている。 Further, an invention according to claim 4, wherein a transmission apparatus for digital signals according to claim 2, wherein the mapping section, the compression bitstream, the effective image area of the reduced image data in the data structure of the video interface Of these, each is mapped to a predetermined area.

そして、請求項5記載の発明は、請求項記載のデジタル信号の伝送装置であって、前記マッピング部は、前記圧縮ビットストリームと、前記縮小映像データをビデオインターフェースのフレーム構造における有効映像領域のうち、予め定められた領域であって、当該領域における各画素の予め定められたビットに対し、それぞれマッピングしていくものであることを特徴としている。 The invention according to claim 5 is the digital signal transmission apparatus according to claim 2 , wherein the mapping unit converts the compressed bit stream and the reduced image data into an effective image area in a frame structure of a video interface. Of these, a predetermined area is mapped to a predetermined bit of each pixel in the area.

そして、請求項9記載の発明は、請求項記載のデジタル信号の伝送方法であって、前記マッピングステップは、前記圧縮ビットストリームと、前記縮小映像データをビデオインターフェースのデータ構造における有効映像領域のうち、予め定められた領域に、それぞれマッピングしていくものであることを特徴としている。 A ninth aspect of the present invention is the digital signal transmission method according to the seventh aspect , wherein the mapping step includes: the compressed bit stream; and the reduced video data in an effective video area in a data structure of a video interface. Of these, each is mapped to a predetermined area.

さらにまた、請求項10記載の発明は、請求項記載のデジタル信号の伝送方法であって、前記マッピングステップは、前記圧縮ビットストリームと、前記縮小映像データをビデオインターフェースのフレーム構造における有効映像領域のうち、予め定められた領域であって、当該領域における各画素の予め定められたビットに対し、それぞれマッピングしていくものであることを特徴としている。 The digital signal transmission method according to claim 10 is the digital signal transmission method according to claim 7 , wherein the mapping step uses the compressed bit stream and the reduced video data as an effective video area in a frame structure of a video interface. Among these, a predetermined area is mapped to a predetermined bit of each pixel in the area.

Claims (10)

