JP2019022172A - 映像／パケット変換装置、パケット／映像変換装置及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】高解像度の映像信号を伝送するシステムにおいて、低解像度用のメモリ及び表示部等を用いて低解像度の映像信号を観測する。【解決手段】映像／パケット変換装置１のパケットマッピング部１１は、映像信号のライン毎に、Ｐグループの映像信号を単位として、ライン方向に所定間隔で配置された映像信号を、ＲＴＰペイロードサイズを超えるまで、同一のＲＴＰペイロードにマッピングし、ＲＴＰパケットを生成する。ＵＤＰ／ＩＰ／ＭＡＣ処理部１３は、ＲＴＰパケットに対し、ＵＤＰ／ＩＰ／ＭＡＣ処理を行い、映像信号が格納されたＲＴＰパケットを含むパケット信号を生成し送信する。これにより、受信側は、映像信号のライン毎に、ラインに対応する全てのＲＴＰペイロードのうち一部のＲＴＰペイロードから映像信号を抽出することで、元の映像信号よりも低解像度の映像信号を観測することができる。【選択図】図３

Description

本発明は、映像信号をパケット信号に変換する装置、パケット信号を映像信号に変換する装置、及びこれらのプログラムに関する。

従来、映像信号をパケット化してネットワーク上で共有する番組制作システムの標準化の規格が、ＳＭＰＴＥ（米国映画テレビ技術者協会）にて議論されている。この標準規格では、２Ｋから８Ｋまでの解像度の映像信号をパケット化する処理に、非特許文献１に記載された映像パケットマッピング処理が適用されている。

非特許文献１の映像パケットマッピング処理では、映像信号のフレームをライン単位で、Ｐグループ（pgroup）と呼ばれるバイト単位のグループ毎に、ＲＴＰペイロードのフォーマットに順次収容することで、映像信号をパケット信号に変換する。

図９は、従来の番組制作システムの全体構成例を示す概略図である。この番組制作システムは、８Ｋカメラ１００、映像／パケット変換装置１０１、ネットワークスイッチ１０２、８Ｋ映像確認用測定器１０３、パケット／映像変換装置１０４及び８Ｋモニター１０５を備えて構成される。

映像／パケット変換装置１０１は、８Ｋカメラ１００により撮影された被写体の映像信号（８Ｋ映像信号）を受信し、非特許文献１の映像パケットマッピング処理に従って、８Ｋ映像信号をＩＰパケット等のパケット信号に変換する。

映像信号の具体的な例としては、伝送速度が約1.5GbpsのＨＤ−ＳＤＩ信号または約3Gbpsの３Ｇ−ＳＤＩ信号等のシリアルデジタルインタフェース信号が挙げられる。多くの放送局では、このＳＤＩ信号を用いて映像信号を放送局内または局外で共有する番組制作システムが構築され、このような番組制作システムにて、これまでの長い間運用されている。

他方、通信分野では、10Gb/s、40Gb/s、100Gb/s等のイーサネット（登録商標）デバイスの高速化の進展及びその普及に伴って、伝送路で用いられるネットワークスイッチ１０２またはトランシーバに代表されるデバイスの低価格化が進んでいる。ＳＤＩ信号を用いた番組制作ネットワークにおいても、通信分野の技術を取り入れることで低コスト化を図る試みが行われており、ＳＭＰＴＥ等の標準化団体では、その標準技術化に関する議論が進んでいる。

映像／パケット変換装置１０１は、パケット信号を、ネットワークに設けられたネットワークスイッチ１０２を介してパケット／映像変換装置１０４へ送信する。

パケット／映像変換装置１０４は、映像／パケット変換装置１０１から送信されたパケット信号を、ネットワークスイッチ１０２を介して受信し、パケット信号を８Ｋ映像信号に再変換し、８Ｋ映像信号を８Ｋモニター１０５へ送信する。

８Ｋモニター１０５は、パケット／映像変換装置１０４から送信された８Ｋ映像信号を受信し、８Ｋ映像信号に基づいて８Ｋ映像を画面表示する。

このような番組制作システムを用いた放送局等の番組制作ワークフローにおいては、伝送されている信号がどのような映像を含んでいるのかを、伝送路中の信号測定箇所にて観測できることが要求される。

例えば、ネットワークに設けられたネットワークスイッチ１０２を信号測定箇所とした場合、当該ネットワークスイッチ１０２に８Ｋ映像確認用測定器１０３が接続される。そして、８Ｋ映像確認用測定器１０３は、ネットワークスイッチ１０２を介してパケット信号を受信し、パケット信号を８Ｋ映像信号に変換し、８Ｋ映像信号を測定する。これにより、ユーザは、伝送信号に８Ｋ映像が含まれていること等を確認することができる。

図１０は、８Ｋ映像の構成の概要を説明する図であり、各画素がＲＧＢの3原色でサンプリングされる４：４：４フォーマットの例を示している。８Ｋ映像の１フレームは、水平方向の７６８０画素及び垂直方向の４３２０画素により構成される。水平方向の横一列の並びの単位を、ラインという。

前述の非特許文献１では、Ｐグループという概念が規定されている。映像のサンプリングビット数（ビット深度）としては、８ビット、１０ビット、１２ビット、１６ビット等がある。Ｐグループは、映像信号をパケットに収容する際に、統一して扱い易くするための画素の集合である。具体的には、映像信号は、８ビットのバイト単位でサンプリングされ、これがＰグループとして扱われる。

例えば、映像フォーマットが４：４：４フォーマットのサンプリングでは、各画素が１２ビット深度の場合、図１０に示すように、２画素分の７２ビット（１２×３×２ビット＝９バイト）の画素の集合をＰグループとする。映像信号は、Ｐグループ単位である２画素分の９バイト毎に、ＲＴＰペイロードにマッピングされる。この場合、Ｐグループサイズ（pgroup size）が９バイトとなり、Ｐグループ範囲（pgroup coverage）が２画素（pixels）となる。

