JP5215883B2 - デジタル映像信号送信装置 - Google Patents

Description

本発明は、デジタル映像信号を送信する装置に関し、特に、シリアルインターフェース（以下、ＨＤ−ＳＤＩ（Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ−Ｓｅｒｉａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）という。）に準拠したシリアルデジタル映像信号（以下、ＨＤ−ＳＤＩ信号という。）を広域網へ送信する際に、ＨＤ−ＳＤＩ信号を、広域網で使用するフレームに収容する技術に関する。

従来、ハイビジョンを越える超高精細映像を伝送するシステムとして、デジタルシネマ及びスーパーハイビジョンが実用化に向けて開発されている。従来のハイビジョン映像を伝送するシステムでは、スタジオ内で使用される複数の機器の間、またはスタジオ内で使用される機器と他のスタジオ内で使用される機器との間で放送素材を伝送するための規格として、ＨＤ−ＳＤＩという非圧縮信号フォーマットの規格が用いられていた（非特許文献１，２を参照）。このＨＤ−ＳＤＩの規格によれば、伝送速度が１．４８５Ｇｂｐｓまたは１．４８５／１．００１Ｇｂｐｓであり、安価な同軸ケーブルまたは光複合ケーブルを用いてＨＤ−ＳＤＩ信号を伝送することができる。また、生放送の中継現場から放送局へ放送素材を伝送するため、長距離光ファイバを用いてＨＤ−ＳＤＩ信号を伝送することも実用化されている。

一方、ハイビジョンを越える超高精細映像を伝送するシステムにおいても、ハイビジョン映像を伝送するシステムと同様に、生放送の中継現場から放送局へ放送素材を伝送する場合には遅延が小さいことが要求される。このため、非圧縮信号を伝送することにより、遅延を小さくすることが望ましい。並列画素を間引いたデュアルグリーン方式（以下、ＤＧ方式という。）（非特許文献３を参照）のスーパーハイビジョンの場合、非圧縮信号として用いられる非圧縮スーパーハイビジョン信号は、伝送速度が１チャンネルあたり２４Ｇｂｐｓ程度であり、１６系統のＨＤ−ＳＤＩ信号により構成される。今後は、さらに伝送容量が大きいフル画素の映像を伝送することも予測され、より多系統のＨＤ−ＳＤＩ信号により構成される信号が検討される可能性がある。したがって、超高精細映像の伝送を実用化するためには、複数のＨＤ−ＳＤＩ信号を長距離伝送できる小型及び低廉なシステムが求められる。

ところで、通信の分野では、高速大容量のデータを伝送可能な広域網として、米国規格協会（ＡＮＳＩ）において標準化されたＳＯＮＥＴ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）のフォーマットにより伝送を行う通信網が知られている（非特許文献４を参照）。また、国際電気通信連合（ＩＴＵ）においては、同期デジタル・ハイアラーキ（ＳＤＨ：Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｈｉｅｒａｒｃｈｙ）として同様のフォーマットが勧告されている（非特許文献５を参照）。ここで、広域網とは、電気通信事業者が提供している広域通信網（ＷＡＮ：Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）をいう。

ＳＯＮＥＴは、伝送速度によってレベルが決められており、約１０Ｇｂｐｓの伝送速度を実現する光インターフェースをＯＣ−１９２（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃａｒｒｉｅｒ−Ｌｅｖｅｌ １９２）という。ＳＯＮＥＴ ＯＣ−１９２は、使用する光ファイバに組み合わせる光機器及び光の波長によって長距離伝送が可能である。ＳＯＮＥＴ ＯＣ−１９２による広域網は既に普及しており、この広域網に適用する部品及び機器も広く使用されている。そこで、このような広域網を用いて、前述した複数のＨＤ−ＳＤＩ信号を伝送することにより、低廉な長距離伝送を実現することが望まれていた。

複数のＨＤ−ＳＤＩ信号を長距離伝送する手法には、ダークファイバ網を用いることにより、独自のフォーマット及び伝送速度にて伝送する手法、及び、既存の広域網を用いることにより、その広域網で決められたフォーマット及び伝送速度にて伝送する手法がある。前者の手法では、ダークファイバが敷設されている地点であればどこでも適用できるというメリットがあるが、例えば、その都度光増幅器等を配置して通信路を構築する必要があるというデメリットがある。これに対し、後者の手法では、既設の広域網を用いるから、新たに通信路を構築する必要がなく、低廉化を実現できるというメリットがある。

前者の例（ダークファイバ網を用いる例）としては、ＤＧ方式の非圧縮スーパーハイビジョン信号を伝送するシステムが提案されている（非特許文献６を参照）。このシステムは、１６系統のＨＤ−ＳＤＩの並列信号で構成される非圧縮スーパーハイビジョン信号を、それぞれ１６波長の光信号に変換して、波長多重により１芯の光ファイバで伝送するものである。

また、もう一つの前者の例（ダークファイバ網を用いる例）として、ＨＤ−ＳＤＩの並列信号で構成される非圧縮デジタルシネマ信号を１０．６９２Ｇｂｐｓの直列信号に変換する手法（特許文献１を参照）がある。ＤＧ方式の非圧縮スーパーハイビジョン信号を伝送する場合、１６系統のＨＤ−ＳＤＩ信号を複数の１０．６９２Ｇｂｐｓの直列信号に変換することで伝送を実現することが可能である。しかし、この手法は、誤り訂正符号を付加していないため、長距離伝送には適さない。

また、後者の例（既存の広域網を用いる例）として、複数のＨＤ−ＳＤＩ信号をＩＰパケット化した後にＳＯＮＥＴフレームに収容する手法も提案されている（非特許文献７を参照）。

特許第４０７９１３４号公報

ＩＴＵ−Ｒ ＢＴ．１１２０，国際電気通信連合（ＩＴＵ） ＳＭＰＴＥ ２９２Ｍ，米国映画テレビ技術者協会（ＳＭＰＴＥ） 「走査線４０００本級４板式超高精細動画カメラ」，映像情報メディア学会誌，Ｖｏｌ．５８，Ｎｏ．３，ｐｐ．３８３−３９１，２００４ ＡＮＳＩ Ｔ１．１０５，米国規格協会（ＡＮＳＩ） ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．７０７，国際電気通信連合（ＩＴＵ） 「非圧縮スーパーハイビジョン信号の１６波高密度波長多重方式による長距離伝送」，映像情報メディア学会誌，Ｖｏｌ．６０，Ｎｏ．９，ｐｐ．１４９０−１４９５，２００６ 「ＩＰ／ＭＰＬＳネットワーク上での非圧縮ＨＤ伝送技術」，放送技術，Ｖｏｌ．５７，Ｎｏ．１１，ｐｐ．１３６９−１３７４，２００４

前者の例（ダークファイバ網を用いる例）において、１６波長の波長多重で伝送する例は、伝送速度が１．４８５Ｇｂｐｓまたは１．４８５／１．００１Ｇｂｐｓであり、非圧縮デジタルシネマ信号を直列信号に変換する例は、伝送速度が１０．６９２Ｇｂｐｓである。いずれの例においても、伝送速度が広域網の伝送速度（ＯＣ−４８の伝送速度：２．４８８３２Ｇｂｐｓ、ＯＣ−１９２の伝送速度：９．９５３２Ｇｂｐｓ）と異なるため、非圧縮スーパーハイビジョン信号を広域網へそのまま伝送することはできない。

