JP2019029692A - Transmitting apparatus of digital signal and transmitting method of digital signal - Google Patents
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Abstract
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、ＳＤＩフォーマットの有効映像領域へエンコードデータ、特に、ＴＳデータを多重する際に、ＳＤＩデータ値の禁止コードを発生させず、さらに、多重前のＳＤＩ信号の映像品質劣化を極力抑えることができるデジタル信号の伝送装置及びその伝送方法に関するものである。 The present invention relates to a video / audio digital signal transmission apparatus and transmission method thereof, and more particularly, when an encoded data, particularly TS data, is multiplexed into an effective video area of an SDI format, an SDI data value prohibition code is not generated. Furthermore, the present invention relates to a digital signal transmission apparatus and its transmission method capable of minimizing video quality deterioration of the SDI signal before multiplexing.
従来から、ＳＤＩのフレームには、ＴＲＳ（Timing Reference Signal）と呼ばれる同期信号が規定され、これが、フレームやライン、有効データ区間などの同期をとっており、ＴＲＳのコード値は、１６進表記で（0x3FF, 0x000, 0x000, 0xXYZ[任意のデータ]）で構成されている。 Conventionally, a synchronization signal called TRS (Timing Reference Signal) is defined in an SDI frame, which synchronizes frames, lines, valid data sections, etc., and the TRS code value is expressed in hexadecimal notation. (0x3FF, 0x000, 0x000, 0xXYZ [arbitrary data]).
また、アクティブビデオ領域（有効映像領域）のＹチャンネルと、Ｃチャンネルの値は、ＴＲＳと区別するために、禁止コード（具体的には、１６進表記で、0x000〜0x003、0x3FC〜0x3FF）が規定されているが、この禁止コードを発生させないために、これまで様々な検討がなされてきている。 In addition, the Y channel and C channel values in the active video area (effective video area) have a prohibition code (specifically, in hexadecimal notation, 0x000 to 0x003, 0x3FC to 0x3FF) to distinguish from TRS. Although prescribed, various studies have been made so far in order not to generate this prohibition code.
例えば、特許文献１には、１０ビットレンジ[9:0]中の[7:0]へ多重対象となるＴＳデータを割り当て、上位２ビットの[9:8]は、データの有無などの付加情報として扱う伝送方法が開示されている。具体的には、[7:0]領域へデータが多重される場合は、８ビット目（［8］）をデータ有効とされる値（0又は1）とし、９ビット目（［9］）は、８ビットの値の反転である値とする。また、データが多重されない場合は、８ビット目をデータ無効とされる値とし、９ビット目は８ビット目の反転である値とする。
For example, in
また、特許文献２には、１０ビットの上位８ビットのうち、少なくとも下位２ビットを互いに異なる値とし、［3:2］領域をデータ有無の信号として扱う伝送システムが開示されている。さらに、特許文献３には、信号データをＨＤ−ＳＤＩへマッピングする場合に、１０ビット中の［3:2］を使用し、３ビット目の値の反転値として、２ビット目を使用する信号伝送システムが開示されている。またさらに、特許文献４には、データの有無情報ではないが、パリティ情報として、１０ビット中の上位２ビットを使用する信号送信装置が開示されている。
上記特許文献に開示されている技術を始め、一般的には、１０ビットの上位８ビット領域［9:2］中の何れか２ビットをデータの有無などの付加情報として扱うことが多い。それは、領域［9:2］中の何れか２ビットを値０と、その反転値の１にすることで、その他の領域の値が何れであっても、禁止コードが発生しないことを保障できるからである。
In general, including the techniques disclosed in the above-mentioned patent documents, in general, any two bits in the upper 8-bit area [9: 2] of 10 bits are often handled as additional information such as the presence or absence of data. That is, by setting any two bits in the area [9: 2] to the
しかしながら、ＳＤＩ信号は、Ｙチャンネル、Ｃチャンネル共に１０ビットデータで構成され、それぞれ、１０ビット中での各ビット変更では、上位ビットほど視覚的な変化に与える影響は大きい。従って、上記の特許文献に開示されている技術では、ＳＤＩ信号の映像品質の劣化を招いてしまう。 However, the SDI signal is composed of 10-bit data for both the Y channel and the C channel, and each bit change in the 10 bits has a larger influence on the visual change as the higher bits. Therefore, the technique disclosed in the above-mentioned patent document causes degradation of the video quality of the SDI signal.
本発明は、上述の課題を解決するためのもので、１０ビットの下位２ビット領域[０]・[１]（［1:0］）をデータ有無情報の信号として扱い、ＨＤ−ＳＤＩ信号の映像品質の劣化を抑えるとともに、禁止コードを発生させず、さらに、データ有無情報として、例えば、ＴＳパケットの先頭バイト（具体的には、１６進数で値0x47）も認識でき、多重されているパケット間の同期も容易に行え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 to solve the above-mentioned problem, and treats the lower 2 bits area [0] · [1] ([1: 0]) of 10 bits as a signal of data presence / absence information, and the HD-SDI signal In addition to suppressing degradation of video quality, no forbidden code is generated, and as data presence / absence information, for example, the first byte of a TS packet (specifically, a value of 0x47 in hexadecimal) can be recognized and multiplexed. It is an object to provide a digital signal transmission apparatus and a digital signal transmission method that can easily synchronize each other.