図１１は、従来の映像パケットマッピング処理を説明する図であり、前述の非特許文献１に記載された処理を示す。従来の映像パケットマッピング処理は、図９に示した映像／パケット変換装置１０１により、８Ｋ映像信号がパケット信号に変換される処理の一部として行われる。

従来の映像パケットマッピング処理では、ライン毎に、Ｐグループの映像信号（複数の画素信号）が異なるＲＴＰパケットに分割して格納されないように、ラインの先頭から順にＲＴＰペイロードに映像信号をマッピングする。この場合、ＲＴＰペイロードにマッピングされる映像信号が、予め設定されたＲＴＰペイロードサイズを超える場合、映像信号は、次のＲＴＰペイロードにマッピングされる。

図１１の例では、映像／パケット変換装置１０１は、第１番目のラインにおいて、第１番目のＰグループの映像信号及び第２番目のＰグループの映像信号を、第１番目のＲＴＰペイロードａ１にマッピングして格納する。そして、映像／パケット変換装置１０１は、第１番目のラインにおいて、第３番目のＰグループの映像信号及び第４番目のＰグループの映像信号を、第２番目のＲＴＰペイロードａ２にマッピングして格納する。

同様に、映像／パケット変換装置１０１は、第５番目のＰグループの映像信号及び第６番目のＰグループの映像信号を、第３番目のＲＴＰペイロードａ３にマッピングして格納する。映像／パケット変換装置１０１は、第７番目のＰグループの映像信号及び第８番目のＰグループの映像信号を、第４番目のＲＴＰペイロードａ４にマッピングして格納する。この場合のＲＴＰペイロードサイズは、２つのＰグループの映像信号が格納されるサイズ、すなわち１８バイトである。

このように、映像／パケット変換装置１０１は、第１番目のラインにおいて、Ｐグループの映像信号を単位として、２つのＰグループの映像信号を１つのＲＴＰペイロードに順番にマッピングして格納する。第２番目以降のラインにおいても同様である。

前述の非特許文献１には特に明示されていないが、全てのＲＴＰパケットについて同一のＲＴＰペイロードのサイズが適用されるのが一般的である。

RFC 4175，"RTP payload format for uncompressed video"

図９に示した従来の番組制作システムは、８Ｋ映像信号を伝送するシステムであるから、８Ｋ映像信号を測定するために、８Ｋ映像信号を処理する８Ｋ映像確認用測定器１０３を用いる必要がある。同様に、８Ｋ映像を表示するために、８Ｋ映像信号を処理する８Ｋモニター１０５を用いる必要がある。また、２Ｋ映像信号を伝送する番組制作システムにおいては、２Ｋ映像信号を測定するための２Ｋ映像確認用測定器を用い、２Ｋ映像を表示するための２Ｋモニターを用いる必要がある。

従来の番組制作システムは、２Ｋ映像信号を伝送するシステムが主流であり、将来は、４Ｋ映像信号を伝送するシステム、または図９に示した８Ｋ映像信号を伝送するシステムが主流となることが想定される。このため、２Ｋ映像信号を伝送するシステムから４Ｋ映像を伝送するシステムへ移行する際に、２Ｋ映像確認用測定器及び２Ｋモニターに代えて、新たな４Ｋ映像確認用測定器及び４Ｋモニターが必要となる。また、８Ｋ映像を伝送するシステムへ移行する際に、新たな８Ｋ映像確認用測定器１０３及び８Ｋモニター１０５が必要となる。

しかしながら、新たな映像確認用測定器及び表示モニターを用意することは、コスト増加となり、放送局における番組制作システムの安定運用に影響を与える可能性がある。

ここで、４Ｋ映像信号または８Ｋ映像信号を伝送するシステムであっても、２Ｋ映像を伝送していたときの２Ｋ映像確認用測定器及び２Ｋモニターを利用することができれば、コスト増加の問題を解決することができ、安定運用に影響を与えることもない。

このように、低解像度の映像信号を伝送するシステムから高解像度の映像信号を伝送するシステムへ移行する際に、低解像度の映像信号を伝送するシステムにて使用していた低解像度用のメモリ及び表示部等を利用できることが所望されていた。これは、高解像度の映像信号を伝送するシステムにおいて、低解像度用のメモリ及び表示部等を用いて低解像度の映像信号を観測することで、ユーザは高解像度の映像を疑似的に観察することができるからである。これを実現するためには、従来の映像パケットマッピング処理に代わる新たな処理が必要となる。

そこで、本発明は前記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、高解像度の映像信号を伝送するシステムにおいて、低解像度用のメモリ及び表示部等を用いて低解像度の映像信号を観測可能な映像／パケット変換装置、パケット／映像変換装置及びプログラムを提供することにある。

前記課題を解決するために、請求項１の映像／パケット変換装置は、映像信号をパケット信号に変換する映像／パケット変換装置において、映像フォーマットに応じてバイトサイズ及び画素数にて規定されるＰグループを単位として、前記映像信号のライン毎に、ライン方向に所定間隔で配置された前記映像信号を、同一のパケット信号にマッピングする、ことを特徴とする。

また、請求項２の映像／パケット変換装置は、請求項１に記載の映像／パケット変換装置において、前記映像信号を受信し、当該映像信号を識別するための識別情報を生成する映像信号受信部と、前記Ｐグループを単位として、前記映像信号のライン毎に、ライン方向に前記所定間隔で配置された前記映像信号を、所定のサイズを超えるまで、同一のパケットペイロードにマッピングして格納し、パケットを生成するパケットマッピング部と、前記映像信号受信部により生成された前記識別情報を含む第１のパケット信号を生成し、前記パケットマッピング部により生成された前記パケットを含む第２のパケット信号を生成し、前記第１のパケット信号及び前記第２のパケット信号を送信する処理部と、を備えたことを特徴とする。