ＨＤ−ＳＤＩ信号を広域網へ送信する送信装置は、ＨＤ−ＳＤＩ信号のクロックと、広域網のクロック（広域網において伝送される信号のクロック）とがそれぞれ独立して動作している。このため、２つのクロックによる処理速度の違いを調整することにより、ＨＤ−ＳＤＩ信号を広域網へ送信することが可能となる。

また、後者の例（既存の広域網を用いる例／ＩＰパケット化した後にＳＯＮＥＴフレームに収容する例）では、ＩＰパケット化することにより、経路制御が可能になるというメリットがあるが、ＩＰヘッダ等に割り当てるビットが必要になると共に、回路規模が大きくなるというデメリットがある。

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、デジタル映像信号を広域網へ送信する際に、デジタル映像信号のデータを広域網で伝送されるフレームに直接収容することにより、低廉に伝送が可能な送信装置を提供することにある。

前記課題を解決するため、本発明による送信装置は、デジタル映像信号のデータを、フレームに収容して広域網へ送信する送信装置において、前記デジタル映像信号のデータを記憶する記憶部と、前記デジタル映像信号のデータを、当該デジタル映像信号の処理速度を定めるクロックに基づいて、前記記憶部に書き込む書き込み部と、前記記憶部に記憶されているデータの量を検知するデータ量検知部と、前記フレームの同期信号を含むヘッダデータをフレームのヘッダに収容し、前記フレームのヘッダへの収容が完了した後に、前記デジタル映像信号のデータを、前記フレームの処理速度を定めるクロックに基づいて前記記憶部から読み出して前記フレームのペイロードに収容し、前記収容したヘッダデータ及びデジタル映像信号のデータを含むフレームを出力するフレーム生成部と、前記フレーム生成部により出力されたフレームを、前記広域網へ送信する送信部と、を備え、前記フレーム生成部が、前記デジタル映像信号のデータを前記記憶部から読み出して前記フレームのペイロードに収容する際に、前記デジタル映像信号の処理速度を定めるクロック及び前記フレームの処理速度を定めるクロックの周波数漂動が存在しても読み出し可能な最小量のデータを、前記記憶部から読み出して前記フレームのペイロードに収容し、前記データ量検知部により検知されたデータ量と予め設定されたしきい値とを比較し、前記周波数漂動に伴って、前記デジタル映像信号の処理速度を定めるクロックよりも前記フレームの処理速度を定めるクロックの周波数が高く、その差が大きいときは、前記デジタル映像信号のデータの読み出し数が小さくなり、前記差が小さいときは、前記読み出し数が大きくなるように、前記データ量が前記しきい値未満になるまで、前記デジタル映像信号のデータの読み出し及び収容を継続し、前記データ量が前記しきい値未満のときに、前記デジタル映像信号のデータの読み出し及び収容を停止する、ことを特徴とする。

また、本発明による送信装置は、前記フレーム生成部が、デジタル映像信号のデータをフレームに収容する際に、有効データであることを示す情報を所定長のデータ毎に付加する、ことを特徴とする。

また、本発明による送信装置は、前記デジタル映像信号を、ＨＤ−ＳＤＩの規格により定められた複数系統のＨＤ−ＳＤＩ信号とし、前記広域網を、ＳＯＮＥＴの規格により定められたフレームの伝送を行う広域網とする、ことを特徴とする。

以上のように、本発明によれば、デジタル映像信号のデータをＩＰパケットに変換することなく、広域網で伝送されるフレームに直接収容して送信するようにした。これにより、低廉に伝送が可能な送信装置を実現することができる。

本発明の実施形態（実施例１）による伝送システムの構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態（実施例１）による送信装置及び受信装置の構成を示すブロック図である。 送信装置におけるクロック変換部及びフレーマの構成を示すブロック図である。 ＯＣ−１９２フレームの構成例１を示す図である。 ＯＣ−１９２フレームの構成例１におけるデータ領域の構成を示す図である。 フレーマによるＯＣ−１９２フレーム生成処理を示すフロー図である。 本発明の実施形態（実施例２）による伝送システムの構成を示すブロック図である。 本発明の実施形態（実施例３）による伝送システムの構成を示すブロック図である。 ＯＣ−１９２フレームの構成例２を示す図である。

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。
〔実施例１〕
まず、実施例１について説明する。図１は、本発明の実施形態（実施例１）による伝送システムの構成を示すブロック図である。この伝送システムは、送信装置１及び受信装置３を備えて構成され、送信装置１及び受信装置３は広域網２により接続される。以下の説明では、広域網２は、ＳＯＮＥＴ ＯＣ−１９２の規格により定められたフレーム（以下、ＯＣ−１９２フレームという。）が伝送される通信網であり、その伝送速度は９．９５３２Ｇｂｐｓであるものとする。尚、本発明は、広域網を、ＳＯＮＥＴ ＯＣ−１９２による広域網に限定するものではない。

送信装置１は、ハイビジョン信号として同期した６チャンネル（６系統）のＨＤ−ＳＤＩ信号（ＨＤ１〜ＨＤ６）を入力し、これらのＨＤ−ＳＤＩ信号のデータをＯＣ−１９２フレームに収容する。そして、ＯＣ−１９２フレームの電気信号を光信号に変換し、１チャンネル（１系統）のＯＣ−１９２フレームとして広域網２を介して受信装置３へ送信する。ここで、１チャンネル（１系統）のＯＣ−１９２フレームとは、１台の送信装置から１台の受信装置へ伝送されるフレームを意味し、例えば、後述する実施例２における３チャンネル（３系統）のＯＣ−１９２フレームとは、送信装置及び受信装置により特定されるフレームが３つ存在することを意味する。

受信装置３は、送信装置１により送信された１系統のＯＣ−１９２フレームの光信号を、広域網２を介して受信する。そして、受信したＯＣ−１９２フレームの光信号を電気信号に変換し、ＯＣ−１９２フレームに収容されたＨＤ−ＳＤＩ信号のデータを抽出し、元の同期した６系統のＨＤ−ＳＤＩ信号（ＨＤ１〜ＨＤ６）に復元して出力する。

尚、送信装置１は、６系統のＨＤ−ＳＤＩ信号の全てを入力する必要はなく、６系統未満のＨＤ−ＳＤＩ信号を入力するようにしてもよい。この場合、入力信号のない系統については、送信装置１はヌル信号を入力したものとして扱う。また、送信装置１は、ＨＤ−ＳＤＩ信号をＯＣ−１９２フレームに収容した後、必要に応じて誤り訂正符号を付加してＯＴＮフレームに収容し、光信号に変換し送信するようにしてもよい。ＯＴＮフレームについては、ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．７０９を参照されたい。また、広域網２は、既存の広域網だけでなく、ダークファイバ網であってもよい。また、図１に示した伝送システムは、送信装置１から受信装置３への片方向の伝送を実現する構成例であるが、送信装置１及び受信装置３にそれぞれ送信機能及び受信機能を持たせることにより、双方向の伝送を実現するように構成してもよい。

（送信装置）
次に、図１に示した送信装置１について詳細に説明する。図２は、送信装置１及び受信装置３の構成を示すブロック図である。この送信装置１は、６系統のＨＤ−ＳＤＩ受信部４、ＨＤ−ＳＤＩ受信部４にそれぞれ対応する６系統のクロック変換部５、フレーマ（フレーム生成部）６、スクランブラ７、Ｂ１信号発生部８、シリアライザ９及びＥ／Ｏ（電気／光）変換部（送信部）１０を備えている。