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、８ビットのエンコードデータにより出力するエンコード部と、前記エンコード部により出力されたエンコードデータをＳＤＩにおける有効映像領域に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エンコードデータを抽出するデータ抽出部と、前記データ抽出部により抽出されたエンコードデータをデコード処理し、映像データとして出力するデコード部とを備え、前記有効映像領域は、Ｙチャンネルの１０ビット信号（下位から：Ｙ［０］、Ｙ［１］、・・・、Ｙ［９］）と、Ｃチャンネルの１０ビット信号（下位から：Ｃ［０］、Ｃ［１］、・・・、Ｃ［９］）からなり、前記Ｙチャンネルの（Ｙ［０］、Ｙ［１］）領域の２ビットと、前記Ｃチャンネルの（Ｃ［０］、Ｃ［１］）領域の２ビットそれぞれには、エンコードデータ有無情報の信号が含まれており、前記マッピング部は、８ビット信号（下位から：Ｄ［０］、Ｄ［１］、・・・、Ｄ［７］）からなる前記エンコードデータを４ビット毎に２分割し、前記Ｙチャンネルの（Ｙ［０］、Ｙ［１］）領域の２ビットに含まれている前記エンコードデータ有無情報の信号がエンコードデータ有りの信号の場合、前記２分割した４ビットのエンコードデータ（Ｄ［４］〜Ｄ［７］）を前記Ｙチャンネルの（Ｙ［２］〜Ｙ［５］）領域の４ビットにマッピングし、そして、前記Ｃチャンネルの（Ｃ［０］、Ｃ［１］）領域の２ビットに含まれている前記エンコードデータ有無情報の信号がエンコードデータ有りの信号の場合、前記２分割した４ビットのエンコードデータ（Ｄ［０］〜Ｄ［３］）を前記Ｃチャンネルの（Ｃ［２］〜Ｃ［５］）領域の４ビットにマッピングするものであ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
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、前記エンコードデータ有りの信号は、第１のマッピングパターン信号と、第２のマッピングパターン信号の２つのパターンが有り、前記マッピング部は、前記エンコードデータ有りの信号が、前記第１のマッピングパターン信号の場合には、前記４ビットのエンコードデータの最上位ビットをビット反転させて各チャンネルにマッピングし、前記エンコードデータ有りの信号が、前記第２のマッピングパターン信号の場合には、前記４ビットのエンコードデータの最上位ビットの一つ下のビットをビット反転させて各チャンネルにマッピングすることを特徴としている。
Next, the invention according to
また、請求項３記載の発明は、請求項１又は２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ＳＤＩにおける有効映像領域に、予め生成した前記非圧縮映像データの識別用データをマッピングすることができ、且つ、当該識別用データを画面上に表示可能とするモニター部が、前記マッピング部に接続されていることを特徴としている。そして、請求項４記載の発明は、請求項３記載のデジタル信号の伝送装置であって、前記識別用データは、前記マッピング部に接続された識別用データ生成部により生成されるものであることを特徴としている。
The invention according to
さらに、請求項５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、エンコードデータにより出力するエンコードステップと、前記エンコードステップにより出力されたエンコードデータをＳＤＩにおける有効映像領域にマッピングしていくマッピングステップと、前記マッピング部によりマッピングされたエンコードデータを抽出するデータ抽出ステップと、前記データ抽出ステップにより抽出されたエンコードデータをデコード処理し、映像データとして出力するデコードステップとを含み、前記有効映像領域は、Ｙチャンネルの１０ビット信号（下位から：Ｙ［０］、Ｙ［１］、・・・、Ｙ［９］）と、Ｃチャンネルの１０ビット信号（下位から：Ｃ［０］、Ｃ［１］、・・・、Ｃ［９］）からなり、前記Ｙチャンネルの（Ｙ［０］、Ｙ［１］）領域の２ビットと、前記Ｃチャンネルの（Ｃ［０］、Ｃ［１］）領域の２ビットそれぞれには、エンコードデータ有無情報の信号が含まれており、前記マッピングステップでは、８ビット信号（下位から：Ｄ［０］、Ｄ［１］、・・・、Ｄ［７］）からなる前記エンコードデータを４ビット毎に２分割し、前記Ｙチャンネルの（Ｙ［０］、Ｙ［１］）領域の２ビットに含まれている前記エンコードデータ有無情報の信号がエンコードデータ有りの信号の場合、前記２分割した４ビットのエンコードデータ（Ｄ［４］〜Ｄ［７］）を前記Ｙチャンネルの（Ｙ［２］〜Ｙ［５］）領域の４ビットにマッピングし、そして、前記Ｃチャンネルの（Ｃ［０］、Ｃ［１］）領域の２ビットに含まれている前記エンコードデータ有無情報の信号がエンコードデータ有りの信号の場合、前記２分割した４ビットのエンコードデータ（Ｄ［０］〜Ｄ［３］）を前記Ｃチャンネルの（Ｃ［２］〜Ｃ［５］）領域の４ビットにマッピングするものである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
さらに、請求項６記載の発明は、請求項５記載のデジタル信号の伝送方法であって、前記エンコードデータ有りの信号は、第１のマッピングパターン信号と、第２のマッピングパターン信号の２つのパターンが有り、前記マッピングステップでは、前記エンコードデータ有りの信号が、前記第１のマッピングパターン信号の場合には、前記４ビットのエンコードデータの最上位ビットをビット反転させて各チャンネルにマッピングし、前記エンコードデータ有りの信号が、前記第２のマッピングパターン信号の場合には、前記４ビットのエンコードデータの最上位ビットの一つ下のビットをビット反転させて各チャンネルにマッピングすることを特徴としている。
The invention according to
そして、請求項７記載の発明は、請求項５又は６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では、前記ＳＤＩにおける有効映像領域に、予め生成した前記非圧縮映像データの識別用データをマッピングし、且つ、当該マッピングされた識別用データを画面上に表示するデータ表示ステップが含まれていることを特徴としている。さらに、請求項８記載の発明は、請求項７記載のデジタル信号の伝送方法であって、前記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を含み、前記マッピングステップでは、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前記ＳＤＩにおける有効映像領域にマッピングするものであることを特徴としている。