さらに、請求項３のパケット／映像変換装置は、パケット信号を映像信号に変換するパケット／映像変換装置において、前記パケット信号には、所定の高解像度の映像信号が格納されており、同一の前記パケット信号には、映像フォーマットに応じてバイトサイズ及び画素数にて規定されるＰグループを単位として、前記映像信号のライン方向に所定間隔で配置された前記映像信号がマッピングされている場合に、前記映像信号のラインに対応する全ての前記パケット信号から、所定の低解像度の映像信号を観測するための所定数の前記パケット信号を抽出し、当該パケット信号をパケットバッファに格納し、前記パケットバッファから前記パケット信号を読み出し、前記パケット信号から前記映像信号を読み出し、前記所定の低解像度の映像信号を生成する、ことを特徴とする。

また、請求項４のパケット／映像変換装置は、請求項３に記載のパケット／映像変換装置において、前記パケット信号に含まれるパケットには、前記所定の高解像度の映像信号が格納されており、同一の前記パケットには、前記Ｐグループを単位として、前記映像信号のライン方向に所定間隔に配置された前記映像信号がマッピングされている場合に、前記パケット信号のヘッダを解析し、前記パケット信号に前記映像信号が格納されていると判定した場合、前記パケット信号から前記パケットを抽出し、前記映像信号のライン毎に、当該ラインに対応する全ての前記パケットから、前記所定の低解像度の映像信号を観測するための所定数の前記パケットを抽出し、当該パケットを前記パケットバッファに格納するパケットヘッダ解析部と、前記パケットバッファから前記パケットを読み出し、前記所定の低解像度の映像信号のライン毎に、前記Ｐグループを単位として、同一のパケットペイロードから前記映像信号を抽出し、前記パケットを前記所定の低解像度の映像信号に変換する映像信号変換部と、を備えたことを特徴とする。

さらに、請求項５のプログラムは、コンピュータを、請求項１または２に記載の映像／パケット変換装置として機能させることを特徴とする。

また、請求項６のプログラムは、コンピュータを、請求項３または４に記載のパケット／映像変換装置として機能させることを特徴とする。

以上のように、本発明によれば、高解像度の映像信号を伝送するシステムにおいて、低解像度用のメモリ及び表示部等を用いて低解像度の映像信号を観測することができる。したがって、ユーザは、低解像度の映像信号を高解像度の映像信号とみなして、高解像度の映像を疑似的に観察することが可能となる。

本発明の実施形態による映像／パケット変換装置及びパケット／映像変換装置を含む番組制作システムの全体構成例を示す概略図である。 図１の番組制作システムのうち２Ｋ映像確認用測定器を除く全体構成例を示すブロック図である。 映像／パケット変換装置の構成例を示すブロック図である。 パケットマッピング部による映像パケットマッピング処理の例を説明する図である。 ８Ｋ映像信号、４Ｋ映像信号及び２Ｋ映像信号を観測するためのパケット数を説明する図である。 ２Ｋ映像信号を観測する場合、８Ｋ映像信号の１／４の数である６個のパケット信号を処理すればよいことを説明する図である。 パケット／映像変換装置の構成例を示すブロック図である。 映像再生装置の構成例を示すブロック図である。 従来の番組制作システムの全体構成例を示す概略図である。 ８Ｋ映像の構成の概要を説明する図である。 従来の映像パケットマッピング処理を説明する図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて詳細に説明する。本発明は、高解像度の映像信号を伝送するシステムにおいて、映像信号をパケット信号に変換する際に、ライン方向に所定間隔で配置された複数のＰグループの映像信号をパケットに順次マッピングすることを特徴とする。

これにより、受信側は、低解像度用のメモリ及び表示部等を用いて、１ラインに対応する複数のパケットのうち所定数のパケットを処理することで、低解像度の映像信号を観測することができる。したがって、ユーザは、低解像度の映像信号を高解像度の映像信号とみなして、高解像度の映像を疑似的に観察することが可能となる。つまり、低解像度の映像信号を用いて、高解像度の映像を観察することが可能となる。

例えば、４Ｋ映像信号または８Ｋ映像信号を伝送するシステムにおいて、受信側は、２Ｋ用のメモリ及び表示部等を用いて、２Ｋ映像分の映像信号を処理することで、２Ｋ映像信号を観測することができ、ユーザは、８Ｋ映像を疑似的に観察することができる。

〔全体構成〕
まず、本発明の実施形態による映像／パケット変換装置及びパケット／映像変換装置を含む全体構成について説明する。図１は、本発明の実施形態による映像／パケット変換装置及びパケット／映像変換装置を含む番組制作システムの全体構成例を示す概略図である。

この番組制作システムは、８Ｋカメラ１００、映像／パケット変換装置１、ネットワークスイッチ１０２、パケット／映像変換装置２、２Ｋモニター１０６及び２Ｋ映像確認用測定器３を備えて構成される。

図９に示した従来の番組制作システムと図１に示す番組制作システムとを比較すると、両番組制作システムは、８Ｋカメラ１００及びネットワークスイッチ１０２を備え、８Ｋ映像信号を伝送するシステムである点で共通する。一方、図１に示す番組制作システムは、図９に示した従来の番組制作システムの映像／パケット変換装置１０１、８Ｋ映像確認用測定器１０３、パケット／映像変換装置１０４及び８Ｋモニター１０５に代えて、映像／パケット変換装置１、２Ｋ映像確認用測定器３、パケット／映像変換装置２及び２Ｋモニター１０６を備えている点で相違する。

図９に示した従来の番組制作システムは、８Ｋ映像信号を直接観測する。これに対し、図１に示す番組制作システムは、２Ｋ映像用の２Ｋ映像確認用測定器３及び２Ｋモニター１０６を用いて、８Ｋ映像信号を間接的に観測する。

尚、２Ｋ映像確認用測定器３は、８Ｋ映像信号を受信して２Ｋ映像信号を測定する２Ｋ映像用の測定器であり、２Ｋ映像信号を受信して２Ｋ映像信号を測定する従来の２Ｋ映像測定器とは異なる。