ＨＤ−ＳＤＩ受信部４は、６系統のＨＤ−ＳＤＩ信号（ＨＤ１〜ＨＤ６）をそれぞれ入力し、周波数特性を補償するための処理及びインピーダンス変換処理を行い、ＨＤ−ＳＤＩ信号の直列信号を並列信号に変換する。具体的には、ＨＤ−ＳＤＩ受信部４は、入力したＨＤ−ＳＤＩ信号について、輝度情報１０ビット及び色情報１０ビットの直列信号を２０ビットの並列信号に変換する。そして、２０ビットの並列信号を、後段のクロック変換部５の記憶部５１（詳細については後述する）に書き込む。つまり、ＨＤ−ＳＤＩ受信部４は、２０ビットの並列信号を記憶部５１に書き込む処理を行う書き込み部の機能も有する。ここで、ＨＤ−ＳＤＩ受信部４は、ＨＤ−ＳＤＩ信号のデータを処理する速度を定めるためのクロック（７４．２５／１．００１＝７４．１７５８４ＭＨｚまたは７４．２５ＭＨｚ）に基づいて、前述した一連の処理を行う。すなわち、ＨＤ−ＳＤＩ受信部４は、前述したクロックに基づいた速度にて、２０ビットの並列信号をこのビット長単位で記憶部５１にそれぞれ書き込む。

尚、ＨＤ−ＳＤＩ受信部４は、必ずしも、周波数特性を補償するための処理及びインピーダンス変換処理を行う必要がない。また、ＨＤ−ＳＤＩ受信部４により２０ビットの直列信号を並列信号に変換する処理は一例であり、本発明はビット数を２０ビットに限定するものではない。

クロック変換部５は、６系統のＨＤ−ＳＤＩ受信部４から２０ビットの並列信号をそれぞれ入力し（合計で２０ビット×６系統＝１２０ビットの並列信号を入力し）、ＨＤ−ＳＤＩ信号のクロック系からＳＯＮＥＴのクロック系への変換を行う。クロック変換部５の詳細については後述する。

フレーマ６は、クロック変換部５によりクロック変換された１２０ビットの並列信号を入力すると共に、Ｂ１信号発生部８からＢ１符号列を入力する。そして、フレーマ６は、Ｂ１符号列等をヘッダに収容すると共に、１２０ビット＝１ワードのデータの有効または無効を判定するための判定ビットを付加して１２８ビットのデータをペイロードに収容し、ＯＣ−１９２フレームの並列信号を生成する。以下、１２０ビットの単位をワードという。ここで、フレーマ６は、ＯＣ−１９２フレームを処理する速度を定めるためのクロック（１５５．０２／２＝７７．７６ＭＨｚ）に基づいて、前述した一連の処理を行う。すなわち、フレーマ６は、前述したクロックに基づいた速度にて記憶部５１からデータを読み出す。後段のスクランブラ７、Ｂ１信号発生部８、シリアライザ９及びＥ／Ｏ変換部１０の処理についても同様である。フレーマ６の詳細については後述する。

スクランブラ７は、フレーマ６により生成されたＯＣ−１９２フレームの並列信号を入力し、ＡＮＳＩ Ｔ１．１０５の規格に準拠したスクランブル処理を行う。Ｂ１信号発生部８は、スクランブラ７によりスクランブル処理されたＯＣ−１９２フレームの並列信号を入力し、ＡＮＳＩ Ｔ１．１０５の規格に準拠したビットインターリーブパリティ処理を行い、Ｂ１符号列を発生し、Ｂ１符号列をフレーマ６に出力する。このＢ１符号列は、フレーマ６において、直後の（次の）ＯＣ−１９２フレームのヘッダに収容される。

シリアライザ９は、スクランブラ７によりスクランブル処理されたＯＣ−１９２フレームの並列信号を入力し、並列信号を直列信号に変換する。Ｅ／Ｏ変換部１０は、シリアライザ９からＯＣ−１９２フレームの直列信号を入力し、電気信号を光信号に変換し、１系統のＯＣ−１９２フレームに準拠した光信号として送信する。尚、図２において、シリアライザ９は、スクランブラ７の後段に備えているが、スクランブラ７の前段に備えるようにしてもよい。すなわち、シリアライザ９によってＯＣ−１９２フレームの並列信号が直列信号に変換された後、スクランブラ７が、シリアライザ９からＯＣ−１９２フレームの直列信号を入力し、スクランブル処理を行うようにしてもよい。

このようにして、送信装置１は、同期した６系統のＨＤ−ＳＤＩ信号（ＨＤ１〜ＨＤ６）をクロック変換してＯＣ−１９２フレームに収容し、ＯＣ−１９２フレームの電気信号を光信号に変換し、１系統のＯＣ−１９２フレームとして広域網２を介して受信装置３へ送信する。

次に、クロック変換部５及びフレーマ６について詳細に説明する。図２に示したクロック変換部５は、ＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ−Ｉｎ Ｆｉｒｓｔ−Ｏｕｔ）の機能を有する記憶部５１（詳細については後述する）を備えており、ＨＤ−ＳＤＩ信号のクロックをＯＣ−１９２フレームのクロックに変換する際に、ＨＤ−ＳＤＩ信号（２０ビット×６系統＝１２０ビット）が、ＨＤ−ＳＤＩ受信部４によって、ＨＤ−ＳＤＩ信号のクロック（７４．２５ＭＨｚまたは７４．２５／１．００１ＭＨｚ）に基づいた速度にて記憶部５１に書き込まれ、フレーマ６によって、ＳＯＮＥＴフレームであるＯＣ−１９２フレームのクロック（１５５．０２／２＝７７．７６ＭＨｚ）に基づいた速度にて読み出される。

ここで、ＨＤ−ＳＤＩ信号のクロックによる書き込み処理とＯＣ−１９２フレームのクロックによる読み出し処理とは非同期で動作する。このため、記憶部５１が空になって読み出しができなくなったり、記憶部５１に記憶されるＨＤ−ＳＤＩ信号のデータが容量を超えて溢れたりして書き込みができなくなったりする可能性がある。そこで、記憶部５１が空になることを回避すると共に、溢れることを回避するための制御が必要になる。すなわち、フレーマ６が記憶部５１からＨＤ−ＳＤＩ信号のデータを読み出す処理には、ＨＤ−ＳＤＩ信号のクロック及びＯＣ−１９２フレームのクロックの周波数漂動を考慮した制御が必要になる。

以下、クロックの周波数漂動について説明する。まず、ＨＤ−ＳＤＩ信号のクロック及びＯＣ−１９２フレームのクロックに周波数漂動が存在しない場合、ＨＤ−ＳＤＩ信号のクロックが７４．２５／１．００１＝７４．１７５８４ＭＨｚのとき、ＯＣ−１９２の１フレームあたりのデータ読み出し数（つまり、ＯＣ−１９２のフレーム周期１２５μｓあたりのデータ読み出し数）は、１２５（μｓ／フレーム）×７４．１７５８４（ＭＨｚ、すなわちＭワード／ｓ）＝９２７１．９７８（ワード／フレーム）となる。一方、ＨＤ−ＳＤＩ信号のクロックが７４．２５ＭＨｚのとき、ＯＣ−１９２の１フレームあたりのデータ読み出し数は、１２５（μｓ／フレーム）×７４．２５（ＭＨｚ、すなわちＭワード／ｓ）＝９２８１．２５（ワード／フレーム）となる。

