JP3870561B2

JP3870561B2 - 光ファイバ伝送の瞬断検出装置およびその方法

Info

Publication number: JP3870561B2
Application number: JP20103198A
Authority: JP
Inventors: 錦一大津
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 1998-07-16
Filing date: 1998-07-16
Publication date: 2007-01-17
Anticipated expiration: 2018-07-16
Also published as: JP2000032066A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光ファイバ伝送の瞬断検出装置およびその方法に関し、特に光ファイバを使用したビデオカメラシステムで瞬断が発生した場合でも、受信装置の出力画像が乱れないようにした光ファイバ伝送の瞬断検出装置およびその方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
Fiber channel 等の高速ネットワーク用のデータ伝送フォーマットを利用したデジタル光ファイバ伝送装置は、本来光ファイバケーブルが固定設置されているので、光信号の瞬断の可能性が低く、瞬断に対する復帰動作の即応性が十分ではない。
【０００３】
これに対し、デジタル光ファイバ伝送装置を備えたビデオカメラシステム（以下、カメラシステムと記す）では、撮影者が手に持って自在に移動可能というビデオカメラ（以下、カメラと記す）の性格から光ファイバケーブルが激しく引きずり回され、ケーブルの屈曲により光信号が瞬断する可能性が高い。
【０００４】
従来のカメラシステムにおいては、光信号の瞬断があった場合、受信機の直並列変換器のクロック再生のＰＬＬ回路が張り付かないように、外部から与えられた基準クロックに同期し、その後、光信号が入ってきたら再び受信データに同期し、クロック再生され、受信データ中に含まれるバイト同期コードを検出して直並列変換のタイミングをとり、正しい並列受信データを得るという工程をたどるようにしていた。
【０００５】
【発明が解決しょうとする課題】
しかしながら、前述の光信号の瞬断から正しい並列データを得るまでの間、直並列変換器の出力は不定のデータを出力し続け、受信装置の出力画像は乱れたままであった。
そこで本発明の課題は、光信号が瞬断してから直並列変換器の出力が正常に戻るまでの間、受信装置の出力画像を乱さないようにした光ファイバ伝送の瞬断検出装置およびその方法を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために本発明は、シリアルデータを直並列変換するタイミングをとる特殊コードを一定期間毎に有する伝送信号フォーマットを用いて光信号伝送を行う光ファイバ伝送の瞬断検出装置において、
光信号を受信して得た受信データを蓄積する受信データ蓄積手段と、
光信号の受信レベルを検出する受信レベル検出手段と、
前記一定期間中の特殊コードの有無を検出する特殊コード有無検出手段と、
前記特殊コード有無検出手段が検出した特殊コードの無状態の検出結果を無視する特殊コード不検出無視手段を備え、前記受信レベル検出手段の検出結果と前記特殊コード有無検出手段の検出結果に基づいて光信号の異常を検出する光信号異常検出手段と、
前記光信号異常検出手段が光信号異常を検出した場合には、前記受信データの出力を検出後所定期間停止し、前記受信データ蓄積手段に予め蓄積された受信データを代替して出力する代替受信データ出力手段とを備えたことを特徴とする。
【０００７】
このようにすれば、光信号異常検出手段が光信号の異常を検出した場合には、代替受信データ出力手段は予め受信データ蓄積手段に蓄積している受信データを代替受信データとして出力するので、受信装置の出力画像が乱れることがない。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施形態例に基づいて説明する。
図１は本実施の形態に適用するカメラシステムにおけるデジタル光ファイバ伝送の信号フォーマットであり、図２はデジタル光ファイバ伝送装置を有するカメラシステムの受信装置側の回路構成図であり、図３は瞬断検出器のタイミングチャートである。
なお、本来、カメラシステムにおいては、カメラからＣＣＵ（通信制御装置）への画像および音声信号の伝送の他に、ＣＣＵからカメラへのリターンビデオと称される画像と音声信号もあり、２本の光ファイバで双方向伝送している。以下の説明においては、伝送に関しては同一構成なので、カメラからＣＣＵへの伝送のみを例にして説明する。
【０００９】
図１に示すように、“ANSI X3T11 Fiber channel”規格に準拠した伝送信号フォーマットでは、受信装置で受信したシリアルデータの直並列変換のタイミングをとるために、K28.5 という特殊コード（００１１１１１０１０）がデータ列中に必ず挿入されている必要があり、本実施の形態においても水平ブランキング期間中にそのコード（バイト同期コード）が挿入されている。
【００１０】
図２に示すように、前記伝送信号フォーマットでカメラ１より光ファイバケーブル２を介して伝送されたｍ[bps] の光信号は、ＣＣＵ１０の受信部１１で光電変換され、ＡＧＣ１２で一定レベルに増幅された後、直並列変換器２０に入る。直並列変換器２０においては、受信データからクロック再生するためにＰＬＬ回路２１に入り、クロック再生され、そのクロックによって受信データをｎ bitシフトレジスタ２２に入力していく。それと同時に、「特殊コード有無検出手段」であるバイト同期検出部２３で受信データからK28.5 のバイト同期コード(Byte Sync) を検出し、シフトレジスタ２２からパラレルデータを取り出すためのタイミング信号を作り、それによってｎ[bit] のパラレルデータを得る。以上が受信データが正常の場合の動作である（図３参照）。