映像／パケット変換装置１は、８Ｋカメラ１００により例えばスタジオで撮影された被写体の映像信号（８Ｋ映像信号）を受信する。映像信号として、例えばＨＤ−ＳＤＩ信号、３Ｇ−ＳＤＩ信号が用いられる。

映像／パケット変換装置１は、８Ｋ映像信号をＲＴＰパケットにマッピングする新たな映像パケットマッピング処理を行い、８Ｋ映像信号をパケット信号に変換する。そして、映像／パケット変換装置１は、パケット信号を、ネットワークに設けられたネットワークスイッチ１０２を介してパケット／映像変換装置２へ送信する。

パケット／映像変換装置２は、映像／パケット変換装置１から送信されたパケット信号を、ネットワークスイッチ１０２を介して受信する。そして、パケット／映像変換装置２は、１ラインに対応する複数のパケット信号のうち所定数のパケット信号を抽出し、これを２Ｋ映像用のパケットバッファに格納し、２Ｋ映像信号を２Ｋモニター１０６へ送信する。

２Ｋモニター１０６は、パケット／映像変換装置２から送信された２Ｋ映像信号を受信し、２Ｋ映像信号を２Ｋ映像用のメモリに格納し、２Ｋ映像を画面表示する。これにより、８Ｋ映像を疑似的に２Ｋ映像として再生することができる。

２Ｋ映像確認用測定器３は、映像／パケット変換装置１から送信された、８Ｋ映像信号が格納されたパケット信号を、ネットワークスイッチ１０２を介して受信する。そして、２Ｋ映像確認用測定器３は、１ラインに対応する複数のパケット信号のうち所定数のパケット信号を抽出し、これを２Ｋ映像用のパケットバッファに格納し、２Ｋ映像信号を測定する。

図２は、図１に示した番組制作システムのうち２Ｋ映像確認用測定器３を除く全体構成例を示すブロック図である。映像発生装置１０７は図１の８Ｋカメラ１００に相当し、映像再生装置１０８は図１の２Ｋモニター１０６に相当する。

図９に示した従来の番組映像制作システムにおいて、８Ｋ映像確認用測定器１０３及びパケット／映像変換装置１０４は、１ラインの全てのパケット信号を処理することで、８Ｋ映像信号を観測することができる。この場合、ユーザは、伝送信号に８Ｋ映像が含まれていること等を確認することができる。

つまり、従来の映像パケットマッピング処理では、１ラインの全てのパケット信号を処理する必要がある。

これに対し、図１に示した本発明の実施形態では、パケット／映像変換装置２及び２Ｋ映像確認用測定器３は、１ラインの全てのパケット信号のうち一部のパケット信号を処理することで、２Ｋ映像信号を観測することができる。つまり、図１に示した本発明の実施形態では、１ラインの全てのパケット信号のうち一部のパケット信号を処理すればよい。

〔映像／パケット変換装置１〕
次に、図１及び図２に示した映像／パケット変換装置１について詳細に説明する。図３は、映像／パケット変換装置１の構成例を示すブロック図である。この映像／パケット変換装置１は、映像信号受信部１０、パケットマッピング部１１、ＳＤＰファイル（Session Description Protocol：セッション記述プロトコル）生成部１２及びＵＤＰ／ＩＰ／ＭＡＣ処理部１３を備えている。

映像信号受信部１０は、映像信号を受信し、映像信号に基づいて、当該映像信号がどのような信号であるかを識別し、識別情報を生成する。具体的には、映像信号受信部１０は、映像信号から、映像のビット深度、サンプリング構造、フォーマット（２Ｋ，４Ｋ，８Ｋ等）及びフレーム周波数等を抽出し、これらを識別情報として生成する。映像信号受信部１０は、映像信号及び識別情報をパケットマッピング部１１に出力し、識別情報をＳＤＰファイル生成部１２に出力する。

パケットマッピング部１１は、映像信号受信部１０から映像信号及び識別情報を入力する。そして、パケットマッピング部１１は、識別情報を用いて、映像信号をＲＴＰパケットのペイロード部分（ＲＴＰペイロード）にマッピングする新たな映像パケットマッピング処理を行い、映像信号をＲＴＰペイロードに格納する。

新たな映像パケットマッピング処理は、映像信号のライン毎に、Ｐグループの映像信号を単位として、ライン方向に所定間隔で配置された映像信号を、ＲＴＰペイロードサイズを超えるまで、同一のＲＴＰペイロードにマッピングする処理である。映像パケットマッピング処理の詳細については後述する。

パケットマッピング部１１は、映像信号を格納したＲＴＰパケットをＵＤＰ／ＩＰ／ＭＡＣ処理部１３に出力する。

ＳＤＰファイル生成部１２は、映像信号受信部１０から識別情報を入力し、識別情報に基づいて、当該識別情報をパケット化して伝送するためのＳＤＰファイルを生成し、ＳＤＰファイルをＵＤＰ／ＩＰ／ＭＡＣ処理部１３に出力する。

ＵＤＰ／ＩＰ／ＭＡＣ処理部１３は、パケットマッピング部１１からＲＴＰパケットを入力すると共に、ＳＤＰファイル生成部１２からＳＤＰファイルを入力する。そして、ＵＤＰ／ＩＰ／ＭＡＣ処理部１３は、ＲＴＰパケットに対し、ヘッダを付加する等のＵＤＰ／ＩＰ／ＭＡＣ処理を行い、映像信号が格納されたＲＴＰパケットを含むパケット信号を生成する。また、ＵＤＰ／ＩＰ／ＭＡＣ処理部１３は、ＳＤＰファイルに対し、ヘッダを付加する等のＵＤＰ／ＩＰ／ＭＡＣ処理を行い、ＳＤＰファイルを含むパケット信号を生成する。この場合、映像信号が格納されたＲＴＰパケットを含むパケット信号と、ＳＤＰファイルを含むパケット信号とを識別するための情報が、ＲＴＰヘッダ、ＵＤＰヘッダ、ＩＰヘッダ及びＭＡＣヘッダのいずれかに付加される。

