JP4101780B2

JP4101780B2 - 信号伝送方法および信号伝送装置

Info

Publication number: JP4101780B2
Application number: JP2004082160A
Authority: JP
Inventors: 一宏田辺
Original assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Current assignee: Hitachi Kokusai Electric Inc
Priority date: 2004-03-22
Filing date: 2004-03-22
Publication date: 2008-06-18
Anticipated expiration: 2024-03-22
Also published as: CN1674670A; CN100382598C; JP2005269482A; US7729255B2; US20050206740A1

Description

本発明は、信号伝送方法および信号伝送装置に関し、特に、二つの映像機器間を双方向に映像、音声、制御信号等を多重伝送する信号伝送方法および信号伝送装置に関するものである。

テレビジョンカメラ（以下カメラ部と略記する。）とカメラ制御装置（以下、カメラ制御部と略記する。）等の映像機器間を双方向に映像信号、音声信号および制御信号などのデータを多重伝送する場合、ＴＲＩＡＸケーブル（以下、伝送ケーブルと称す。）と呼ばれる３重の同軸ケーブルを用い、映像信号、音声信号および制御信号等のデータを周波数分割多重して伝送する装置が知られている。

また、ＴＲＩＡＸ伝送では、双方向に映像信号、音声信号、制御信号などをアナログ的に周波数分割多重して伝送する形態が主流であった。このようにアナログ処理の場合、使用する伝送ケーブルの特性及び周波数分割する際のフィルターの特性等の影響を受け、カメラ部あるいはカメラ制御部で得られる映像や音声信号に特性の劣化が生じやすい。

この問題を解決するために、本出願人らが提案したディジタル映像信号多重伝送方法およびその装置（例えば、特許文献１および２参照）がある。これは、伝送路の両端で、それぞれ映像信号や音声信号などをデジタル化し、時分割多重化、時間軸圧縮して、信号期間と無信号期間の繰り返しからなる送信信号を生成し、伝送路の一端からの送信信号の無信号期間に、他端からの送信信号を相互に伝送することによって、１つの伝送路にて双方向伝送を可能としたもので、現在実用化に至っている。

従来のディジタル映像信号多重伝送装置の一例を図７を用いて説明する。図７において、まず、カメラ部７０１では、カメラ７０２からの映像信号Ｓ１、音声信号Ａ１およびカメラ７０２を制御するＣＰＵ７１０からの制御信号Ｃ１は、Ａ／Ｄ変換回路（図示せず。）で、デジタル化された信号となり、時分割多重回路７０３で多重化され、パラレル／シリアル変換器７０４でシリアルデータに変換され、増幅器７０５に供給される。増幅器７０５の出力は、ケーブル７１３（一般には、伝送路を言う。）を介して、カメラ制御部７２０に伝送される。カメラ制御部７２０では、ケーブル７１３からの時分割多重信号は、増幅器７２１で増幅され、イコライザー回路７２２でケーブル減衰の補正を施した後、シリアル／パラレル変換器７２３でパラレルデータに変換され、分離回路７２４で映像信号Ｓ１、音声信号Ａ１、制御信号Ｃ１に分離される。

同様に、カメラ制御部７２０では、ＣＣＵ７２６からのデジタル化された映像信号Ｓ２、音声信号Ａ２およびＣＣＵを制御するＣＰＵ７２５からの制御信号Ｃ２は、時分割多重回路７２８に印加される。また、基準映像位相信号発生回路７２７からの基準映像位相信号ＴＲＳ（Time Reference Signal）も時分割多重回路７２８に印加され、ここで各信号が多重化され、パラレル／シリアル変換器７２９でシリアルデータに変換され、増幅器７３０、ケーブル７１３を介して、カメラ部７０１に伝送される。カメラ部７０１では、ケーブル７１３からの時分割多重信号は、増幅器７０６で増幅され、イコライザー回路７０７でケーブル減衰補正され、シリアル／パラレル変換器７０８でパラレルデータに変換され、分離回路７０９で映像信号Ｓ２、音声信号Ａ２、制御信号Ｃ２に分離さ、それぞれカメラ７０２およびＣＰＵ７１０に供給される。なお、基準映像位相信号ＴＲＳは、（３ＦＦ）（０００）の組合せからなる１０ビットのデジタル信号で、この信号を受信するとＴＲＳであることが確認できるように構成されている。

また、カメラ部７０１において、基準映像位相信号ＴＲＳは、基準映像位相信号検出回路７１２で検出され、基準映像位相信号発生回路７１１でカメラ部７０１用に基準映像位相信号ＴＲＳを発生し、これがカメラ７０２に印加される。即ち、カメラ制御部７２０の基準映像位相信号発生回路７２７からの基準映像位相信号ＴＲＳの位相をカメラ側７０１で検出し、これに同期した基準映像位相信号ＴＲＳを発生させ、この基準映像位相信号ＴＲＳに同期してカメラ７０２は、駆動されるようになっている。