したがって、ＨＤ−ＳＤＩ信号のクロック及びＯＣ−１９２フレームのクロックに周波数漂動が存在しない場合、ＨＤ−ＳＤＩ信号のクロックが７４．２５／１．００１＝７４．１７５８４ＭＨｚのとき、ＯＣ−１９２の１フレームあたりのデータ読み出し数を、９２７１．９７８（ワード／フレーム）とする必要があり、ＨＤ−ＳＤＩ信号のクロックが７４．２５ＭＨｚのとき、ＯＣ−１９２の１フレームあたりのデータ読み出し数を、９２８１．２５（ワード／フレーム）とする必要がある。

次に、ＨＤ−ＳＤＩ信号のクロック及びＯＣ−１９２フレームのクロックに周波数漂動が存在する場合、例えば、±１００ｐｐｍの周波数漂動が存在する場合の、ＯＣ−１９２の１フレームあたりのデータ読み出し数について説明する。ＨＤ−ＳＤＩ信号のクロックが７４．２５／１．００１＝７４．１７５８４ＭＨｚから＋１００ｐｐｍずれて７４．１８３２５ＭＨｚのとき、かつ、ＯＣ−１９２フレームのクロックが７７．７６ＭＨｚから＋１００ｐｐｍずれて７７．７６７７７６ＭＨｚのとき、ＯＣ−１９２のフレーム周期は１２４．９８７５μｓとなり、ＯＣ−１９２の１フレームあたりのデータ読み出し数は、１２４．９８７５（μｓ／フレーム）×７４．１８３２５（ＭＨｚ、すなわちＭワード／ｓ）＝９２７１．９７９（ワード／フレーム）となる。一方、ＯＣ−１９２フレームのクロックが７７．７６ＭＨｚから−１００ｐｐｍずれて７７．７５２２２４ＭＨｚのとき、ＯＣ−１９２のフレーム周期は１２５．０１２５μｓとなり、ＯＣ−１９２の１フレームあたりのデータ読み出し数は、１２５．０１２５（μｓ／フレーム）×７４．１８３２５（ＭＨｚ、すなわちＭワード／ｓ）＝９２７３．８３４（ワード／フレーム）となる。したがって、ＨＤ−ＳＤＩ信号のクロックが＋１００ｐｐｍだけずれている場合、ＯＣ−１９２フレームのクロックの周波数漂動±１００ｐｐｍを許容するためには、ＯＣ−１９２の１フレームあたりのデータ読み出し数を、９２７１〜９２７４（ワード／フレーム）の間で変化させる必要がある。

同様に、ＨＤ−ＳＤＩ信号のクロックが７４．２５／１．００１＝７４．１７５８４ＭＨｚから−１００ｐｐｍずれて７４．１６８４１ＭＨｚのとき、かつ、ＯＣ−１９２フレームのクロックが７７．７６ＭＨｚから＋１００ｐｐｍずれて７７．７６７７７６ＭＨｚのとき、ＯＣ−１９２の１フレームあたりのデータ読み出し数は、１２４．９８７５（μｓ／フレーム）×７４．１６８４３（ＭＨｚ、すなわちＭワード／ｓ）＝９２７０．１２４（ワード／フレーム）となる。一方、ＯＣ−１９２フレームのクロックが７７．７６ＭＨｚから−１００ｐｐｍずれて７７．７５２２２４ＭＨｚのとき、ＯＣ−１９２の１フレームあたりのデータ読み出し数は、１２５．０１２５（μｓ／フレーム）×７４．１６８４３（ＭＨｚ、すなわちＭワード／ｓ）＝９２７１．９８１（ワード／フレーム）となる。したがって、ＨＤ−ＳＤＩ信号のクロックが−１００ｐｐｍだけずれている場合、ＯＣ−１９２フレームのクロックの周波数漂動±１００ｐｐｍを許容するためには、ＯＣ−１９２の１フレームあたりのデータ読み出し数を、９２７０〜９２７２（ワード／フレーム）の間で変化させる必要がある。

したがって、ＨＤ−ＳＤＩ信号のクロック及びＯＣ−１９２フレームのクロックに周波数漂動±１００ｐｐｍが存在する場合、ＨＤ−ＳＤＩ信号のクロックが７４．２５／１．００１＝７４．１７５８４ＭＨｚのとき、ＯＣ−１９２の１フレームあたりのデータ読み出し数を、９２７０〜９２７４（ワード／フレーム）の間で変化させる必要がある。同様にして算出すると、ＨＤ−ＳＤＩ信号のクロックが７４．２５ＭＨｚのとき、ＯＣ−１９２の１フレームあたりのデータ読み出し数を、９２７９〜９２８４（ワード／フレーム）の間で変化させる必要がある。

以上、クロックの周波数漂動について説明した。このように、ＨＤ−ＳＤＩ信号のクロック及びＯＣ−１９２フレームのクロックに周波数漂動が存在する場合、周波数漂動に応じてデータ読み出し数が異なるように制御する必要がある。具体的には、ＨＤ−ＳＤＩ信号のクロックとＯＣ−１９２フレームのクロックとの間の差に着目すると、その差が大きい場合（周波数漂動によって、ＨＤ−ＳＤＩ信号のクロックが小さくなりＯＣ−１９２フレームのクロックが大きくなり、その差が大きくなった場合）、データ読み出し数が小さくなるように制御する必要がある。

すなわち、フレーマ６は、クロック変換部５の記憶部５１からＨＤ−ＳＤＩ信号のデータを読み出す際に、ＨＤ−ＳＤＩ信号のクロックとＯＣ−１９２フレームのクロックとの間の差に基づいて、データ読み出し数を制御する。具体的には、フレーマ６は、記憶部５１に記憶されたＨＤ−ＳＤＩ信号のデータ量を入力し、必要な読み出し回数になるように、そのデータ量に基づいて記憶部５１からデータを読み出す。両クロックの差は、記憶部５１に記憶されるデータ量に反映されるからである。つまり、フレーマ６は、ＨＤ−ＳＤＩ信号のクロックとＯＣ−１９２フレームのクロックとの間の差に伴って、記憶部５１のデータ量が所定のしきい値を下回った場合（所定のしきい値未満の場合）に、記憶部５１からデータを読み出す処理を停止し、読み出し数を減らすように制御する。前述した例では、フレーマ６は、記憶部５１のデータ量が所定のしきい値（例えば、記憶部５１の記憶可能な容量の１割に相当する値）未満になるまで、記憶部５１からデータを読み出し、記憶部５１のデータ量が所定のしきい値未満になったときに、読み出しを停止する。これにより、ＨＤ−ＳＤＩ信号のクロックが７４．２５／１．００１＝７４．１７５８４ＭＨｚのとき、ＯＣ−１９２の１フレームあたりのデータ読み出し数を、９２７０〜９２７４（ワード／フレーム）の間で変化させるように制御することができ、ＨＤ−ＳＤＩ信号のクロックが７４．２５ＭＨｚのとき、ＯＣ−１９２の１フレームあたりのデータ読み出し数を、９２７９〜９２８４（ワード／フレーム）の間で変化させるように制御することができる。尚、ＨＤ−ＳＤＩ及びＳＯＮＥＴにおいて規定されているクロック確度は、前述した非特許文献１、２、４、５に記載されているように、それぞれＨＤ−ＳＤＩ信号のクロックでは±１０ｐｐｍ、ＳＯＮＥＴのクロックでは±２０ｐｐｍであるから、前述した例を適用することができる。