ＵＤＰ／ＩＰ／ＭＡＣ処理部１３は、映像信号が格納されたＲＴＰパケットを含むパケット信号、及びＳＤＰファイルを含むパケット信号を送信する。

（映像パケットマッピング処理）
次に、パケットマッピング部１１による映像パケットマッピング処理について詳細に説明する。図４は、パケットマッピング部１１による映像パケットマッピング処理の例を説明する図である。

図４に示すように、パケットマッピング部１１は、４つ離れたＰグループの映像信号を、同一のＲＴＰペイロードにマッピングする。

具体的には、パケットマッピング部１１は、映像信号のライン毎に、次の＜ａ＞及び＜ｂ＞の条件を満たすように、Ｐグループの映像信号を単位として、ライン方向に所定間隔で配置されたＰグループの映像信号を、ＲＴＰペイロードサイズを超えるまで、同一のＲＴＰペイロードにマッピングする。
＜ａ＞１つのＰグループを構成する全ての映像信号（全ての画素）は、同一のＲＴＰペイロードにマッピングし、異なるＲＴＰペイロードに跨ってマッピングしない。
＜ｂ＞所定ラインにおける最後のＰグループの映像信号と、その次のラインにおける最初のＰグループの映像信号とを、同一のＲＴＰペイロードにマッピングしない。つまり、所定ラインにおける最後のＰグループの映像信号を、所定のＲＴＰペイロードにマッピングした場合、次のラインにおける最初のＰグループの映像信号を、同じＲＴＰペイロードにマッピングしないで、次のＲＴＰペイロードにマッピングする。

図４を参照して、パケットマッピング部１１は、第１番目のラインにおいて、第１番目のＰグループの映像信号及び第５番目のＰグループの映像信号を、第１番目のＲＴＰペイロードａ１にマッピングする。そして、パケットマッピング部１１は、第１番目のラインにおいて、第９番目のＰグループの映像信号及び第１３番目のＰグループの映像信号を、第２番目のＲＴＰペイロードａ２にマッピングする。

同様に、パケットマッピング部１１は、第１番目のラインにおいて、第２番目のＰグループの映像信号及び第６番目のＰグループの映像信号を、第３番目のＲＴＰペイロードａ３にマッピングする。そして、パケットマッピング部１１は、第１番目のラインにおいて、第１０番目のＰグループの映像信号及び第１４番目のＰグループの映像信号を、第４番目のＲＴＰペイロードａ４にマッピングする。

このように、パケットマッピング部１１は、第１番目のラインにおいて、Ｐグループの映像信号を単位として、４つ離れた２つのＰグループの映像信号を、同一のＲＴＰペイロードにマッピングする。第２番目以降のラインにおいても同様である。

図４の例は、８Ｋ映像信号を伝送するシステムにおいて、２Ｋ用のメモリ及び表示部等を用いて、２Ｋ映像信号を観測する場合を示しており、４つ離れた２つのＰグループの映像信号が、同じＲＴＰペイロードにマッピングされる。尚、４Ｋ映像信号を伝送するシステムにおいて、２Ｋ用のメモリ及び表示部等を用いて、２Ｋ映像信号を観測する場合には、２つ離れた２つのＰグループの映像信号が、同じＲＴＰペイロードにマッピングされる。

つまり、８Ｋ映像信号を伝送するシステムでは、４つのＰグループ毎の映像信号が順次マッピングされ、４Ｋ映像信号を伝送するシステムでは、２つのＰグループ毎の映像信号が順次マッピングされる。

ここで、パケットマッピング部１１は、映像信号をＲＴＰペイロードにマッピングして格納する際に、マッピングした映像信号のサイズが所定のＲＴＰペイロードサイズを超える場合、次のＲＴＰペイロードにマッピングする。図４の例では、ＲＴＰペイロードサイズとして、２つのＰグループのサイズが予め設定される。パケットマッピング部１１は、マッピングした映像信号のサイズが２つのＰグループのサイズを超える場合、次のＲＴＰペイロードにマッピングする。

図５は、８Ｋ映像信号、４Ｋ映像信号及び２Ｋ映像信号を観測するために必要なパケット数を説明する図である。（１）は、映像フォーマットが４：４：４フォーマットである８Ｋ映像信号を伝送するシステムにおいて、ビット深度が８，１０，１２，１６、Ｐグループサイズが３，１５，９，６、Ｐグループ範囲が１，４，２，１の場合をそれぞれ示す。（２）は、映像フォーマットが４：２：２フォーマットである８Ｋ映像信号を伝送するシステムにおいて、ビット深度が８，１０，１２，１６、Ｐグループサイズが４，５，６，８、Ｐグループ範囲が２の場合をそれぞれ示す。（１）の場合、１パケットあたりのＲＴＰペイロードサイズは１４４０バイトである。（２）の場合、１パケットあたりのＲＴＰペイロードサイズは９６０バイトである。

図５のαを参照して、例えば４：４：４フォーマットの８Ｋ映像信号を伝送するシステムにおいて、ビット深度が１２ビットの８Ｋ映像信号をマッピングする場合、ＲＴＰペイロードサイズを１４４０バイトとする。この場合、８Ｋ映像信号は、１ラインあたり２４個のＲＴＰパケットに格納されることとなる。

従来の映像パケットマッピング処理では、８Ｋ映像信号を観測するために、１ラインあたり２４個のパケット信号を処理するための８Ｋ映像用のメモリ及び表示部等が必要であった。図５のαに示すように、８Ｋモニタリングに必要なパケット数は２４個である。

これに対し、本発明の実施形態の映像パケットマッピング処理では、４Ｋ映像信号を観測する場合、１ラインあたり１２個のパケット信号（８Ｋ映像信号の場合の１／２）を処理するための４Ｋ映像用のメモリ及び表示部等を用いればよい。これにより、４Ｋ映像信号を観測することができるから、ユーザは、８Ｋ映像よりも解像度の低い大まかな４Ｋ映像を確認することができる。つまり、４Ｋ映像信号を直接観測することで、間接的に８Ｋ映像信号を観測することができる。