而して、前述したようなディジタル映像信号多重伝送装置において、単純に各信号を多重し、シリアル化した場合、信号伝送に必要な帯域が広くなる。従って、伝送路のケーブル損失による信号特性劣化が大きく、伝送可能な長さが短くなるという欠点がある。換言すれば、ディジタル信号伝送の可能な距離（伝送路の長さ）では、アナログ伝送で生ずるような劣化はないが、ディジタル伝送可能な距離を超えると、信号が正常に再生されず、伝送不可の状態となる。

具体的には、例えば、ＳＭＰＴＥ（全米映画テレビジョン技術者協会：Society of Motion Picture and Television Engineers）が制定しているデジタル信号規格Ｄ１信号の場合、伝送できる伝送量は、２７０Ｍｂｐｓの信号となる。カメラ部７０１からカメラ制御部７２０への主信号をＤ１信号とし、逆にカメラ制御部７２０からカメラ部７０１へのリターン信号Ｒ１は、映像品質を下げても問題にならないため、例えば、９０Ｍｂｐｓ相当の信号とする。このように設定すると、主信号Ｄ１とリターン信号Ｒ１の双方を合わせると３６０Ｍｂｐｓの伝送量を持つ信号となる。結果として伝送帯域３６０Ｍｂｐｓで双方向伝送を行う必要がある。

一方、ケーブル７１３のケーブル減衰量は、周波数が高いほど大きく、一般的に利用されるＴＲＩＡＸケーブルの場合は、例えば、表１の通りである。

さて、減衰したシリアルなデジタル信号は、補償回路であるイコライザー７０７および７２２でも復元されるが、復元には限界がある。即ち、伝送信号の周波数が３６０ＭＨｚのような高い周波数では、−４０ｄＢ程度の減衰が修復の限界になる。単純に計算すると、表１で示す伝送信号の周波数３６０ＭＨｚの場合、
−４０ｄＢ÷（−１０ｄＢ／１００ｍ）＝４００ｍ・・・・・（１）
となり、伝送可能な最大ケーブル長は、４００ｍとなる。また、伝送信号の周波数３６ＭＨｚの場合も同様な補償限界と仮定すると、
−４０ｄＢ÷（−２８ｄＢ／１０００ｍ）＝１４２９ｍ・・・（２）
となり、伝送可能な最大ケーブル長は約１．５ｋｍとなる。

而して、ＴＲＩＡＸケーブルを用いたカメラシステムは、様々な用途で利用される。例えば、放送局の場合、スタジオ内で利用される場合が多く、ケーブル長は、通常１００ｍ以下であり、（１）式のように４００ｍ仕様であれば、十分カバーしており、スタジオ内の使用には特に問題になることはない。しかし、屋外で利用する場合、例えば、野球中継やゴルフ中継などで利用される場合が多く、このような場合、カメラ部７０１とカメラ制御部７２０の距離は、１ｋｍを超える場合がほとんどであり、デジタル伝送の場合、劣化はないが、最大ケーブル長が短くなるという問題がある。

特許第３３９０５０９号公報

特許第３１９４５１０号公報

カメラ部とカメラ制御部の間をデジタル信号伝送する場合、その伝送距離は、デジタル信号の伝送する周波数に依存し、デジタル信号の周波数が高いほどケーブル減衰が大きくなる。放送局では、スタジオ内で利用されるためケーブル長は、通常１００ｍ以下であり、特に、ケーブル長が問題になることはない。しかし、屋外で利用する場合、野球中継やゴルフ中継等で利用される場合が多く、カメラ部とカメラ制御部の距離は、１ｋｍ以上必要であり、デジタル伝送の場合、信号の劣化が問題となる。

本発明の目的は、伝送路の長さと伝送信号の伝送量を適合させた信号伝送方法および信号伝送装置を提供することである。

本発明の他の目的は、伝送路の長さに合わせて伝送路を伝送する伝送信号の伝送量を制御する信号伝送方法および信号伝送装置を提供することである。

本発明の更に他の目的は、伝送路の長さを伝送路を伝送する伝送信号の遅延量から計測する信号伝送方法および信号伝送装置を提供することである。

本発明は、カメラ部と上記カメラ部を制御するカメラ制御部とが伝送路で接続され、少なくとも映像信号、音声信号、制御信号がデジタル化され、時分割多重化して上記カメラ部と上記カメラ制御部間を信号伝送する信号伝送装置において、上記伝送路を伝送する信号の遅延量を計測するステップおよび上記カメラ部および上記カメラ制御部は、それぞれ上記伝送路に送出する信号のデータ量を上記計測された遅延量に基づいて制御するステップとから構成される。