The invention according to
本発明によれば、ＳＤＩフォーマットの有効映像領域へＴＳデータをマッピング（多重）する際に、ＳＤＩデータ値の禁止コードを発生させず、また、多重前のＳＤＩ信号の映像品質劣化を極力抑え、さらに、エンコードデータ有無情報として、例えば、ＴＳパケットの先頭バイト（具体的には、１６進数で値0x47）も認識でき、多重されているパケット間の同期も容易に行える。 According to the present invention, when TS data is mapped (multiplexed) to an effective video area in the SDI format, a SDI data value prohibition code is not generated, and video quality deterioration of the SDI signal before multiplexing is suppressed as much as possible. Furthermore, as the encoded data presence / absence information, for example, the first byte of the TS packet (specifically, the value 0x47 in hexadecimal) can be recognized, and synchronization between multiplexed packets can be easily performed.
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。 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.
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がマッピング部、１８がＴＳデータ抽出部、２０が第１のデコード部、２２が第２のデコード部、２４がモニターを示している。 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 mapping unit, 18 is a TS data extraction unit, 20 is a first decoding unit, Reference numeral 22 denotes a second decoding unit, and 24 denotes a monitor.
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、それを８ビットのＴＳデータにより出力する第１のエンコード部１２、第２のエンコード部１４と、さらに、各エンコード部（１２、１４）によりそれぞれ出力された８ビットのＴＳデータを有効映像領域に、それぞれマッピングしていくマッピング部１６を備えている。 First, as shown in FIG. 1, the digital signal transmission apparatus 10 in the present embodiment encodes each input uncompressed video data, and outputs the encoded data as 8-bit TS data. The second encoding unit 14 and the mapping unit 16 for mapping the 8-bit TS data respectively output by the encoding units (12, 14) to the effective video area are provided.
なお、本実施形態では、入力される非圧縮映像（ビデオＩ／Ｆ）の画素では、全てのビットを映像に使用するもので、本方式では、画素の一部のビットを映像に割り当て（映像レイヤーとする）、他の一部のビットを圧縮したビットストリームに割り当てる（ビットストリームレイヤー）もので、ビットストリームには、ＭＰＥＧ方式のＴＳ（トランスポートストリーム）データを用いることとしているが、本発明においては、それが、８ビットデータであれば、ＴＳデータに限定されるものではない。 In the present embodiment, in the input uncompressed video (video I / F) pixels, all bits are used for video, and in this method, some bits of the pixels are allocated to video (video). In other words, MPEG (TS) transport stream data is used for the bit stream, which is assigned to a compressed bit stream (a bit stream layer). If it is 8-bit data, it is not limited to TS data.
そして、マッピング部１６によりマッピングされた各ＴＳデータを抽出するＴＳデータ抽出部１８と、ＴＳデータ抽出部１８により抽出された各ＴＳデータ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２０、第２のデコード部２２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 TS data extraction unit 18 that extracts each TS data mapped by the mapping unit 16, and a first decoding unit that decodes each TS data extracted by the TS data extraction unit 18 and outputs it as video data 20 and a second decoding unit 22 are provided. In the present embodiment, data input / output is made up of two channels, but this is not intended to limit the present invention.