また、２Ｋ映像信号を観測する場合、１ラインあたり６個のパケット信号（８Ｋ映像信号の場合の１／４）を処理するための２Ｋ映像用のメモリ及び表示部等を用いればよい。これにより、２Ｋ映像信号を観測することができるから、ユーザは、８Ｋ映像よりも解像度の低い大まかな２Ｋ映像を確認することができる。つまり、２Ｋ映像信号を直接観測することで、間接的に８Ｋ映像信号を観測することができる。尚、１ラインあたり２４個のパケット信号を受信することにより、８Ｋ映像信号を観測することができる。

図６は、図５のαを補充する図であり、２Ｋ映像信号を観測する場合、８Ｋ映像信号の１／４の数である６個のパケット信号を処理することを説明する図である。

図５のαに示すように、８Ｋ映像信号を観測するためには、１ラインあたり２４個のパケット信号を処理する必要がある。図６の例では、ＲＴＰペイロードａ１〜ａ２４のそれぞれには、映像信号の１ラインにつき、ライン方向に４つ間隔の映像信号が格納されており、８Ｋ映像信号を観測するために、全てのＲＴＰペイロードａ１〜ａ２４に格納された映像信号が用いられる。

これに対し、２Ｋ映像信号を観測する場合、２４個のパケット信号のうち６個のパケット信号を処理すればよい。図６の例では、ＲＴＰペイロードａ１〜ａ２４のうち、１番目から６番目までのＲＴＰペイロードａ１〜ａ６に格納された映像信号が用いられる。

図５に戻って、βを参照して、例えば４：２：２フォーマットの８Ｋ映像信号を伝送するシステムにおいて、ビット深度が１０ビットの８Ｋ映像信号をマッピングする場合、ＲＴＰペイロードサイズを９６０バイトとする。この場合、８Ｋ映像信号は、１ラインあたり２０個のＲＴＰパケットに格納されることとなる。

従来の映像パケットマッピング処理では、８Ｋ映像信号を観測するために、１ラインあたり２０個のパケット信号を処理するための８Ｋ映像用のメモリ及び表示部等が必要であった。図５のβに示すように、８Ｋモニタリングに必要なパケット数は２０個である。

これに対し、本発明の実施形態の映像パケットマッピング処理では、４Ｋ映像信号を観測する場合、１ラインあたり１０個のパケット信号（８Ｋ映像信号の場合の１／２）を処理するための４Ｋ映像用のメモリ及び表示部等を用いればよい。これにより、ユーザは、大まかな４Ｋ映像を確認することができる。

また、２Ｋ映像信号を観測する場合、１ラインあたり５個のパケット信号（８Ｋ映像信号の場合の１／４）を処理するための２Ｋ映像用のメモリ及び表示部等を用いればよい。これにより、ユーザは、大まかな２Ｋ映像を確認することができる。

以上のように、本発明の実施形態の映像／パケット変換装置１によれば、パケットマッピング部１１は、映像信号のライン毎に、Ｐグループの映像信号を単位として、ライン方向に所定間隔で配置された映像信号を、ＲＴＰペイロードサイズを超えるまで、同一のＲＴＰペイロードにマッピングする。

これにより、受信側は、映像信号のライン毎に、ラインに対応する全てのＲＴＰペイロードのうち一部のＲＴＰペイロードから映像信号を抽出することで、元の映像信号よりも低解像度の映像信号を観測することができる。

例えば、８Ｋ映像信号を伝送するシステムにおいて、８Ｋ映像のパケット信号に対して１／４の数のパケット信号を用いることで、２Ｋ映像信号を観測することができる。また、１／２の数のパケット信号を用いることで、４Ｋ映像信号を観測することができる。

つまり、高解像度の映像信号を伝送するシステムにおいて、コストの高い高解像度用のメモリ及び表示部等を用いることなく、コストの安い低解像度用のメモリ及び表示部等を用いて低解像度の映像信号を観測することができる。したがって、ユーザは、低解像度の映像信号を高解像度の映像信号とみなして、高解像度の映像を疑似的に観察することが可能となる。

〔パケット／映像変換装置２〕
次に、図１及び図２に示したパケット／映像変換装置２について詳細に説明する。図７は、パケット／映像変換装置２の構成例を示すブロック図である。このパケット／映像変換装置２は、パケットヘッダ解析部２０、パケットバッファ２１、ＳＤＰファイル解析部２２及び映像信号変換部２３を備えている。

パケットヘッダ解析部２０は、映像／パケット変換装置１から送信されたパケット信号を、ネットワークスイッチ１０２を介して受信し、パケット信号に含まれるＭＡＣヘッダ、ＩＰヘッダ、ＵＤＰヘッダ及びＲＴＰヘッダに基づいて、パケット構成を解析する。

ＲＴＰヘッダ、ＵＤＰヘッダ、ＩＰヘッダ及びＭＡＣヘッダのいずれかには、映像信号が格納されたＲＴＰパケットを含むパケット信号と、ＳＤＰファイルを含むパケット信号とを識別するための情報が格納されている。このため、パケットヘッダ解析部２０は、パケット信号に映像信号が含まれるか、またはＳＤＰファイルが含まれるかを判定することができる。

パケットヘッダ解析部２０は、パケット構成の解析により、パケット信号が当該パケット／映像変換装置２宛の信号であり、かつパケット信号に映像信号が含まれると判定した場合、パケット信号から映像信号が格納されたＲＴＰパケットを抽出する。そして、パケットヘッダ解析部２０は、映像信号のライン毎に、全てのＲＴＰパケットから一部のＲＴＰパケット、すなわち２Ｋ映像信号を観測するための所定数のＲＴＰパケットを抽出する。パケットヘッダ解析部２０は、抽出した一定量のＲＴＰパケットをパケットバッファ２１に格納する。これにより、パケットバッファ２１には、２Ｋ映像信号のライン毎に、２Ｋ映像信号を観測するためのＲＴＰパケットが格納される。尚、２Ｋ映像信号を観測する場合の所定数は、全てのＲＴＰパケットに対し１／４の数である。４Ｋ映像信号を観測する場合の所定数は、全てのＲＴＰパケットに対し１／２の数である。