また、本発明の信号伝送方法において、上記伝送路を伝送する信号の遅延量を計測するステップは、上記少なくとも映像信号、音声信号、制御信号がデジタル化され、時分割多重化して伝送される信号と共に伝送される基準映像位相信号の遅延量を計測するステップとから構成される。

また、本発明の信号伝送方法において、上記計測された遅延量に基づいて上記カメラ部および上記カメラ制御部がそれぞれ上記伝送路に送出する信号のデータ量を制御するステップは、上記伝送路に送出する信号のデータ量を削減するステップおよび伝送に必要な周波数帯域を切り替えるステップから構成される。

また、本発明の信号伝送方法において、上記少なくとも映像信号、音声信号、制御信号がデジタル化され、時分割多重化して伝送される信号と上記基準映像位相信号とを異なる帯域で伝送するように構成される。

更に、本発明は、カメラ部と上記カメラ部を制御するカメラ制御部とが伝送路で接続され、少なくとも映像信号、音声信号、制御信号がデジタル化され、時分割多重化して上記カメラ部と上記カメラ制御部間を信号伝送する信号伝送装置において、上記カメラ部および上記カメラ制御部は、それぞれ上記伝送路に送出する信号のデータ量を制御するデータ量制御部を有し、上記カメラ制御部は、上記伝送路を伝送する信号の遅延量を計測する遅延量計測部を有し、上記遅延量計測部の出力信号に基づいて上記カメラ部および上記カメラ制御部の上記データ量制御部を制御するように構成される。

また、本発明の信号伝送装置において、上記伝送路を伝送する信号の遅延量を計測する遅延量計測部は、上記少なくとも映像信号、音声信号、制御信号がデジタル化され、時分割多重化して伝送される信号と共に伝送される基準映像位相信号発生部と上記基準映像位相信号発生部からの基準映像位相信号が上記伝送路を伝送して得られる遅延量を計測する手段とから構成される。

また、本発明の信号伝送装置において、上記カメラ部および上記カメラ制御部が有する上記伝送路に送出する信号のデータ量を制御するデータ量制御部は、上記伝送路に送出する信号のデータ量を削減するデータ量削減部および伝送に必要な周波数帯域を切り替える周波数帯域切り替え部とから構成される。

また、本発明の信号伝送装置において、上記カメラ部および上記カメラ制御部は、それぞれ上記伝送路を伝送する信号の減衰量を補正するイコライザーを有し、上記イコライザーの減衰量の補正量を上記データ量制御部の出力信号に基づいて制御するように構成される。

また、本発明の信号伝送装置において、上記カメラ部および上記カメラ制御部が有するイコライザーの少なくとも１つをプリエンファシス回路で置換するものである。

本発明によれば、高品質なデジタル伝送でありながら、アナログ伝送と同様に長距離伝送をすることができる。また、データ圧縮などでデータ量を削減し、データ量削減手段に合わせてクロックレートを下げ、伝送に必要な周波数帯域を下げることで、伝送路の長さが長い時は、データ量を削減し、伝送帯域を狭めて伝送し、伝送路の長さが短い時は、非圧縮で従来と同様な方法でデジタル伝送できるので、伝送路の長さに無関係に高品質な信号を伝送できる利点がある。

本発明は、高能率符号化に基づくデータ圧縮を用いると、Ｄ１信号も１／１０以下にデータ量を削減することが可能となる。そしてデータ量を削減すれば、伝送のクロックレートも下げることが可能となり、伝送の周波数帯域も狭くすることができる。例えば、３６０Ｍｂｐｓ信号を３６Ｍｂｐｓ信号に圧縮したとすると（２）式から伝送可能最大ケーブル長も１．５ｋｍ程度となり、ユーザーニーズを満足することができる。しかし、この場合、データ圧縮による映像品質の劣化が生じる。一般的にはブロックノイズやモスキートノイズと呼ばれるノイズが発生する。これは、ケーブル長に関係なく、ケーブル長が短い場合も発生するノイズである。従って、スタジオ内部で用いる場合は、デメリットとなる。

本発明では、先ずデータ圧縮などでデータ量を削減し、データ量削減手段に合わせてクロックレートを下げ、伝送に必要な周波数帯域を下げる手段を有し、伝送路のケーブル長が長い時は、データ量削減手段により、伝送帯域を狭めて伝送し、ケーブル長が短い時は、非圧縮で従来と同様な方法でデジタル伝送するものである。