また、図１に示すように、本実施形態におけるＴＳデータのマッピング部１６へ入力されるＨＤ−ＳＤＩ信号は、モニター２４に表示させるために使用する信号で、表示に使うコンテンツ（内容）は、利用目的に合わせて選択すれば良い。一例を示すと、第１のエンコード部１２と、第２のエンコード部１４によりエンコードされた映像のコンテンツ名称や、ＴＳデータ信号の内容（圧縮形式や、ビットレートなど）といった識別用データをテキストのビットマップ形式で表示する。このような構成にすることで、ＨＤ−ＳＤＩ信号に多重されているＴＳデータ信号の内容が、モニター２４を通じて、簡易的に知ることが可能となる。なお、その場合、識別用データは、マッピング部１６に接続された識別用データ生成部（図示せず）により生成させるようにするのが好ましい。
As shown in FIG. 1, the HD-SDI signal input to the TS data mapping unit 16 in the present embodiment is a signal used for display on the monitor 24, and the content (content) used for display is: Select according to the purpose of use. For example, the identification data such as the content name of the video encoded by the
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２のエンコード部（１２、１４）が、エンコード処理をし、ＨＤ−ＳＤＩのフレーム構造にマッピングできる８ビットのＴＳデータにて出力していく（ステップ１）。 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 and second encoding units (12, 14) encode the input uncompressed video data and output it as 8-bit TS data that can be mapped to the HD-SDI frame structure. Go (step 1).
続いて、マッピング部１６が、ＴＳデータをＨＤ−ＳＤＩ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２）。また、ＴＳデータは、ＨＤ−ＳＤＩで定められた同期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。 Subsequently, the mapping unit 16 maps the TS data to predetermined bits of the pixels in the effective video area of the HD-SDI frame structure (step 2). In addition, TS data is allocated and stored in predetermined bits of pixels in a usable area in accordance with specifications such as a synchronization code defined in HD-SDI. In addition, since a use area can be increased / decreased by changing the compression rate by the 1st, 2nd encoding part (12, 14), for example, some areas, such as various kinds of audio data, control data, etc. It is also possible to assign data.
なお、ＴＳデータは、マッピング処理と同時にマッピング部１６へと入力されるとは限らないため、一定期間ＴＳデータ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、ＴＳデータ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 TS data is not always input to the mapping unit 16 at the same time as the mapping process, a buffer memory for accumulating TS data for a certain period may be required. The memory capacity varies depending on the bit rate fluctuation (data amount density) of the TS data and the mapping method.
ＨＤ−ＳＤＩ信号は、Ｙチャンネルと、Ｃチャンネル共に１０ビット信号のデータで構成され、それぞれ、１０ビット中、各ビット変更では、上位ビットほど視覚的な変化に与える影響は大きい。従って、マッピング（多重）前のＨＤ−ＳＤＩ信号の劣化を極力抑えるためには、下位ビットへＴＳデータをマッピング（多重）する必要がある。 The HD-SDI signal is composed of 10-bit signal data for both the Y channel and the C channel, and changing each bit in 10 bits has a greater influence on the visual change as the higher bits. Therefore, in order to suppress degradation of the HD-SDI signal before mapping (multiplexing) as much as possible, it is necessary to map (multiplex) TS data to lower bits.
本実施形態におけるマッピング（多重）方式は、マッピング対象となるＴＳデータ（８ビット：下位から、ＴＳ[０]、ＴＳ[１]・・・、ＴＳ[７]）を４ビット毎に２分割し、ＴＳ[４]〜ＴＳ[７]をＹチャンネルのＹ[２]〜Ｙ[５]へ、ＴＳ[０]〜ＴＳ[３]をＣチャンネルのＣ[２]〜Ｃ[５]へと、それぞれの１０ビット中の[２]〜[５]領域へマッピングしており、映像への視覚的な影響を抑えている。 In the mapping (multiplexing) method in this embodiment, TS data (8 bits: TS [0], TS [1]... TS [7] from the lower order) to be mapped is divided into two every 4 bits. TS [4] to TS [7] to Y channel Y [2] to Y [5], TS [0] to TS [3] to C channel C [2] to C [5], Mapping to the [2] to [5] areas in each 10 bits suppresses the visual influence on the video.
さらに、本実施形態では、Ｙ[０]、Ｙ[１]領域と、Ｃ[０]、Ｃ[１]領域は、データ有無情報として扱うため、禁止コードの回避対策を行うことに伴い、データがマッピング（多重）されるビットＹ[５]領域、Ｃ[５]領域への画質劣化をさらに抑える処理を含んでいる。そのため、結果として、一部の例外を除き、ＨＤ−ＳＤＩ信号にＴＳデータをマッピング（多重）しても、Ｙ[５]〜Ｙ[９]領域、Ｃ[５]〜Ｃ[９]領域の映像データが担保されるわけである。 Furthermore, in the present embodiment, the Y [0], Y [1] area and the C [0], C [1] area are treated as data presence / absence information. Includes a process of further suppressing image quality deterioration in the bit Y [5] area and C [5] area to which (1) is mapped (multiplexed). Therefore, as a result, with some exceptions, even if TS data is mapped (multiplexed) to the HD-SDI signal, the Y [5] to Y [9] area and the C [5] to C [9] area Video data is secured.