同一のＲＴＰペイロードには、Ｐグループの映像信号を単位として、８Ｋ映像信号におけるライン方向の所定間隔に配置された映像信号がマッピングされ、格納されている。８Ｋ映像信号のライン毎に、全てのＲＴＰパケットから一部のＲＴＰパケットを抽出することにより、２Ｋ映像信号または４Ｋ映像信号を生成することができる。

尚、パケットヘッダ解析部２０は、映像信号のライン毎に、全てのＲＴＰパケットのうち、第１番目から順番に所定数のＲＴＰパケットを抽出するようにしてもよい。また、パケットヘッダ解析部２０は、映像信号のライン毎に、全てのＲＴＰパケットのうち、ランダムに所定数のＲＴＰパケットを抽出するようにしてもよい。

また、パケットヘッダ解析部２０は、映像信号のライン毎に、所定の位置情報に従い、全てのＲＴＰパケットから所定数のＲＴＰパケットを抽出するようにしてもよい。所定の位置情報は、映像信号のラインに対応する全てのＲＴＰパケットから２Ｋ映像信号を観測するためのＲＴＰパケットが抽出される位置（ＲＴＰパケットの番号）が定義された情報である。所定の位置情報は、図３のパケットマッピング部１１による映像パケットマッピング処理に応じて、予め設定される。

一方、パケットヘッダ解析部２０は、パケット構成の解析により、パケット信号が当該パケット／映像変換装置２宛の信号であり、かつパケット信号にＳＤＰファイルが含まれると判定する。この場合、パケットヘッダ解析部２０は、ＳＤＰファイルが格納されたパケット信号をＳＤＰファイル解析部２２に出力する。

ＳＤＰファイル解析部２２は、パケットヘッダ解析部２０からＳＤＰファイルが格納されたパケット信号を入力し、パケット信号からＳＤＰファイルを抽出し、ＳＤＰファイルを解析することで、ＳＤＰファイルに基づいて識別信号を生成する。そして、ＳＤＰファイル解析部２２は、識別信号を映像信号変換部２３に出力する。

映像信号変換部２３は、パケットバッファ２１からＲＴＰパケットを読み出すと共に、ＳＤＰファイル解析部２２から識別情報を入力する。そして、映像信号変換部２３は、識別情報に基づいて、２Ｋ映像信号のライン毎に、当該ラインに対応するＲＴＰパケットのＲＴＰペイロードから映像信号を抽出し、２Ｋ映像信号を生成する。映像信号変換部２３は、２Ｋ映像信号を映像再生装置１０８へ送信する。

ＲＴＰペイロードには、８Ｋ映像信号のライン方向の所定間隔（連続した４つのＰグループ毎）に配置された映像信号がマッピングされている。このため、映像信号のライン毎に、全てのＲＴＰパケットのうち１／４の数のＲＴＰパケットを対象として、これらのＲＴＰペイロードから映像信号を抽出し、結合することにより、２Ｋ映像が生成される。

以上のように、本発明の実施形態のパケット／映像変換装置２によれば、パケットヘッダ解析部２０は、受信したパケット信号のパケット構成を解析し、パケット信号から映像信号が格納されたＲＴＰパケットを抽出する。そして、パケットヘッダ解析部２０は、映像信号のライン毎に、全てのＲＴＰパケットから一部のＲＴＰパケット、すなわち２Ｋ映像信号を観測するための所定数のＲＴＰパケットを抽出し、パケットバッファ２１に格納する。そして、映像信号変換部２３は、パケットバッファ２１からＲＴＰパケットを読み出して映像信号に変換する。

これにより、２Ｋ映像信号を得ることができ、元の映像信号よりも低解像度の映像信号を観測することができる。この場合のパケットバッファ２１には、２Ｋ映像信号を得るための一定量のＲＴＰパケットが格納されるから、パケットバッファ２１は、２Ｋ映像用のバッファであればよい。また、映像信号変換部２３は、パケットバッファ２１から２Ｋ映像分のＲＴＰパケットを読み出して映像信号に変換すればよいから、２Ｋ映像用の処理で済む。

例えば、８Ｋ映像信号を伝送するシステムにおいて、８Ｋ映像のパケット信号に対して１／４の数のパケット信号を用いることで、２Ｋ映像信号を観測することができ、ユーザは大まかな２Ｋ映像を確認することができる。また、１／２の数のパケット信号を用いることで、４Ｋ映像信号を観測することができ、ユーザは大まかな４Ｋ映像を確認することができる。

つまり、高解像度の映像信号を伝送するシステムにおいて、コストの高い高解像度用のメモリ及び表示部等を用いることなく、コストの安い低解像度用のメモリ及び表示部等を用いて低解像度の映像信号を観測することができる。したがって、ユーザは、低解像度の映像信号を高解像度の映像信号とみなして、高解像度の映像を疑似的に観察することが可能となる。

〔映像再生装置１０８〕
次に、図２に示した映像再生装置１０８について詳細に説明する。図８は、映像再生装置１０８の構成例を示すブロック図である。この映像再生装置１０８は、映像抽出部１１０、メモリ１１１及び表示部１１２を備えている。

映像抽出部１１０は、パケット／映像変換装置２から２Ｋ映像信号を受信し、受信した２Ｋ映像信号から２Ｋ映像を再生するために必要な映像信号を抽出し、抽出した一定量の映像信号をメモリ１１１に格納する。表示部１１２は、メモリ１１１から信号を読み出し、モニター等に画面表示する。