図２は、本発明の原理を説明するための周波数帯域を示す図であって、伝送ケーブル７１３（一般には伝送路である。）をデジタル信号が伝送される場合の周波数帯域を模式的に示したものである。図２において、デジタル信号ＤＳ_０は、カメラ部７０１からカメラ制御部７２０へ伝送される映像信号、音声信号およびカメラの制御信号と、カメラ制御部７２０からカメラ部７０１へのリターン信号（映像信号、音声信号、制御信号が含まれる。）をそれぞれ多重したデジタル信号である。広帯域デジタル信号ＤＳ_１は、このデジタル信号ＤＳ_０の周波数帯域を示している。また、狭帯域デジタル信号ＤＳ_２は、デジタル信号ＤＳ_０を所定の圧縮回路で圧縮した場合の周波数帯域を示している。なお、電源Ｓは、カメラ制御部７２０からカメラ部７０１に伝送ケーブル７１３を介して供給される交流電源電圧を示している。

そして、伝送路が短い場合、減衰量も少ないため、広帯域デジタル信号ＤＳ_１の伝送が可能となる。しかし、伝送路が長い場合、周波数の高い成分は、減衰劣化が大きく補正不可となるため、伝送可能な信号帯域は、狭くなる。即ち、狭帯域デジタル信号ＤＳ_２を伝送することになる。本発明は、この２種類の信号、即ち、広帯域デジタル信号ＤＳ_１と狭帯域デジタル信号ＤＳ_２を伝送路の長さ（距離）に応じて切替える、換言すれば、伝送路の長さに合わせて伝送するデータ量を削減し、データ量削減に合わせて伝送帯域を切り替えてデータ伝送することが特徴である。

図１は、本発明の一実施例の概略構成を示すブロック図である。図１において、まず、カメラ部７０１からカメラ制御部７２０へのデータの流れを説明する。カメラ７０２の映像信号Ｓ_１は、Ａ／Ｄ変換回路（図示せず。）でデジタル信号に変換され、このデジタル信号は、圧縮回路１０１で圧縮符号化（データ量の削減）される。なお、圧縮符号化には、種々の方法があるが、例えば、ＭＰＥＧ（Moving Pictures Experts Group）２やＭＰＥＧ４のような高能率符号化に基づくデータ圧縮でデータ量を削減する方法、ベースバンドの周波数帯域をフィルターにより制限することでデータ量を削減する方法、あるいは、映像の量子化処理における量子化精度を下げることでデータ量を削減する方法等があるが、これらのいずれも利用することができることは言うまでもない。

このようにして圧縮された圧縮映像信号は、クロックレートダウン回路１０２で実行クロックレートが下げられる。例えば、撮像素子（ＣＣＤ：Charge Coupled Device）で撮像される映像信号のクロック周波数は、例えば、２２ＭＨｚの場合、クロックレートダウン回路１０２では、例えば、１４．３ＭＨｚ程度に下げられる。クロックレートダウン回路１０２の出力、即ち、例えば、図２で示す狭帯域デジタル信号ＤＳ_２がセレクタ回路１０３に供給される。また、映像信号Ｓ_１をＡ／Ｄ変換した信号（圧縮処理をしない信号）、即ち、例えば、広帯域デジタル信号ＤＳ_１がセレクタ回路１０３に供給される。そしてセレクタ回路１０３で広帯域デジタル信号ＤＳ_１か、狭帯域デジタル信号ＤＳ_２かを選択する。なお、この選択の方法については、後述する。

セレクタ回路１０３で選択された映像信号は、時分割多重回路７０３に供給される。同時に、音声信号Ａ_１をＡ／Ｄ変換したデジタル音声信号および制御信号Ｃ_１が時分割多重回路７０３に供給される。時分割多重回路７０３で映像信号、音声信号、ＣＰＵ制御信号を多重化した後は、図７に示す場合と同様に、パラレル／シリアル変換回路７０４でシリアル信号に変換され、増幅回路７０５を介してケーブル７１３に送出される。

ケーブル７１３を介して送られてきた多重信号は、カメラ制御部７２０で、増幅器７２１を経由し、ケーブル減衰補正をイコライザー回路７２２にて行った後、シリアル／パラレル変換回路７２３でパラレル信号に変換され、分離回路７２４で、映像信号、音声信号、制御信号に分離され、ＣＣＵ（Camera Control Unit）７２６およびＣＰＵ７２５に供給される。

また、カメラ制御部７２０からカメラ部７０１への信号の流れは、前述と同様に、ＣＣＵ７２６の映像信号Ｓ_２は、Ａ／Ｄ変換回路（図示せず。）でデジタル信号に変換され、圧縮回路１０６（圧縮の方法は、前述した圧縮回路１０１と同様である。）で、データ量を削減され、クロックレートダウン回路１０７で実行クロックレートが下げられる。クロックレートダウン回路１０７の出力と、ＣＣＵ７２６の映像信号Ｓ_２をＡ／Ｄ変換したデジタル信号（圧縮処理をしない信号）は、セレクタ回路１０８に供給され、クロックレートを下げた信号か、全く圧縮処理しない信号かの何れかを選択する。なお、この選択の方法は、後述する。