ここで、本実施形態におけるマッピング部１６の詳細処理（上記、ステップ２）について、図３〜５を参照しながら説明する。マッピング部１６では、図３に示すように、ＨＤ−ＳＤＩの有効映像領域（２０ビット）へＴＳデータ（８ビット）をマッピングする。８ビットのＴＳデータＴＳ[０]〜ＴＳ[７]は、ＣチャンネルにマッピングされるＴＳ[０]〜ＴＳ[３]と、ＹチャンネルにマッピングされるＴＳ[４]〜ＴＳ[７]へ分割される。この分割は、ＴＳデータの上位・下位ビットに限らず、予め決められた方法であれば制限はない。 Here, the detailed process (the above-mentioned step 2) of the mapping part 16 in this embodiment is demonstrated, referring FIGS. As shown in FIG. 3, the mapping unit 16 maps TS data (8 bits) to an HD-SDI effective video area (20 bits). 8-bit TS data TS [0] to TS [7] is divided into TS [0] to TS [3] mapped to the C channel and TS [4] to TS [7] mapped to the Y channel. Is done. This division is not limited to the upper and lower bits of the TS data, and is not limited as long as it is a predetermined method.
ＨＤ−ＳＤＩは、Ｙチャンネルと、Ｃチャンネル、それぞれ１０ビットでＹ[０]〜Ｙ[９]又は、Ｃ[０]〜Ｃ[９]で構成される。そして、Ｙチャンネルと、Ｃチャンネルそれぞれのビットを以下のように割り当てる。
Ｙ[０]・Ｙ[１]、Ｃ[０]・Ｃ[１]：データマッピング（多重）の有無情報領域
Ｙ[２]〜Ｙ[５]、Ｃ[２]〜[５]：データマッピング（多重）領域
HD-SDI is composed of Y [0] to Y [9] or C [0] to C [9] with 10 bits each for Y channel and C channel. Then, the Y channel and C channel bits are assigned as follows.
Y [0] · Y [1], C [0] · C [1]: Data mapping (multiplexing) presence / absence information area Y [2] to Y [5], C [2] to [5]: Data mapping (Multiple) area
さらに、データマッピングの有無情報に応じて、以下の２通りの処理に分類される。
（１）データをマッピングしない（映像データがそのまま残る）
（２）ＴＳ[０]〜ＴＳ[３]、ＴＳ[４]〜ＴＳ[７]のデータを変換しマッピングする
そして、Ｙ[６]〜Ｙ[９]、Ｃ[６]〜Ｃ[９]：映像信号領域（データ・情報がマッピングされない）とする。
Furthermore, it is classified into the following two processes according to the data mapping presence / absence information.
(1) Do not map data (video data remains as it is)
(2) Data of TS [0] to TS [3], TS [4] to TS [7] are converted and mapped. And Y [6] to Y [9], C [6] to C [9] : Video signal area (data and information are not mapped).
続いて、Ｙチャンネル、Ｃチャンネル共に、データマッピングの有無情報は、１０ビット中の下位２ビットで構成される。それぞれの意味は、二進数の値で以下のようして表す。
Ｙ[０]・Ｙ[１]、Ｃ[０]・Ｃ[１]
二進数（00）：ＴＳデータはマッピングしない
二進数（11）：ＴＳパケットの先頭バイトである（マッピングは行わない）
二進数（10）：ＴＳデータを変換しマッピングする（多重パターン１）
二進数（01）：ＴＳデータを変換しマッピングする（多重パターン２）
Subsequently, in both the Y channel and the C channel, the data mapping presence / absence information is composed of lower 2 bits of 10 bits. Each meaning is expressed as a binary value as follows.
Y [0] ・ Y [1], C [0] ・ C [1]
Binary number (00): TS data is not mapped Binary number (11): First byte of TS packet (no mapping is performed)
Binary (10): Convert and map TS data (Multiple pattern 1)
Binary number (01): TS data is converted and mapped (Multiple pattern 2)
より具体的には、以下の通りである。
二進数（00）：ＴＳデータはマッピングしない（映像データはそのまま残る）
二進数（11）：ＴＳパケットの先頭バイトである（パケット先頭バイトは0x47固定であるためマッピングしない）
二進数（10）：多重パターン１（Ｙチャンネル、Ｃチャンネル共にマッピングＴＳデータ信号の上位から１ビット目（ＴＳ[３]、ＴＳ[７]のビット反転を行いマッピングする）
二進数（01）：多重パターン２（Ｙチャンネル、Ｃチャンネル共にマッピングＴＳデータ信号の上位から２ビット目（ＴＳ[２]、ＴＳ[６]のビット反転を行いマッピングする）
More specifically, it is as follows.
Binary (00): TS data is not mapped (video data remains as it is)
Binary (11): This is the first byte of the TS packet (the first byte of the packet is fixed to 0x47, so it is not mapped)
Binary number (10): Multiplex pattern 1 (Y channel and C channel are mapped to the first bit from the top of the mapped TS data signal (TS [3], TS [7] are inverted and mapped)
Binary number (01): Multiplex pattern 2 (Y channel and C channel are mapped to the second bit from the top of the mapped TS data signal (TS [2], TS [6] are inverted and mapped)
ここで、図４に、Ｙチャンネルにおける多重パターン１（ａ）と、多重パターン２（ｂ）のＴＳデータ（変換前）と多重（マッピング）対象データ（変換後）の一例を示す。なお、図中、（~）は、ビット演算子のＮＯＴ（ビット反転）を意味している。つまり、~１＝０で、~０＝１である。 FIG. 4 shows an example of TS data (before conversion) and multiplexing (mapping) target data (after conversion) of the multiplexing pattern 1 (a) and multiplexing pattern 2 (b) in the Y channel. In the figure, (~) means a bit operator NOT (bit inversion). That is, ~ 1 = 0 and ~ 0 = 1.