入力される非圧縮映像データをエンコード処理し、圧縮ビットストリームを出力するエンコード部と、
入力される非圧縮映像データに基づいて、当該非圧縮映像データの識別用データを生成する識別用データ生成部と、
前記エンコード部により出力された圧縮ビットストリームと、前記識別用データ生成部により生成された識別用データをビデオインターフェースにおける有効映像領域に、それぞれマッピングしていくマッピング部と、
前記マッピング部によりマッピングされた識別用データを画面上に視認可能とするモニターと、
前記マッピング部によりマッピングされた圧縮ビットストリームを取り出すデータ分離部と、
前記データ分離部により取り出された圧縮ビットストリームをデコード処理し、映像データとして出力するデコード部と、
を備えることを特徴とするデジタル信号の伝送装置。
An encoding unit that encodes the input uncompressed video data and outputs a compressed bitstream;
An identification data generation unit that generates identification data for the uncompressed video data based on the input uncompressed video data;
A mapping unit that maps the compressed bit stream output by the encoding unit and the identification data generated by the identification data generation unit to an effective video area in a video interface;
A monitor that makes the identification data mapped by the mapping unit visible on the screen;
A data separation unit for extracting the compressed bitstream mapped by the mapping unit;
A decoding unit that decodes the compressed bitstream extracted by the data separation unit and outputs the decoded data as video data;
A digital signal transmission apparatus comprising:
前記識別用データ生成部は、前記入力される非圧縮映像データに基づいて、当該非圧縮映像データの縮小映像データを生成するものであることを特徴とする請求項1記載のデジタル信号の伝送装置。   2. The digital signal transmission device according to claim 1, wherein the identification data generation unit generates reduced video data of the uncompressed video data based on the input uncompressed video data. . 前記識別用データは、前記入力される非圧縮映像データに基づいて、当該非圧縮映像データの識別情報を含む文字情報データを生成するものであることを特徴とする請求項1記載のデジタル信号の伝送装置。   2. The digital signal according to claim 1, wherein the identification data generates character information data including identification information of the uncompressed video data based on the input uncompressed video data. Transmission equipment. 前記マッピング部は、前記圧縮ビットストリームと、前記縮小映像データをビデオインターフェースのデータ構造における有効映像領域のうち、予め定められた領域に、それぞれマッピングしていくものであることを特徴とする請求項1〜3何れか1項記載のデジタル信号の伝送装置。   The mapping unit is configured to map the compressed bit stream and the reduced video data to predetermined areas in an effective video area in a data structure of a video interface, respectively. The digital signal transmission device according to any one of claims 1 to 3. 前記マッピング部は、前記圧縮ビットストリームと、前記縮小映像データをビデオインターフェースのフレーム構造における有効映像領域のうち、予め定められた領域であって、当該領域における各画素の予め定められたビットに対し、それぞれマッピングしていくものであることを特徴とする請求項1〜3何れか1項記載のデジタル信号の伝送装置。   The mapping unit is a predetermined area in the effective video area in the frame structure of the video interface for the compressed bit stream and the reduced video data, and for a predetermined bit of each pixel in the area The digital signal transmission apparatus according to claim 1, wherein the mapping is performed respectively. 入力される非圧縮映像データをエンコード処理し、圧縮ビットストリームを出力するエンコードステップと、
入力される非圧縮映像データに基づいて、当該非圧縮映像データの識別用データを生成する識別用データ生成ステップと、
前記エンコードステップにより出力された圧縮ビットストリームと、前記識別用データ生成ステップにより生成された識別用データをビデオインターフェースにおける有効映像領域に、それぞれマッピングしていくマッピングステップと、
前記マッピングステップによりマッピングされた識別用データをモニターの画面上に視認可能に表示するデータ表示ステップと、
前記マッピング部によりマッピングされた圧縮ビットストリームを取り出すデータ分離ステップと、
前記データ分離ステップにより取り出された圧縮ビットストリームをデコード処理し、映像データとして出力するデコードステップと、
を含むことを特徴とするデジタル信号の伝送方法。
An encoding step of encoding input uncompressed video data and outputting a compressed bitstream;
An identification data generation step for generating identification data for the uncompressed video data based on the input uncompressed video data;
A mapping step of mapping the compressed bit stream output by the encoding step and the identification data generated by the identification data generation step to an effective video area in a video interface;
A data display step for displaying the identification data mapped in the mapping step on the screen of the monitor so as to be visible;
A data separation step of extracting the compressed bitstream mapped by the mapping unit;
A decoding step of decoding the compressed bitstream extracted in the data separation step and outputting as video data;
A method for transmitting a digital signal, comprising:
前記識別用データ生成ステップは、前記入力される非圧縮映像データに基づいて、当該非圧縮映像データの縮小映像データを生成し、当該縮小映像データを前記非圧縮映像データの識別用データとするステップであることを特徴とする請求項6記載のデジタル信号の伝送方法。   The identification data generation step generates reduced video data of the uncompressed video data based on the input uncompressed video data, and uses the reduced video data as identification data for the uncompressed video data. The digital signal transmission method according to claim 6, wherein: 前記識別用データ生成ステップは、前記入力される非圧縮映像データに基づいて、当該非圧縮映像データの識別情報を含む文字情報データを生成し、当該文字情報データを前記非圧縮映像データの識別用データとするステップであることを特徴とする請求項6記載のデジタル信号の伝送方法。   The identification data generation step generates character information data including identification information of the uncompressed video data based on the input uncompressed video data, and the character information data is used to identify the uncompressed video data. 7. The digital signal transmission method according to claim 6, wherein the digital signal transmission step is data. 前記マッピングステップは、前記圧縮ビットストリームと、前記縮小映像データをビデオインターフェースのデータ構造における有効映像領域のうち、予め定められた領域に、それぞれマッピングしていくものであることを特徴とする請求項6〜8何れか1項記載のデジタル信号の伝送方法。   The mapping step is characterized in that the compressed bit stream and the reduced video data are respectively mapped to predetermined areas in an effective video area in a data structure of a video interface. The digital signal transmission method according to any one of claims 6 to 8. 前記マッピングステップは、前記圧縮ビットストリームと、前記縮小映像データをビデオインターフェースのフレーム構造における有効映像領域のうち、予め定められた領域であって、当該領域における各画素の予め定められたビットに対し、それぞれマッピングしていくものであることを特徴とする請求項6〜8何れか1項記載のデジタル信号の伝送方法。   In the mapping step, the compressed bit stream and the reduced video data are predetermined areas of the effective video area in the frame structure of the video interface, and the predetermined bit of each pixel in the area is determined. 9. The digital signal transmission method according to any one of claims 6 to 8, wherein the mapping is performed respectively.
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RU203294U1 (en) * 2020-08-04 2021-03-30 Федеральное государственное автономное учреждение "Военный инновационный технополис "ЭРА" BIT STREAM PROCESSING DEVICE IN COMPRESSION / RECOVERY SYSTEMS OF DIGITAL INFORMATION

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