セレクタ回路１０８の映像信号、音声信号Ａ_２をデジタル変換したデジタル音声信号およびＣＰＵ７２５からの制御信号Ｃ_２を時分割多重回路７２８で多重化した後、パラレル／シリアル変換回路７２９でシリアル信号に変換し、増幅器７３０を介してケーブル７１３に供給する。

ケーブル７１３を介し送られてきた多重化された信号は、カメラ部の増幅器７０６を介してイコライザー回路７０７に供給され、ケーブル減衰補正を行った後、シリアル／パラレル変換回路７０８でパラレル信号に変換され、分離回路７０９で、映像信号、音声信号、制御信号に分離される。

次に、セレクタ回路１０３および１０８の動作について説明する。まず、ケーブル７１３の長さが短い時は、特性切り替え制御回路１０５および１１１の制御によりセレクタ回路１０３および１０８は、カメラ７０２あるいはＣＣＵ７２６からの圧縮処理されないデジタル映像信号が選択される。また、この選択に合わせて時分割多重回路７０３および７２８の信号処理レートは、高くなされ、そしてイコライザー７０７および７２２の補正特性も広帯域を補正する特性に切り替えられる。

一方、ケーブル７１３の長さが長い時は、特性切り替え制御回路１０５および１１１の制御によりセレクタ回路１０３および１０８は、クロックレートダウン回路１０２および１０７からの圧縮処理されたデジタル映像信号が選択され、この選択に合わせて時分割多重回路７０３および７２８の信号処理レートは、低くなされ、イコライザー回路７０７および７２２の補正特性も狭帯域を補正する特性に切り替えられる。このようにしてケーブル７１３の長さに応じて伝送信号を圧縮するか、しないかを選択し、ケーブルの長さに応じた最適な特性の信号を伝送することが可能となる。なお、上述の実施例では、ケーブルの長さに応じて伝送信号を圧縮するか、しないかを選択する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、伝送信号の圧縮率を種々変更して伝送路の長さに合わせて伝送信号の特性を変えることは容易に実施できるものである。

次に、ケーブル長を特定する方法について図１と図３を用いて説明する。先ず、装置の電源がオンされた時、もしくはカメラ部７０１とカメラ制御部７２０を繋ぐケーブル７１３が切断され、再度接続された時、最初にケーブル長の測定シーケンスが開始される。このケーブル長測定シーケンスは、先ずカメラ部７０１も、カメラ制御部７２０も狭帯域モードでケーブル長を測定する。これはケーブル長が不明であるため、ケーブル長測定のための信号がケーブル７１３で制限されないように、即ち、ケーブルの長さに無関係に信号が十分伝送ができるように狭帯域モードとするものである。

図３において、カメラ制御部７２０では、ＣＣＵ基準位相信号ＣＳＰが例えば、２５Ｈ（Ｈ：１水平走査期間）の周期で発生され、基準映像位相信号発生回路７２７を起動する。ここで、カメラ制御部７２０とカメラ部７０１が時分割多重で特定周期で双方向伝送を繰り返す場合について説明する。基準映像位相信号発生回路７２７では、基準映像位相信号ＴＲＳ（Time Reference Signal）を発生し、時分割多重回路７２８で多重され、その出力として、基準映像位相信号ＴＲＳが付加されたＣＣＵ出力信号ＣＯＵＴが得られる。このＣＣＵ出力信号ＣＯＵＴは、ケーブル７１３を介してカメラ部７０１に伝送される。カメラ部７０１では、基準映像位相信号検出回路７１２で基準映像位相信号ＴＲＳを検出し、このＴＲＳを基準に基準映像位相信号発生回路７１１で新にＴＲＳを発生させ、このＴＲＳをカメラ７０２に供給する。その結果、ＴＲＳは、カメラ部７０１の動作を制御する。同時に、ＣＣＵ出力信号ＣＯＵＴを受信する際も、この基準映像位相信号ＴＲＳを信号の先頭として認識し、受信を行う。従って、カメラ制御部７２０も、また、カメラ部７０１もこの基準映像位相信号ＴＲＳを基準に動作している。