図３は、図２に示したクロック変換部５及びフレーマ６の構成を示すブロック図である。クロック変換部５は、記憶部５１及びＦＩＦＯ残量検知部（データ量検知部）５２を備えている。記憶部５１は、前述のとおり、ＦＩＦＯの機能を有するメモリであり、ＨＤ−ＳＤＩ受信部４によって、ＨＤ−ＳＤＩ信号のクロック（７４．２５／１．００１＝７４．１７５８４ＭＨｚまたは７４．２５ＭＨｚ）に基づいた速度にて、ＨＤ−ＳＤＩ信号（２０ビットの並列信号）のデータがこのビット長単位にて書き込まれる。このような書き込み処理は系統毎に行われる。

ＦＩＦＯ残量検知部５２は、記憶部５１に記憶されたＨＤ−ＳＤＩ信号のデータの量を検知し、フレーマ６に出力する。

フレーマ６は、読み出し制御部６１、読み出し部６２、ヘッダ生成部６３、補助データ生成部６４及びデータ挿入部（データ収容部）６５を備えている。フレーマ６は、ＯＣ−１９２フレームのクロック（１５５．０２／２＝７７．７６ＭＨｚ）に基づいた速度にて、一連の処理を行う。読み出し制御部６１は、クロック変換部５のＦＩＦＯ残量検知部５２から記憶部５１のデータ量を入力し、入力したデータ量と予め設定されたしきい値（例えば、記憶部５１の記憶可能な容量の１割に相当する値）とを比較する。送信装置１に入力されてクロック変換部５の記憶部５１に書き込まれる最大６チャンネルのＨＤ−ＳＤＩ信号は同期しているため、各チャンネルのＦＩＦＯ残量（データ量）はほとんど同じ値を示す。そこで、読み出し制御部６１は、入力した６チャンネルのデータ量の平均値を算出し、その平均値としきい値とを比較する。尚、回路を簡単にするために、入力した６チャンネルのデータ量のうちの１つのチャンネル（例えば、チャンネル１（ＨＤ１））のデータ量としきい値とを比較するようにしてもよい。そして、読み出し制御部６１は、データ量がしきい値以上であると判定した場合、読み出し可の制御情報を読み出し部６２に出力する。一方、読み出し制御部６１は、データ量がしきい値未満であると判定した場合、読み出し不可の制御情報を読み出し部６２に出力する。

読み出し部６２は、データ挿入部６５からヘッダ収容完了情報（ヘッダの収容が完了したことを示す情報、詳細については後述する）を入力すると共に、読み出し制御部６１から制御情報を入力する。読み出し部６２は、ヘッダ収容完了情報を入力すると、クロック変換部５の記憶部５１から、ＯＣ−１９２フレームのクロック（１５５．０２／２＝７７．７６ＭＨｚ）に基づいた速度にてＨＤ−ＳＤＩ信号のデータの読み出しを開始する。また、読み出したデータ数と、ＯＣ−１９２フレームの定常有効データ領域に収容される定常データ数（予め設定された定常データ数）とを比較し、読み出したデータ数が定常データ数未満のときに、記憶部５１からの読み出しを継続する。一方、読み出したデータ数が定常データ数に等しくなったときは、読み出し制御部６１から入力した制御情報が読み出し可を示している限り、記憶部５１からの読み出しを継続する。そして、制御情報が読み出し不可を示しているときに、記憶部５１からの読み出しを停止する。

すなわち、読み出し部６２は、ＯＣ−１９２フレームのヘッダ収容完了に伴い、記憶部５１からデータの読み出しを開始し、記憶部５１に記憶されているデータ量がしきい値以上の場合、前記速度にて読み出しを行い、データ量がしきい値未満の場合、読み出しを停止する。そして、読み出し部６２は、読み出したデータをデータ挿入部６５に出力し、読み出しを停止したときに、読み出し停止情報をデータ挿入部６５に出力する。

ヘッダ生成部６３は、Ｂ１信号発生部８からＢ１符号列を入力し、ＯＣ−１９２フレームのＢ１符号列及び同期信号Ａ１，Ａ２を含むヘッダデータを生成し、生成したヘッダデータをデータ挿入部６５に出力する。補助データ生成部６４は、ＯＣ−１９２のペイロードに収容されるＨＤ−ＳＤＩ信号のデータ以外の補助データを生成し、生成した補助データをデータ挿入部６５に出力する。補助データは、例えば、複数のＨＤ−ＳＤＩ信号（ＨＤ１〜ＨＤ６）を識別するための信号、ＯＣ−１９２フレームのＳＯＮＥＴ信号が複数生成される場合においてその信号を識別するための信号である。

データ挿入部６５は、読み出し部６２からＨＤ−ＳＤＩ信号のデータ及び読み出し停止情報を、ヘッダ生成部６３からヘッダデータを、補助データ生成部６４から補助データをそれぞれ入力し、ＯＣ−１９２フレームに収容することにより、ＯＣ−１９２フレームを１フレーム毎に生成し、ＯＣ−１９２フレームの並列信号を出力する。データ挿入部６５は、ＯＣ−１９２の１フレームの生成に際し、まず、ヘッダ生成部６３から入力したヘッダデータをＯＣ−１９２フレームのヘッダに収容する。そして、データ挿入部６５は、ヘッダへの収容が完了すると、ヘッダ収容完了情報を読み出し部６２に出力し、読み出し部６２からＨＤ−ＳＤＩ信号のデータを１ワード＝１２０ビット（２０バイト×６系統）毎に入力し、判定ビットを付加して１ブロック＝１２８ビットのデータを生成し、ＯＣ−１９２フレームのペイロードに収容する。判定ビットは、１ワード＝１２０ビットのデータ毎に有効データまたは無効データであるかを判定するために付加される情報である。この場合は、有効データであることを示す判定ビットが付加される。そして、データ挿入部６５は、読み出し部６２から読み出し停止情報を入力すると、補助データ生成部６４から入力した補助データをＯＣ−１９２フレームのペイロードに収容する。この場合、データ挿入部６５は、補助データを収容した後の残りの領域に、例えば「１」を収容する。そして、補助データの収容が完了すると、ＯＣ−１９２の１フレームの生成が完了する。

図４は、ＯＣ−１９２フレームの構成例１を示す図である。このＯＣ−１９２フレームは、１クロックを処理単位とする９行のデータ（１ブロック＝１２８ビットを９行に並べたデータ）が１０８０列並んで構成されている。ヘッダ（オーバヘッド部分）は、先頭の第１列から第４０列までの領域（ＡＮＳＩ Ｔ１．１０５の規格に準拠したＳＯＨ（Ｓｅｃｔｉｏｎ ＯｖｅｒＨｅａｄ：セクションオーバーヘッド）領域及びＰＯＨ（Ｐａｔｈ ＯｖｅｒＨｅａｄ：パスオーバーヘッド）領域を備えている。ペイロードは、第４１列から１０８０列までの領域を備え、具体的には、第４１列から第１０７０列までの１０３０列分の定常有効データ領域と、第１０７１列から第１０８０列までの１０列分の補助データ領域とを備えている。

定常有効データ領域の各ブロックに付された番号１〜９２７０は、前述した例において、２種類のＨＤ−ＳＤＩ信号のクロック（７４．２５／１．００１＝７４．１７５８４ＭＨｚ及び７４．１７５８４ＭＨｚ）のいずれにも対応させたデータ読み出し数が９２７０〜９２８４（ワード／フレーム）であることから、最小のデータ読み出し数９２７０分のデータが収容される番号を示している。つまり、周波数漂動が存在する場合、最小のデータ読み出し数が９２７０であるから、±１００ｐｐｍの範囲でいかなる周波数漂動が発生したとしても、データ挿入部６５は、ペイロードのうちの定常有効データ領域（番号１〜９２７０（１０３０クロック×９行＝９２７０ブロック分））にデータを収容することができる。