【００１１】
若し、光信号が瞬断された場合、先ずは「光信号異常検出手段，受信レベル検出手段」である受光レベル検出部１３で光が無いことを検出し、オアゲート２４，スイッチ２５を介してＰＬＬ２１への入力をｍ[bps] の受信データから（ｍ／２ [Ｈｚ] ）の基準クロックに切り換えてＰＬＬ２１が張り付かないようにする。この切り換えてからＰＬＬ２１がロックするまでｔ1 秒を要する（図３参照）。
【００１２】
また、瞬断に至らなくても光ファイバケーブル２の屈曲により減衰が激しくノイズを含んだ受信データが直並列変換器２０に入力されてバイト同期コード(Byte Sync) が、「光信号異常検出手段，受信レベル検出手段」であるバイト同期信号異常検出器３１により異常数検出された場合には、基準クロック切換パルス発生器３２からのLock Ref信号（次に説明する）により、ＰＬＬ２１の入力が受信データから基準クロックに切り換わる。これらの状態においては、バイト同期コードが正常に検出されないためシフトレジスタ２２の出力も無効なデータとなる。
【００１３】
その後、光信号が復帰するとＰＬＬ２１は再び受信データに同期するようになり、クロック再生されるが、クロックがロックして正常な直並列変換が行われるまでにｔ2 秒かかるため、全体としては最短でも〔ｔ1 ＋ｔ2 〕秒間は無効なデータ期間が続く（図３参照）。この光信号が瞬断した時点から復帰して正常な直並列変換が行われるまでの期間はバイト同期コード(Byte Sync) の異常検出は休止し、その後、再開し、再び異常を検出するとＰＬＬ２１の入力を基準クロックに切り換える。
【００１４】
つまり、水平ブランキング期間毎に必ず１回存在する筈のバイト同期コードが異常検出されてから確実に正常な直並列変換がされるまでの最小限の期間を無効データの期間として識別できる。この様子を図３のタイミングチャートに示す。図３では、バイト同期コードの異常を検出してからＰＬＬ２１の入力を基準クロックに切り換える信号をLock Refとし、バイト同期コードの異常を検出してから正常なデータが出力されるまでの識別信号をByte Sync Error とした。Byte Sync Error 信号は無効データ期間識別パルス発生器３３から出力する。
また、受信したデータは画像データにデマルチプレクサ回路１４でデマルチプレクスされた後、常に「受信データ蓄積手段」であるフレームメモリ１５に数フレーム蓄えておく。そして、瞬断検出の場合には、前記Byte Sync Error 信号を受けた「代替受信データ出力手段」である出力代替制御部３４が、光の受信データの無効期間〔（ｔ1 ＋ｔ2 ）秒間〕にＣＣＵ１０の出力画像を瞬断検出する直前の正常画像に固定し、出力画像を乱さないようにした。これを図３では、「蓄積画像，代替画像」として示す。
【００１５】
また、この瞬断検出は頻繁に行われるとＣＣＵ１０の出力画像が頻繁に静止してしまい、カメラシステムとしては問題となる。カメラシステムにおいては、多少のノイズがあっても画像が頻繁に静止するよりは良いとされることがあるので、瞬断検出がバイト同期コードの異常をｐ水平ブランキング期間連続して検出したときに、上記の瞬断復旧動作に入るようにし、ノイズ耐性を持たせたことも本実施の形態の特徴である。本実施の形態の場合、ｐ＝２である。
【００１６】
即ち、図３の左上において、受信データは「Ｄ1 」ではバイト同期コードが１回発生しているので正常、「Ｄ2 」ではバイト同期コードが発生していないので異常、「Ｄ3 」では同様に正常、「Ｄ4 」では同様に異常である。この内、「Ｄ2 」の異常は異常発生の水平ブランキング期間が１回なので無視し、「Ｄ4 」の異常は異常発生の水平ブランキング期間が２回（ｐ＝２）連続なので、瞬断復旧動作に入るようにしてノイズ耐性を持たせている。この機能は、図示しない「特殊コード不検出無視手段」により行う。
【００１７】
以上は、カメラ１からＣＣＵ１０への伝送についてだが、同様にＣＣＵ１０からカメラ１へのリターンビデオの伝送についても同様な瞬断検出装置を有し、光信号の瞬断時にカメラのリターンビデオ出力の画像乱れを防ぐことができる。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、デジタル光ファイバ伝送装置を有したカメラシステムで、光ファイバケーブルの屈曲等による光信号の瞬断を光信号の受信レベルおよび特殊コードの有無により検出し、瞬断検出時に、受信装置の出力画像を直前の画像に固定して、出力画像の乱れを防止できる。また、特殊コードの無状態の検出結果を無視する特殊コード不検出無視手段を設けることで、出力画像の固定の発生を必要に応じて制御することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に適用するカメラシステムにおけるデジタル光ファイバ伝送フォーマットである。
【図２】同実施の形態のブロック図である。
【図３】同実施の形態における瞬断検出のタイミングチャートである。
【符号の説明】
１…ビデオカメラ、２…光ファイバケーブル、１０…ＣＣＵ、１３…受光レベル検出部（光信号異常検出手段）、１５…フレームメモリ（受信データ蓄積手段）、２０…直並列変換器、２３…バイト同期検出部、３０…瞬断検出器、３１…バイト同期信号異常検出部（光信号異常検出手段）、３３…無効データ期間識別パルス発生部、３４…出力代替制御部（代替受信データ出力手段）。