カメラ部７０１からカメラ制御部７２０へ信号を送出する場合も、カメラ制御部７２０からの信号をすべて受信した後、基準映像位相信号発生回路７１１で発生する基準映像位相信号ＴＲＳを時分割多重回路７０３で出力信号に多重する。カメラ制御部７２０からのＣＣＵ出力信号ＣＯＵＴを全て受信するタイミングは、ＣＣＵ出力信号の長さが予め決まっている、即ち、図３では、２５Ｈであるため、先頭の基準映像位相信号ＴＲＳから２５Ｈ待つだけで実現できる。カメラ制御部７２０では、ケーブル７１３を介して送られてくる多重信号から基準映像位相信号検出回路１０９で基準映像位相信号ＴＲＳを検出し、これを基準にカメラ部７０１からの伝送信号を受信する。同時に、基準映像位相信号検出回路１０９で検出された基準映像位相信号ＴＲＳと、カメラ制御部７２０の基準映像位相信号発生回路７２７で先に発生した元の基準映像位相信号ＴＲＳの位相差を、ケーブル長検出回路１１０で検出する。

この位相差の検出について図３のタイムチャートで説明する。ケーブル７１３の遅延時間をＴｃとする。なお、カメラ制御部７２０およびカメラ部７０１の内部での遅延は、小さいので無視するものとする。カメラ制御部７２０で基準映像位相信号ＴＲＳを付加された信号は、ケーブル遅延時間Ｔｃ後にカメラ部７０１へ到達する。この信号をカメラ側ＣＣＵ受信信号ＤＩＮで示す。カメラ部７０１では、基準映像位相信号ＴＲＳを基準にカメラ側ＣＣＵ受信信号ＤＩＮの長さ分の遅延時間“Ｌ”の後、カメラ制御部７２０へ信号を送出する。なお、この時、基準映像位相信号発生回路７１１で発生させた基準映像位相信号ＴＲＳを先頭に付加する。カメラ出力信号ＤＯＵＴは、ケーブル７１３の遅延時間Ｔｃ後、カメラ制御部７２０へ到達する。この時の信号は、図３のＣＣＵ側カメラ受信信号ＣＩＮで示される。カメラ制御部７２０では、ＣＣＵ側カメラ受信信号ＣＩＮから基準映像位相信号検出回路１０９で基準映像位相信号ＴＲＳを検出する。ケーブル長検出回路１１０は、例えば、カウンタで構成され、基準映像位相信号検出回路１０９からの基準映像位相信号ＴＲＳと基準映像位相信号発生回路７２７からの元の基準映像位相信号ＴＲＳとの基準位相差信号ＤＩＦを検出し、この基準位相差信号ＤＩＦをカウントすることで基準カウント値ＣＵＴとして検出できる。即ち、この基準カウント値ＣＵＴの値をＣｒとすると、Ｃｒは、（３）式で示され、従って、ケーブル遅延時間Ｔｃは、（４）式で求められる。

Ｃｒ＝Ｔｃ＋Ｌ＋Ｔｃ・・・・・・・・・・・・・・・（３）
Ｔｃ＝（Ｃｒ―Ｌ）／２・・・・・・・・・・・・・・（４）
従って、ケーブル遅延時間Ｔｃから適切な伝送帯域を判断することができる。なお、ケーブル遅延時間Ｔｃ、適切な伝送帯域およびケーブル長（一般には、伝送路長）の関係は、前もって実験的に定めておき、例えば、ＣＰＵ７１０および７２５のＲＯＭにテーブルとして記録しておく。

例えば、上記（４）式から遅延時間が所定値より短い場合、伝送路は、短い（例えば、１Ｋｍ以内）と判断し、減衰量も少ないため、広帯域デジタル信号ＤＳ_１の伝送が可能となる。従って、ＣＰＵ７１０および７２５は、特性切り替え制御回路１０５および１１１を制御し、セレクタ１０３および１０８は、圧縮されない映像信号を選択すると共に、時分割多重回路７０３および７２８は、信号処理レートを高くし、また、イコライザー７０７および７２２の補正特性も広帯域を補正する特性に切り替えられる。

一方、上記（４）式から遅延時間が所定値より長い場合、伝送路は、長い（例えば、１Ｋｍ以上）と判断し、伝送可能な信号帯域も狭くなるため、狭帯域デジタル信号ＤＳ_２を伝送することになる。従って、ＣＰＵ７１０および７２５は、特性切り替え制御回路１０５および１１１を制御し、セレクタ１０３および１０８は、圧縮された映像信号を選択すると共に、イコライザー回路７０７および７２２の補正特性も狭帯域を補正する特性に切り替えられる。なお、ケーブル長検出回路１１０は、遅延時間検出回路であってもよい。更に、ＣＰＵ７１０および７２５は、相互に制御信号で制御されていることは言うまでもない。