一方、補助データ領域のうちの非定常有効データ領域として配置される各ブロックに付された番号９２７１〜９２８４は、前述した例において、データ読み出し数９２７０〜９２８４（ワード／フレーム）のうちの９２７０を除いた番号を示している。つまり、周波数漂動が存在する場合、最大のデータ読み出し数が９２８４であるから、データ挿入部６５は、９２７０ブロック分のデータを定常有効データ領域に収容した後、補助データ領域のうちの非定常有効データ領域（番号９２７１〜９２８４（１４ブロック分））に、読み出し制御部６１から読み出し停止情報を入力するまでの間、順番にデータを収容することができる。つまり、この非定常有効データ領域（番号９２７１〜９２８４（１４ブロック分））には、１０３１〜１０３２列に配置され、ＨＤ−ＳＤＩ信号のクロック及びＯＣ−１９２フレームのクロックの周波数漂動により変動する読み出し数に応じて、データが収容される。また、補助データ領域のうちの非定常有効データ領域を除いた領域（例えば、１０３３〜１０４０列の領域）は、他の識別信号が割り当てられる。

図５は、図４に示したＯＣ−１９２フレームの構成例１におけるデータ領域の構成を示す図である。これは、１ブロック＝１２８ビットのデータ領域に、１ワード＝１２０ビットの並列データと共に、８ビットの判定ビットを収容する例を示している。フレーマ６の読み出し部６２により記憶部５１から読み出された１２０ビットの並列データ（ＨＤ１の２０ビットのデータ、ＨＤ２の２０ビットのデータ、・・・、及びＨＤ６の２０ビットのデータ）は、８ビットの判定ビット（有効データであることを示す全てのビットに１が設定されたデータ）と共に、このデータ領域に収容される。この判定ビットは、後述する受信装置３において、受信したデータの有効性を判断するために用いられ、ＨＤ−ＳＤＩ信号のデータ（１２０ビットのデータ）が、この判定ビットにより１２０ビット単位に処理される。図５では、判定ビットは、ＨＤ１〜ＨＤ３のデータに対する４ビット長のデータと、ＨＤ４〜ＨＤ６のデータに対する４ビット長のデータとが区別されている。判定ビットを２つに区別することにより、受信装置３において、ＨＤ１〜ＨＤ３のデータとＨＤ４〜ＨＤ６のデータとの並列処理を効率的に行うことができる。尚、図５に示した構成は、後述する図９に示すＯＣ−１９２フレームの構成例２におけるデータ領域の構成でもある。

図４及び図５を参照して、データ挿入部６５は、ヘッダ生成部６３から入力したヘッダデータを、図４に示したヘッダに収容する。そして、データ挿入部６５は、読み出し部６２から入力したＨＤ−ＳＤＩ信号のデータに、図５に示した判定フラグを付加し、判定フラグを付加したデータを、図４に示したペイロードの定常有効データ領域から順に収容する。定常有効データ領域への収容が完了すると、補助データ領域に引き続き収容する。そして、データ挿入部６５は、読み出し部６２から読み出し停止情報を入力すると、補助データ生成部６４から入力した補助データを、補助データ領域に引き続き収容する。そして、データ挿入部６５は、補助データ領域への収容が完了すると、ＯＣ−１９２フレームの並列信号（図４に示したように、１ブロック×９行単位の並列信号）を出力する。

図６は、フレーマ６によるＯＣ−１９２フレーム生成処理を示すフロー図である。フレーマ６は、ＯＣ−１９２の１フレームの生成に際して図６に示す処理を行い、この１フレーム毎の生成処理を繰り返すことにより、連続したＯＣ−１９２フレームを生成して出力する。

まず、フレーマ６のデータ挿入部６５は、ヘッダ生成部６３により生成されたヘッダデータを入力し、そのヘッダデータをＯＣ−１９２フレームのヘッダに収容する（ステップＳ６０１）。そして、データ挿入部６５は、ヘッダデータの収容が完了したときに、ヘッダ収容完了情報を読み出し部６２に出力する。

読み出し部６２は、データ挿入部６５からヘッダ収容完了情報を入力すると、クロック変換部５の記憶部５１からＨＤ−ＳＤＩ信号のデータを読み出し、データ挿入部６５に出力する（ステップＳ６０２）。そして、データ挿入部６５は、読み出し部６２からＨＤ−ＳＤＩ信号のデータを入力し、判定ビットを付加してＯＣ−１９２のペイロードにおける定常有効データ領域に収容する（ステップＳ６０３）。

読み出し部６２は、記憶部５１から読み出したデータ数と、ＯＣ−１９２フレームの定常有効データ領域に収容される定常データ数（予め設定された定常データ数）とを比較し（ステップＳ６０４）、読み出したデータ数が定常データ数未満のため、定常有効データ領域への収容が完了していないと判定した場合（ステップＳ６０４：Ｎ）、ステップＳ６０２へ移行し、読み出し部６２による記憶部５１からの読み出し処理、及びデータ挿入部６５による収容処理を繰り返す。そして、読み出し部６２は、読み出したデータ数が定常データ数に等しくなり、定常有効データ領域への収容が完了したと判定した場合（ステップＳ６０４：Ｙ）、記憶部５１のデータ量がしきい値未満であるか否かを示す制御情報を読み出し制御部６１から入力する。ここで、制御情報が読み出し可を示している場合は、記憶部５１のデータ量がしきい値以上であることを意味し、制御情報が読み出し不可を示している場合は、記憶部５１のデータ量がしきい値未満であることを意味する。

読み出し部６２は、制御情報に基づいて記憶部５１のデータ量がしきい値未満であるか否かを判定し（ステップＳ６０５）、記憶部５１のデータ量がしきい値未満でないと判定した場合（ステップＳ６０５：Ｎ）、ステップＳ６０２へ移行し、読み出し部６２による記憶部５１からの読み出し処理及びデータ挿入部６５による収容処理を繰り返す。ここで、データ挿入部６５は、ステップＳ６０３において、読み出し部６２が記憶部５１から読み出したＨＤ−ＳＤＩ信号のデータを、ＯＣ−１９２フレームのペイロードにおける補助データ領域に収容する。そして、読み出し部６２は、制御情報に基づいて記憶部５１のデータ量がしきい値未満であると判定した場合（ステップＳ６０５：Ｙ）、記憶部５１からの読み出しを停止し、読み出し停止情報をデータ挿入部６５に出力する。

データ挿入部６５は、読み出し部６２から読み出し停止情報を入力すると、補助データ生成部６４から入力した補助データを、ＯＣ−１９２フレームのペイロードにおける補助データ領域に、ＨＤ−ＳＤＩ信号のデータに引き続き収容する（ステップＳ６０６）。補助データの収容が完了すると、ＯＣ−１９２の１フレームの生成が完了し、次の１フレームを生成するために、ステップＳ６０１の処理を行う。このように、フレーマ６は、ＯＣ−１９２の１フレームの生成に際し、ステップＳ６０１からステップＳ６０６までに示した１フレームの生成処理を繰り返すことにより、連続したＯＣ−１９２フレームを生成して出力する。