続いて、上述の映像信号領域は、ＴＳデータのマッピング（多重）を行わない領域である。マッピング前の映像信号の値がそのまま残される。以上の領域配分と、ＴＳデータのマッピング方法に従い、ＴＳデータがマッピングされる一例を図５に示す。 Subsequently, the above-described video signal area is an area where TS data mapping (multiplexing) is not performed. The value of the video signal before mapping is left as it is. FIG. 5 shows an example in which TS data is mapped in accordance with the above-described region allocation and TS data mapping method.
本図では、例えば、アクティブビデオ領域（有効映像領域）におけるＹチャンネルのＹ[０]・Ｙ[１]が、左から(11)は、ＴＳパケットの先頭バイト、(00)はマッピングしない、(01)は、多重パターン２、(10)は、多重パターン１・・・と表されている。
In this figure, for example, Y [0] and Y [1] of the Y channel in the active video area (effective video area) are, from the left, (11) is the first byte of the TS packet, and (00) is not mapped. 01) is represented as
次に、上記多重パターンの選択について説明する。まず、１０ビット領域で禁止コード（具体的には、１６進法で、0x000〜0x003、0x3FC〜0x3FF）を発生させないためには、１０ビット中の上位８ビットにて0x00と0xFFを発生させないことと等価になる。よって、ＴＳデータのマッピングでＹ[２]〜Ｙ[９]又は、Ｃ[２]〜Ｃ[９]で0x00又は0xFFが発生しないように、多重パターンの選択を行うようにする。 Next, selection of the multiple pattern will be described. First, in order not to generate prohibition codes (specifically, in hexadecimal, 0x000 to 0x003, 0x3FC to 0x3FF) in the 10-bit area, do not generate 0x00 and 0xFF in the upper 8 bits of 10 bits. Is equivalent to Therefore, the multiple patterns are selected so that 0x00 or 0xFF does not occur in Y [2] to Y [9] or C [2] to C [9] in the TS data mapping.
またさらに、ＴＳデータがマッピングされるＹチャンネル又はＣチャンネルの最上位ビット（具体的には、Ｙ[５]又はＣ[５]）は、マッピングされる前の映像信号のビット値と極力同じになるように多重パターンの選択を行うようにする。 Furthermore, the most significant bit (specifically, Y [5] or C [5]) of the Y channel or C channel to which TS data is mapped is as much as possible as the bit value of the video signal before mapping. Multiple patterns are selected so that
ここで、図６にＹチャンネルを例に、具体的な多重パターン選択のフローを示す。マッピングされる前の映像信号をＹ[０]〜Ｙ[９]とし、マッピング対象のＴＳデータをＴＳ[４]〜ＴＳ[７]としている。また、Ｃチャンネルも同様のフローに従い選択される。なお、図中、Ｙ[9:5]は、Ｙ[５]〜Ｙ[９]を表し、ＴＳ[7:4]は、ＴＳ[４]〜ＴＳ[７]を表している。 Here, FIG. 6 shows a specific flow of multiple pattern selection with the Y channel as an example. The video signals before mapping are Y [0] to Y [9], and the TS data to be mapped are TS [4] to TS [7]. The C channel is also selected according to the same flow. In the figure, Y [9: 5] represents Y [5] to Y [9], and TS [7: 4] represents TS [4] to TS [7].
図６中のＳ００１〜Ｓ００４は、禁止コード処理優先のために、Ｙチャンネル又はＣチャンネルの最上位ビット（具体的には、Ｙ[５]又はＣ[５]）がマッピングされる前の映像信号のビット値と同じにならない場合の例外処理の選択結果である。しかし、例外処理は、Ｙ[５]〜Ｙ[９]とＴＳ[４]〜ＴＳ[７]の条件が全て揃った場合に選択されるために、発生頻度は低い。従って、多くの場合には、Ｓ００５とＳ００６の選択結果となるため、映像品質の劣化に対しては軽微な影響となるわけである。 S001 to S004 in FIG. 6 are video signals before the most significant bit (specifically, Y [5] or C [5]) of the Y channel or C channel is mapped in order to give priority to the prohibition code processing. This is a selection result of exception handling when it is not the same as the bit value of. However, since exception processing is selected when all of the conditions Y [5] to Y [9] and TS [4] to TS [7] are met, the occurrence frequency is low. Accordingly, in many cases, the selection results of S005 and S006 are obtained, and this has a slight effect on the deterioration of the video quality.