図４は、本発明の他の一実施例の概略構成を示すブロック図である。図４において、４０１は、プリエンファシス回路である。なお、図１と同じものには同じ符号が付されている。図１に示す実施例では、カメラ部７０１およびカメラ制御部７２０それぞれにイコライザー回路７０７および７２２を設けたのに対し、本実施例では、カメラ部７０１のイコライザー回路７０７を取除き、その代わりにカメラ制御部７２０にプリエンファシス回路４０１を設けたものである。即ち、イコライザー回路７０７は、ケーブル７１３のケーブル減衰を補正するためのものであるが、図４の実施例では、カメラ制御部７２０にプリエンファシス回路４０１を設け、特性切り替え制御回路１１１の制御によりケーブル７１３の長さに合わせてプリエンファシス回路４０１のエンファシス特性を切り替え、ケーブル７１３の減衰量を前もって補正するものである。なお、図４に示す実施例の動作も図１で示す実施例と同様であるので、詳細な説明は省略する。また、同様に、カメラ制御部７２０のイコライザー７２２を削除し、その代わりに、カメラ部７０１のパラレル／シリアル変換回路７０４と増幅回路７０５の間にプリエンファシス回路（図示せず。）を設け、特性切り替え制御回路１０５の制御によりケーブル７１３の長さに合わせてプリエンファシス回路のエンファシス特性を切り替え、ケーブル７１３の減衰量を前もって補正するようにすることも容易に実施できるものである。

図５は、本発明の更に、他の一実施例の概略構成を示すブロック図である。図１に示す実施例では、基準映像位相信号ＴＲＳは、例えば、図３で示すＣＣＵ出力信号ＣＯＵＴのように映像信号、音声信号および制御信号と共に時分割多重した場合について説明したが、
図５に示す実施例では、図６に示すように映像信号、音声信号および制御信号の広帯域デジタル信号ＤＳ_１とは、別の帯域にアナログ基準映像位相信号ＡＴＲＳを変調多重する方式である。以下この実施例について、図５および図６を用いて説明する。図５において、５０１および５１１は、変調回路、５０８および５１２は、復調回路、５０２、５０３、５０４、５０５、５１３および５１４は、増幅回路、５０２、５０３、５０９および５１０は、バンドパスフイルタ、５０６および５１６は、アナログ基準映像位相信号検出回路、５０７は、固定遅延回路および５１５は、アナログ基準映像位相信号発生回路である。なお、図１および図４と同じものには同じ符号が付されている。

図５において、時分割多重回路７２８では、映像信号、音声信号および制御信号が時分割多重化され、パラレル／シリアル変換回路７２９を介して変調回路５１１に供給される。変調回路５１１では、図６に示すように広帯域デジタル信号ＤＳ_１の帯域に変調され、プリエンファシス回路４０１、バンドパスフイルタ５０９を介してケーブル７１３に供給される。一方、アナログ基準映像位相信号発生回路５１５で発生されたアナログ基準映像位相信号ＡＴＲＳ（図６に示す。）は、上記広帯域デジタル信号ＤＳ_１の帯域とは異なる帯域に配置され、増幅回路５１０、バンドパスフイルタ５１０を介してケーブル７１３に供給される。従って、ケーブル７１３を伝送する信号の帯域は、図６に示すものとなる。

ケーブル７１３を伝送された信号の内、映像信号、音声信号および制御信号の時分割多重信号は、バンドパスフイルタ５０２でアナログ基準映像位相信号ＡＴＲＳと分離され、増幅回路７０６を介して復調回路５０８に供給され、ここで復調され、シリアル／パラレル変換回路７０８を介して分離回路７０９に供給される。同様に、時分割多重回路７０３で多重化された映像信号、音声信号および制御信号の時分割多重信号は、変調回路５０１で、図６に示されるように広帯域デジタル信号ＤＳ_１の帯域に変調され、バンドパスフイルタ５０２、ケーブル７１３、バンドパスフイルタ５０９、復調回路５１２等を経由して分離回路７２４に供給される。

一方、ケーブル７１３を伝送された信号の内、アナログ基準映像位相信号ＡＴＲＳは、バンドパスフイルタ５０３で分離され、増幅回路５０５を介してアナログ基準映像位相信号検出回路５０６に供給され、ここでアナログ基準映像位相信号ＡＴＲＳが検出される。検出されたアナログ基準映像位相信号ＡＴＲＳは、基準映像位相信号発生回路７１１で新に基準映像位相信号ＴＲＳを発生し、これに同期してカメラ部７０１の全ての機器は、駆動される。