Claims

シリアルデータを直並列変換するタイミングをとる特殊コードを一定期間毎に有する伝送信号フォーマットを用いて光信号伝送を行う光ファイバ伝送の瞬断検出装置において、
光信号を受信して得た受信データを蓄積する受信データ蓄積手段と、
光信号の受信レベルを検出する受信レベル検出手段と、
前記一定期間中の特殊コードの有無を検出する特殊コード有無検出手段と、
前記特殊コード有無検出手段が検出した特殊コードの無状態の検出結果を無視する特殊コード不検出無視手段を備え、前記受信レベル検出手段の検出結果と前記特殊コード有無検出手段の検出結果に基づいて光信号の異常を検出する光信号異常検出手段と、
前記光信号異常検出手段が光信号異常を検出した場合には、前記受信データの出力を検出後所定期間停止し、前記受信データ蓄積手段に予め蓄積された受信データを代替して出力する代替受信データ出力手段と、を備えたことを特徴とする光ファイバ伝送の瞬断検出装置。
前記特殊コード不検出無視手段は、前記特殊コード有無検出手段が前記特殊コードの無状態を連続して検出する回数が所定数に達するまでは前記無状態の検出結果を無視することを特徴とする請求項１記載の光ファイバ伝送の瞬断検出装置。
前記光ファイバ伝送の瞬断検出装置を、ビデオカメラと該ビデオカメラに対して信号の送受を行う通信制御装置とを備えて構成する光ファイバ伝送システムに適用することを特徴とする請求項１記載の光ファイバ伝送の瞬断検出装置。
リアルデータを直並列変換するタイミングをとる特殊コードを一定期間毎に有する伝送信号フォーマットを用いて光信号伝送を行う光ファイバ伝送の瞬断検出方法において、
光信号を受信して得た受信データを蓄積する第１のステップと、
光信号の受信レベルを検出する第２のステップと、
前記一定期間中の特殊コードの有無を検出する第３のステップと、
前記第３のステップで検出した前記特殊コードの無状態の検出結果を無視する第４のスップと、
前記第２のステップから前記第４のステップで得られた検出結果に基づいて光信号の異常を検出する第５のステップと、
前記第５のステップで光信号異常を検出した場合には、前記受信データの出力を光信号異常の検出後所定期間停止し、前記第１のステップで予め蓄積された受信データを代替して出力する第６のステップと、
を備えたことを特徴とする光ファイバ伝送の瞬断検出方法。