続いて、本実施形態におけるＴＳデータ抽出部１８は、ＴＳデータがマッピングされているＨＤ−ＳＤＩデータから、ＴＳデータを抽出する処理を行う（ステップ３）。つまり、ＴＳデータのマッピングのルールと、ＴＳデータマッピングの有無情報に従って、マッピングされた領域からＴＳデータを抽出するというものである。なお、データマッピングの有無情報が、ＴＳパケットの先頭である場合は、ＴＳパケット先頭バイト（１６進数の0x47値）をＴＳデータとする。 Subsequently, the TS data extraction unit 18 in the present embodiment performs processing for extracting TS data from the HD-SDI data to which the TS data is mapped (step 3). That is, TS data is extracted from the mapped area in accordance with TS data mapping rules and TS data mapping presence / absence information. When the data mapping presence / absence information is the head of a TS packet, the TS packet head byte (hexadecimal 0x47 value) is used as TS data.
そして、第１、第２のデコード部（２０、２２）が、ＴＳデータ抽出部１８によって、それぞれ抽出されたＴＳデータを受け、第１、第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、復号映像信号として出力していく（ステップ４）。 Then, the first and second decoding units (20, 22) receive the TS data extracted by the TS data extraction unit 18, respectively, and in the same manner as the first and second encoding units (12, 14). Each of them is decoded and output as a decoded video signal (step 4).
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７は、本発明に係るデジタル信号の伝送装置の第２の実施形態における複数のエンコードデータがマッピング（多重）された状態を示した一例図である。 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. 7 is an example diagram showing a state in which a plurality of encoded data are mapped (multiplexed) in the second embodiment of the digital signal transmission apparatus according to the present invention.
本実施形態は、上述の第１の実施形態において複数のＴＳデータのマッピングを行うものである。複数のＴＳデータのマッピングを行う場合には、時分割マッピングを行う。マッピングのルールは、第１の実施形態と同様に行い、マッピング部１６と、ＴＳデータ抽出部１８で時分割の方法を予め決めておく。マッピングされるＴＳデータ１（ＴＳ１）と、ＴＳデータ２（ＴＳ２）の２種類について、偶数サンプルと、奇数サンプルで時分割マッピングした一例を図７に示す。 This embodiment performs mapping of a plurality of TS data in the first embodiment described above. When mapping a plurality of TS data, time division mapping is performed. The mapping rule is the same as in the first embodiment, and the time division method is determined in advance by the mapping unit 16 and the TS data extraction unit 18. FIG. 7 shows an example in which time-division mapping is performed with an even number sample and an odd number sample for two types of TS data 1 (TS1) and TS data 2 (TS2) to be mapped.
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、ＨＤ−ＳＤＩフォーマットの有効映像領域へＴＳデータを多重する際に、禁止コードを発生させず、また、多重前のＨＤ−ＳＤＩ信号の映像品質劣化を極力抑えることができ、さらに、データ有無情報の認識や、多重されているパケット間の同期を容易なものとすることができる。 The digital signal transmission apparatus and the digital signal transmission method according to the present invention do not generate a forbidden code when multiplexing TS data to an effective video area of the HD-SDI format, and the HD-SDI signal before multiplexing. Video quality degradation can be suppressed as much as possible, and further, data presence / absence information can be recognized and synchronization between multiplexed packets can be facilitated.
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 マッピング部
１８ ＴＳデータ抽出部
２０ 第１のデコード部
２２ 第２のデコード部
２４ モニター
10 Digital
Claims (8)
前記エンコード部により出力されたエンコードデータをＳＤＩにおける有効映像領域に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エンコードデータを抽出するデータ抽出部と、
前記データ抽出部により抽出されたエンコードデータをデコード処理し、映像データとして出力するデコード部と、
を備え、
前記有効映像領域は、Ｙチャンネルの１０ビット信号（下位から：Ｙ［０］、Ｙ［１］、・・・、Ｙ［９］）と、Ｃチャンネルの１０ビット信号（下位から：Ｃ［０］、Ｃ［１］、・・・、Ｃ［９］）からなり、
前記Ｙチャンネルの（Ｙ［０］、Ｙ［１］）領域の２ビットと、前記Ｃチャンネルの（Ｃ［０］、Ｃ［１］）領域の２ビットそれぞれには、エンコードデータ有無情報の信号が含まれており、
前記マッピング部は、８ビット信号（下位から：Ｄ［０］、Ｄ［１］、・・・、Ｄ［７］）からなる前記エンコードデータを４ビット毎に２分割し、前記Ｙチャンネルの（Ｙ［０］、Ｙ［１］）領域の２ビットに含まれている前記エンコードデータ有無情報の信号がエンコードデータ有りの信号の場合、前記２分割した４ビットのエンコードデータ（Ｄ［４］〜Ｄ［７］）を前記Ｙチャンネルの（Ｙ［２］〜Ｙ［５］）領域の４ビットにマッピングし、そして、前記Ｃチャンネルの（Ｃ［０］、Ｃ［１］）領域の２ビットに含まれている前記エンコードデータ有無情報の信号がエンコードデータ有りの信号の場合、前記２分割した４ビットのエンコードデータ（Ｄ［０］〜Ｄ［３］）を前記Ｃチャンネルの（Ｃ［２］〜Ｃ［５］）領域の４ビットにマッピングするものであ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 the encoded data as 8-bit encoded data;