更に、アナログ基準映像位相信号検出回路５０６の出力は、固定遅延回路５０７で図３で示す固定長Ｌに相当する遅延が施された後、増幅回路５０４、バンドパスフイルタ５０３、ケーブル７１３、バンドパスフイルタ５１０、増幅回路５１４を経由してアナログ基準映像位相信号検出回路５１６に供給され、ここで、カメラ部７０１から送られてきたアナログ基準映像位相信号ＡＴＲＳが検出される。従って、アナログ基準映像位相信号検出回路５１６からのアナログ基準映像位相信号ＡＴＲＳとアナログ基準映像位相信号発生回路５１５で発生された元のアナログ基準映像位相信号ＡＴＲＳとがケーブル長検出回路１１０で比較される。その結果、式（３）および（４）と同様にして、ケーブル遅延時間Ｔｃが求められるので、図１の実施例で説明したようにケーブル長にあった伝送特性の信号を伝送することが可能である。なお、これについては、アナログか、デジタルかの違いはあるが、その動作は、基本的に先に説明したものと同様であるので、詳細な説明は省略する。

以上説明したように基準映像位相信号ＴＲＳを映像信号、音声信号および制御信号と共に時分割多重信号として伝送する場合も、また、アナログ基準映像位相信号ＡＴＲＳを映像信号、音声信号および制御信号の時分割多重信号とは別の帯域に変調多重しても同様に本発明の目的を達成することが可能である。なお、図５に示す実施例では、プリエンファシス回路４０１を用いているが、図１に示すようにイコライザを使用することも容易に実施できるものである。

以上、本発明について詳細に説明したが、本発明は、ここに記載された信号伝送装置および信号伝送方法の実施例に限定されるものではなく、上記以外の信号伝送装置および信号伝送方法に広く適応することが出来ることは、言うまでも無い。

本発明の一実施例の概略構成を示すブロック図である。本発明の原理を説明するための信号の伝送帯域を示す図である。本発明の実施例を説明するためのシーケンスを示す図である。本発明の他の一実施例の概略構成を示すブロック図である。本発明の更に他の一実施例の概略構成を示すブロック図である。図５に示す本発明の一実施例の原理を説明するための信号の伝送帯域を示す図である。従来の信号伝送装置の一例の概略構成を示すブロック図である。

符号の説明

１０１、１０６：圧縮回路、１０２、１０７：クロックレートダウン回路、１０３、１０８：セレクタ、１０４、７１１、７２７：基準映像信号位相信号発生回路、１０５、１１１：特性切り替え制御回路、１０９、７１２：基準映像位相信号検出回路、１１０：ケーブル長検出回路、４０１：プリエンファシス回路、５０１、５１１：変調回路、５０２、５０３、５０９、５１０：バンドパスフイルタ、５０４、５０５、５１３、５１４、７０５、７０６、：増幅回路、５０６、５１６：アナログ基準映像位相信号検出回路、５０７：固定遅延回路、５０８、５１２：復調回路、５１５：アナログ基準映像位相信号発生回路、７０１：カメラ側、７０２：カメラ、７０３、７２８：時分割多重回路、７０４、７２９：パラレル／シリアル変換回路、７０７、７２２：イコライザー、７０８、７２３：シリアル／パラレル変換回路、７０９、７２４：分離回路、７１０、７２５：ＣＰＵ、７１３：ケーブル、７２０：ＣＣＵ側、７２１、７３０：増幅回路、７２６：ＣＣＵ。

Claims

カメラ部と上記カメラ部を制御するカメラ制御部とが伝送路で接続され、少なくとも映像信号、音声信号、制御信号がデジタル化され、時分割多重化して上記カメラ部と上記カメラ制御部間を信号伝送する信号伝送装置において、上記カメラ部と上記カメラ制御部を接続する上記伝送路が切断され再度接続された時、上記デジタル化された信号に所定の圧縮をして狭帯域デジタル信号にするステップ、上記伝送路を伝送する上記狭帯域デジタル信号の遅延量を計測するステップ、および上記伝送路に送出する信号のデータ量を上記計測された遅延量に基づいて制御するステップとを有することを特徴とする信号伝送方法。
カメラ部と上記カメラ部を制御するカメラ制御部とが伝送路で接続され、少なくとも映像信号、音声信号、制御信号がデジタル化され、時分割多重化して上記カメラ部と上記カメラ制御部間を信号伝送する信号伝送装置において、上記カメラ部および上記カメラ制御部は、それぞれ上記伝送路に送出する信号のデータ量を制御するデータ量制御部を有し、上記カメラ部および上記カメラ制御部は、上記カメラ部と上記カメラ制御部を接続する上記伝送路が切断され再度接続された時、上記デジタル化された信号に所定の圧縮をして狭帯域デジタル信号とする周波数帯域切り替え部を有し、上記カメラ制御部は、上記伝送路を伝送する上記狭帯域デジタル信号の遅延量を計測する遅延量計測部を有し、上記遅延量計測部の出力信号に基づいて上記カメラ部および上記カメラ制御部の上記伝送路に送出する信号のデータ量制御部を制御することを特徴とする信号伝送装置。