（受信装置）
次に、図１に示した受信装置３について詳細に説明する。図２を参照して、この受信装置３は、Ｏ／Ｅ（光／電気）変換部１１、デシリアライザ１２、同期検出部１３、デスクランブラ１４、デフレーマ１５、Ｂ１信号判定部１６、クロック変換部１７及びＨＤ−ＳＤＩ送信部１８を備えている。

受信装置３が広域網２を介して１系統のＯＣ−１９２フレームの光信号を受信すると、Ｏ／Ｅ変換部１１は、ＯＣ−１９２フレームの光信号を入力し、光信号を電気信号に変換する。デシリアライザ１２は、Ｏ／Ｅ変換部１１により変換されたＯＣ−１９２フレームの電気信号を入力し、このＯＣ−１９２フレームの電気信号である直列信号を並列信号に変換する。

同期検出部１３は、デシリアライザ１２からＯＣ−１９２フレームの並列信号を入力し、ＯＣ−１９２フレームのヘッダに収容された同期信号Ａ１，Ａ２を検出し、同期したＯＣ−１９２フレームの並列信号を出力する。デスクランブラ１４は、同期検出部１３から同期したＯＣ−１９２フレームの並列信号を入力し、ＡＮＳＩ Ｔ１．１０５の規格に準拠したデスクランブル処理を行う。

デフレーマ１５は、デスクランブラ１４によりデスクランブル処理されたＯＣ−１９２フレームの並列信号を入力し、フレーマ６の逆の処理を行い、１２０ビットの並列信号（２０ビット×６系統の並列信号）を生成する。具体的には、デフレーマ１５は、図４に示したＯＣ−１９２フレームの並列信号（９行で構成された信号）を入力し、ペイロードに収容された１ブロック毎のデータを抽出し、有効の判定ビットが付加されたデータについて、１２０ビットの並列信号として生成する。１２０ビットの並列信号を構成する各系統の２０ビットのデータ（輝度情報１０ビット及び色情報１０ビットのデータ）は、系統毎にクロック変換部１７に書き込まれる。また、デフレーマ１５は、図４に示したＯＣ−１９２フレームの並列信号のヘッダに収容されたＢ１符号列を抽出し、Ｂ１信号判定部１６に出力する。Ｂ１信号判定部１６は、デフレーマ１５からＢ１符号列を入力し、直前のＯＣ−１９２フレームの伝送誤りを検出する。

ここで、Ｏ／Ｅ変換部１１、デシリアライザ１２、同期検出部１３、デスクランブラ１４、デフレーマ１５及びＢ１信号判定部１６は、ＯＣ−１９２フレームのデータを処理する速度を定めるためのクロック（１５５．０２／２＝７７．７６ＭＨｚ）に基づいて、前述した一連の処理を行う。すなわち、デフレーマ１５は、前述したクロックに基づいた速度にて、並列信号をクロック変換部１７に書き込む。

クロック変換部１７は、記憶部を備えており、６系統の２０ビットのデータをそれぞれ入力し（合計で２０ビット×６系統＝１２０ビットのデータを入力し）、ＳＯＮＥＴのクロック系からＨＤ−ＳＤＩ信号のクロック系への変換を行う。具体的には、クロック変換部１７は、ＯＣ−１９２フレームのクロックに基づいた速度にてデータを入力して記憶部に記憶し、ＨＤ−ＳＤＩ信号のクロックに基づいた速度にてデータを記憶部から出力する。ここで、ＯＣ−１９２フレームのクロックが１５５．０２／２＝７７．７６ＭＨｚであり、ＨＤ−ＳＤＩ信号にクロックが７４．２５ＭＨｚ／１．００１＝７４．１７５８４ＭＨｚまたは７４．２５ＭＨｚであるから、入力速度は出力速度よりも速い。したがって、ＨＤ−ＳＤＩ送信部１８は、送信装置１のフレーマ６における読み出し制御部６１及び読み出し部６２のような読み出し処理を行う必要がなく、クロック変換部１７の記憶部に記憶されたデータを、ＨＤ−ＳＤＩ信号のクロックに基づいた速度で読み出すだけでよい。

ＨＤ−ＳＤＩ送信部１８は、クロック変換部１７の記憶部から２０ビットのデータをそれぞれ読み出し、並列信号を直列信号に変換し、ＨＤ−ＳＤＩ信号としてそれぞれ出力する。ここで、ＨＤ−ＳＤＩ送信部１８は、ＨＤ−ＳＤＩ信号のデータを処理する速度を定めるためのクロック（７４．２５ＭＨｚ／１．００１＝７４．１７５８４ＭＨｚまたは７４．２５ＭＨｚ）に基づいて、前述した一連の処理を行う。すなわち、ＨＤ−ＳＤＩ送信部１８は、前述したクロックに基づいた速度にて、２０ビットのデータをこのビット長単位でクロック変換部１７の記憶部から系統毎にそれぞれ読み出す。

このようにして、受信装置３は、広域網２を介して受信したＯＣ−１９２フレームの光信号を電気信号に変換し、ＯＣ−１９２フレームからＨＤ−ＳＤＩ信号を抽出してクロック変換し、同期した６系統のＨＤ−ＳＤＩ信号（ＨＤ１〜ＨＤ６）を出力する。

以上のように、実施例１によれば、送信装置１から広域網２を介して受信装置３へ６系統のＨＤ−ＳＤＩ信号からなるハイビジョン信号を伝送する場合、送信装置１は、ＯＣ−１９２の１フレームを生成するにあたり、ヘッダデータの収容が完了した後、ＨＤ−ＳＤＩ信号のクロックで記憶部５１に書き込まれたＨＤ−ＳＤＩ信号のデータを、ＯＣ−１９２フレームのクロックで読み出してＯＣ−１９２フレームのペイロードに収容するようにした。そして、記憶部５１のデータ量がしきい値未満のときにその読み出しを停止し、ＯＣ−１９２フレームの生成を完了するようにした。このような処理をＯＣ−１９２の１フレーム毎に繰り返すことにより、ＨＤ−ＳＤＩ信号のデータをＯＣ−１９２フレームに直接収容して広域網２へ送信することができる。したがって、ＨＤ-ＳＤＩ信号はＩＰパケットに変換されることなく、ＯＣ−１９２フレームとして広域網２へ伝送されるから、低廉かつ長距離の伝送が可能となる。

〔実施例２〕
次に、実施例２について説明する。図７は、本発明の実施形態（実施例２）による伝送システムの構成を示すブロック図である。この伝送システムは、１６チャンネル（１６系統）のＨＤ−ＳＤＩ信号で構成されるＤＧ方式の非圧縮スーパーハイビジョン信号及び２チャンネル（２系統）のＨＤ−ＳＤＩ信号で構成されるハイビジョン信号を伝送するシステムであり、実施例１の送信装置１及び受信装置３と同等の機能を有する装置をそれぞれ３式備えて構成される。具体的には、この伝送システムは、３台の送信装置からなる送信装置群１９、及び３台の受信装置からなる受信装置群２１を備えて構成される。送信装置群１９及び受信装置群２１は広域網２０により接続され、広域網２０は、実施例１の広域網２と同様に、ＯＣ−１９２フレームが伝送される。