A mapping unit that maps the encoded data output by the encoding unit to an effective video area in SDI;
A data extraction unit for extracting encoded data mapped by the mapping unit;
A decoding unit that decodes the encoded data extracted by the data extraction unit and outputs it as video data;
With
The effective video area includes a Y-channel 10-bit signal (from the lower order: Y [0], Y [1],..., Y [9]) and a C-channel 10-bit signal (from the lower order: C [0 ], C [1], ..., C [9])
The 2 bits of the (Y [0], Y [1]) area of the Y channel and the 2 bits of the (C [0], C [1]) area of the C channel each have a signal of encoded data presence / absence information. Is included,
The mapping unit divides the encoded data consisting of an 8-bit signal (from the lower order: D [0], D [1],..., D [7]) into two for every 4 bits, When the encoded data presence / absence information signal included in 2 bits of the Y [0], Y [1]) area is a signal with encoded data, the divided 4-bit encoded data (D [4] to D [7]) is mapped to 4 bits in the (Y [2] to Y [5]) area of the Y channel, and 2 bits in the (C [0], C [1]) area of the C channel If the encoded data presence / absence information signal included in the signal is a signal with encoded data, the divided 4-bit encoded data (D [0] to D [3]) is converted into the C channel (C [2 ] To C [5]) Transmission apparatus for digital signals, characterized in that those to be mapped to and.
前記エンコードステップにより出力されたエンコードデータをＳＤＩにおける有効映像領域にマッピングしていくマッピングステップと、
前記マッピング部によりマッピングされたエンコードデータを抽出するデータ抽出ステップと、
前記データ抽出ステップにより抽出されたエンコードデータをデコード処理し、映像データとして出力するデコードステップと、
を含み、
前記有効映像領域は、Ｙチャンネルの１０ビット信号（下位から：Ｙ［０］、Ｙ［１］、・・・、Ｙ［９］）と、Ｃチャンネルの１０ビット信号（下位から：Ｃ［０］、Ｃ［１］、・・・、Ｃ［９］）からなり、
前記Ｙチャンネルの（Ｙ［０］、Ｙ［１］）領域の２ビットと、前記Ｃチャンネルの（Ｃ［０］、Ｃ［１］）領域の２ビットそれぞれには、エンコードデータ有無情報の信号が含まれており、
前記マッピングステップでは、８ビット信号（下位から：Ｄ［０］、Ｄ［１］、・・・、Ｄ［７］）からなる前記エンコードデータを４ビット毎に２分割し、前記Ｙチャンネルの（Ｙ［０］、Ｙ［１］）領域の２ビットに含まれている前記エンコードデータ有無情報の信号がエンコードデータ有りの信号の場合、前記２分割した４ビットのエンコードデータ（Ｄ［４］〜Ｄ［７］）を前記Ｙチャンネルの（Ｙ［２］〜Ｙ［５］）領域の４ビットにマッピングし、そして、前記Ｃチャンネルの（Ｃ［０］、Ｃ［１］）領域の２ビットに含まれている前記エンコードデータ有無情報の信号がエンコードデータ有りの信号の場合、前記２分割した４ビットのエンコードデータ（Ｄ［０］〜Ｄ［３］）を前記Ｃチャンネルの（Ｃ［２］〜Ｃ［５］）領域の４ビットにマッピングするものであることを特徴とするデジタル信号の伝送方法。 An encoding step for encoding the input uncompressed video data and outputting the encoded data;
A mapping step of mapping the encoded data output in the encoding step to an effective video area in SDI;
A data extraction step of extracting encoded data mapped by the mapping unit;
A decoding step of decoding the encoded data extracted by the data extraction step and outputting as video data;
Including
The effective video area includes a Y-channel 10-bit signal (from the lower order: Y [0], Y [1],..., Y [9]) and a C-channel 10-bit signal (from the lower order: C [0 ], C [1], ..., C [9])
The 2 bits of the (Y [0], Y [1]) area of the Y channel and the 2 bits of the (C [0], C [1]) area of the C channel each have a signal of encoded data presence / absence information. Is included,
In the mapping step, the encoded data consisting of an 8-bit signal (from the lower order: D [0], D [1],..., D [7]) is divided into two every 4 bits, and the Y channel ( When the encoded data presence / absence information signal included in 2 bits of the Y [0], Y [1]) area is a signal with encoded data, the divided 4-bit encoded data (D [4] to D [7]) is mapped to 4 bits in the (Y [2] to Y [5]) area of the Y channel, and 2 bits in the (C [0], C [1]) area of the C channel If the encoded data presence / absence information signal included in the signal is a signal with encoded data, the divided 4-bit encoded data (D [0] to D [3]) is converted into the C channel (C [2 ] To C [5]) Method of transmitting a digital signal, characterized in that in which maps four bits.
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