これにより、２Ｋ映像を再生することができるから、元の映像信号よりも低解像度の映像信号を観測することができる。この場合のメモリ１１１には、２Ｋ映像を再生するための一定量の映像信号が格納されるから、メモリ１１１は、２Ｋ映像用のメモリであればよい。つまり、映像再生装置１０８は、２Ｋ映像を再生するための２Ｋ映像用のモニターであればよい。

〔２Ｋ映像確認用測定器３〕
次に、図１に示した２Ｋ映像確認用測定器３について詳細に説明する。２Ｋ映像確認用測定器３は、例えば、図７に示したパケット／映像変換装置２と同じ構成部に加え、さらに図８に示した映像再生装置１０８と同じ構成部を備える。

これにより、パケット／映像変換装置２と同様に、２Ｋ映像信号を得ることができ、元の映像信号よりも低解像度の映像信号を観測することができる。この場合のパケットバッファ２１には、２Ｋ映像信号を得るための一定量のＲＴＰパケットが格納されるから、パケットバッファ２１は、２Ｋ映像用のバッファであればよい。メモリ１１１についても同様に、２Ｋ映像用のメモリであればよく、映像再生装置１０８は、２Ｋ映像用のモニターであればよい。また、映像信号変換部２３は、２Ｋ映像用の処理で済む。

つまり、高解像度の映像信号を伝送するシステムにおいて、コストの高い高解像度用のメモリ及び表示部等を用いることなく、コストの安い低解像度用のメモリ及び表示部等を用いて低解像度の映像信号を観測することができる。したがって、ユーザは、低解像度の映像信号を高解像度の映像信号とみなして、高解像度の映像を疑似的に観察することが可能となる。

以上、実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、その技術思想を逸脱しない範囲で種々変形可能である。前記実施形態では、図１に示した番組制作システムは、パケット／映像変換装置２と２Ｋモニター１０６とが独立した装置として構成される。これに対し、パケット／映像変換装置２と２Ｋモニター１０６とが一体化した装置として構成されるようにしてもよい。図２に示したパケット／映像変換装置２及び映像再生装置１０８についても同様である。

１，１０１ 映像／パケット変換装置
２，１０４ パケット／映像変換装置
３ ２Ｋ映像確認用測定器
１０ 映像信号受信部
１１ パケットマッピング部
１２ ＳＤＰファイル生成部
１３ ＵＤＰ／ＩＰ／ＭＡＣ処理部
２０ パケットヘッダ解析部
２１ パケットバッファ
２２ ＳＤＰファイル解析部
２３ 映像信号変換部
１００ ８Ｋカメラ
１０２ ネットワークスイッチ
１０３ ８Ｋ映像確認用測定器
１０５ ８Ｋモニター
１０６ ２Ｋモニター
１０７ 映像発生装置
１０８ 映像再生装置
１１０ 映像抽出部
１１１ メモリ
１１２ 表示部

Claims (6)

1. 映像信号をパケット信号に変換する映像／パケット変換装置において、
   映像フォーマットに応じてバイトサイズ及び画素数にて規定されるＰグループを単位として、前記映像信号のライン毎に、ライン方向に所定間隔で配置された前記映像信号を、同一のパケット信号にマッピングする、ことを特徴とする映像／パケット変換装置。
2. 請求項１に記載の映像／パケット変換装置において、
   前記映像信号を受信し、当該映像信号を識別するための識別情報を生成する映像信号受信部と、
   前記Ｐグループを単位として、前記映像信号のライン毎に、ライン方向に前記所定間隔で配置された前記映像信号を、所定のサイズを超えるまで、同一のパケットペイロードにマッピングして格納し、パケットを生成するパケットマッピング部と、
   前記映像信号受信部により生成された前記識別情報を含む第１のパケット信号を生成し、前記パケットマッピング部により生成された前記パケットを含む第２のパケット信号を生成し、前記第１のパケット信号及び前記第２のパケット信号を送信する処理部と、
   を備えたことを特徴とする映像／パケット変換装置。
3. パケット信号を映像信号に変換するパケット／映像変換装置において、
   前記パケット信号には、所定の高解像度の映像信号が格納されており、同一の前記パケット信号には、映像フォーマットに応じてバイトサイズ及び画素数にて規定されるＰグループを単位として、前記映像信号のライン方向に所定間隔で配置された前記映像信号がマッピングされている場合に、
   前記映像信号のラインに対応する全ての前記パケット信号から、所定の低解像度の映像信号を観測するための所定数の前記パケット信号を抽出し、当該パケット信号をパケットバッファに格納し、
   前記パケットバッファから前記パケット信号を読み出し、前記パケット信号から前記映像信号を読み出し、前記所定の低解像度の映像信号を生成する、ことを特徴とするパケット／映像変換装置。
4. 請求項３に記載のパケット／映像変換装置において、
   前記パケット信号に含まれるパケットには、前記所定の高解像度の映像信号が格納されており、同一の前記パケットには、前記Ｐグループを単位として、前記映像信号のライン方向に所定間隔に配置された前記映像信号がマッピングされている場合に、
   前記パケット信号のヘッダを解析し、前記パケット信号に前記映像信号が格納されていると判定した場合、前記パケット信号から前記パケットを抽出し、前記映像信号のライン毎に、当該ラインに対応する全ての前記パケットから、前記所定の低解像度の映像信号を観測するための所定数の前記パケットを抽出し、当該パケットを前記パケットバッファに格納するパケットヘッダ解析部と、
   前記パケットバッファから前記パケットを読み出し、前記所定の低解像度の映像信号のライン毎に、前記Ｐグループを単位として、同一のパケットペイロードから前記映像信号を抽出し、前記パケットを前記所定の低解像度の映像信号に変換する映像信号変換部と、
   を備えたことを特徴とするパケット／映像変換装置。
5. コンピュータを、請求項１または２に記載の映像／パケット変換装置として機能させるためのプログラム。
6. コンピュータを、請求項３または４に記載のパケット／映像変換装置として機能させるためのプログラム。