送信装置群１９は、ＤＧ方式の非圧縮スーパーハイビジョン信号として同期した１６系統のＨＤ−ＳＤＩ信号（Ｐ１〜Ｐ１６）を入力すると共に、ハイビジョン信号として同期した最大２系統のＨＤ−ＳＤＩ信号（ＨＤ１，ＨＤ２）を入力する。そして、送信装置群１９は、これらのＨＤ−ＳＤＩ信号のデータを３系統のＯＣ−１９２フレームに収容し、ＯＣ−１９２フレームの電気信号を光信号にそれぞれ変換し、３系統のＯＣ−１９２フレームとして広域網２０を介して受信装置群２１へ送信する。ＨＤ−ＳＤＩ信号のデータをＯＣ−１９２フレームに収容する手法については、実施例１で説明した手法と同様である。

具体的には、送信装置群１９における第１の送信装置は、１６系統のＨＤ−ＳＤＩ信号のうち６系統のＨＤ−ＳＤＩ信号（Ｐ１〜Ｐ６）を入力し、１系統のＯＣ−１９２フレームを生成し、１系統のＯＣ−１９２フレームとして送信する。また、第２の送信装置は、１６系統のＨＤ−ＳＤＩ信号のうち６系統のＨＤ−ＳＤＩ信号（Ｐ７〜Ｐ１２）を入力し、１系統のＯＣ−１９２フレームを生成し、１系統のＯＣ−１９２フレームとして送信する。また、第３の送信装置は、１６系統のＨＤ−ＳＤＩ信号のうち４系統のＨＤ−ＳＤＩ信号（Ｐ１３〜Ｐ１６）及び２系統のＨＤ−ＳＤＩ信号（ＨＤ１，ＨＤ２）を入力し、１系統のＯＣ−１９２フレームを生成し、１系統のＯＣ−１９２フレームとして送信する。また、送信装置群１９における各送信装置は、ＨＤ−ＳＤＩ信号のデータをＯＣ−１９２フレームに収容する際に、ＨＤ−ＳＤＩ信号のＰ１〜Ｐ１６，ＨＤ１，ＨＤ２を識別するための信号を、ペイロードの補助データ領域に収容する。これにより、受信装置群２１において、ＯＣ−１９２フレームからＨＤ−ＳＤＩ信号のデータを抽出する際に、Ｐ１〜Ｐ１６，ＨＤ１，ＨＤ２の種別を識別することができる。

尚、ＨＤ−ＳＤＩ信号のＰ１〜Ｐ１６は、図７に示した配置に限定されるものではなく、送信装置群１９は、ＨＤ−ＳＤＩ信号のＨＤ１，ＨＤ２を入力する必要もない。

受信装置群２１は、送信装置群１９により送信された３系統のＯＣ−１９２フレームの光信号を、広域網２０を介して受信する。そして、受信装置群２１は、受信したＯＣ−１９２フレームの光信号を電気信号にそれぞれ変換し、ＯＣ−１９２フレームに収容されたＨＤ−ＳＤＩ信号のデータをそれぞれ抽出し、元の同期した非圧縮スーパーハイビジョン信号である１６系統のＨＤ−ＳＤＩ信号（Ｐ１〜Ｐ１６）及びハイビジョン信号である２系統のＨＤ−ＳＤＩ信号（ＨＤ１，ＨＤ２）に復元して出力する。

具体的には、受信装置群２１における第１の受信装置は、３系統のＯＣ−１９２フレームの光信号のうち第１の送信装置により送信された１系統のＯＣ−１９２フレームの光信号を受信し、電気信号に変換してＯＣ−１９２フレームに収容された６系統のＨＤ−ＳＤＩ信号（Ｐ１〜Ｐ６）を抽出し、元の同期したＨＤ−ＳＤＩ信号（Ｐ１〜Ｐ６）に復元して出力する。また、第２の受信装置は、３系統のＯＣ−１９２フレームの光信号のうち第２の送信装置により送信された１系統のＯＣ−１９２フレームの光信号を受信し、電気信号に変換してＯＣ−１９２フレームに収容された６系統のＨＤ−ＳＤＩ信号（Ｐ７〜Ｐ１２）を抽出し、元の同期したＨＤ−ＳＤＩ信号（Ｐ７〜Ｐ１２）に復元して出力する。また、第３の受信装置は、３系統のＯＣ−１９２フレームの光信号のうち第３の送信装置により送信された１系統のＯＣ−１９２フレームの光信号を受信し、電気信号に変換してＯＣ−１９２フレームに収容された６系統のＨＤ−ＳＤＩ信号（Ｐ１３〜Ｐ１６，ＨＤ１，ＨＤ２）を抽出し、元の同期したＨＤ−ＳＤＩ信号（Ｐ１３〜Ｐ１６，ＨＤ１，ＨＤ２）に復元して出力する。また、受信装置群２１における各受信装置は、ＨＤ−ＳＤＩ信号のデータをＯＣ−１９２フレームから抽出する際に、ＨＤ−ＳＤＩ信号のＰ１〜Ｐ１６，ＨＤ１，ＨＤ２を識別するための信号を、ペイロードの補助データ領域から抽出する。これにより、受信装置群２１における各受信装置は、ＯＣ−１９２フレームからＨＤ−ＳＤＩ信号のデータを抽出する際に、Ｐ１〜Ｐ１６，ＨＤ１，ＨＤ２の種別を識別することができる。

以上のように、実施例２によれば、送信装置群１９から広域網２０を介して受信装置群２１へ、１６系統のＨＤ−ＳＤＩ信号から構成されるスーパーハイビジョン信号及び２系統のＨＤ−ＳＤＩ信号から構成されるハイビジョン信号を伝送する場合、実施例１と同様に、ＨＤ−ＳＤＩ信号のデータをＯＣ−１９２フレームに直接収容して広域網２０へ送信することができる。したがって、ＨＤ-ＳＤＩ信号はＩＰパケットに変換されることなく、ＯＣ−１９２フレームとして広域網２０へ伝送されるから、低廉かつ長距離の伝送が可能となる。

〔実施例３〕
次に、実施例３について説明する。図８は、本発明の実施形態（実施例３）による伝送システムの構成を示すブロック図である。この実施例３は、フル画素に対応した非圧縮スーパーハイビジョン信号等のような、さらに大容量の映像信号を伝送する際に適用する例である。この伝送システムは、ｎチャンネル（ｎ系統）のＨＤ−ＳＤＩ信号から構成される大容量映像信号、及び６ｍ−ｎチャンネル（６ｍ−ｎ系統）のＨＤ−ＳＤＩ信号から構成されるハイビジョン信号を伝送するシステムであり、実施例１の送信装置１及び受信装置３と同等の機能を有する装置を、それぞれｍ式備えて構成される。ここで、ｎは正の整数であり、ｍは、ｍ＝（（ｎ＋５）／６の整数部分）である。具体的には、この伝送システムは、ｍ台の送信装置からなる送信装置群２２、及びｍ台の受信装置からなる受信装置群２４を備えて構成される。送信装置群２２及び受信装置群２４は広域網２３により接続され、広域網２３は、実施例１の広域網２と同様に、ＯＣ−１９２フレームが伝送される。

送信装置群２２は、大容量映像信号として同期したｎ系統のＨＤ−ＳＤＩ信号（Ｐ１〜Ｐｎ）を入力すると共に、ハイビジョン信号として同期した最大６ｍ−ｎ系統のＨＤ−ＳＤＩ信号（ＨＤ１〜ＨＤ（６ｍ−ｎ））を入力する。そして、送信装置群２２は、これらのＨＤ−ＳＤＩ信号のデータをｍ系統のＯＣ−１９２フレームに収容し、ＯＣ−１９２フレームの電気信号を光信号にそれぞれ変換し、ｍ系統のＯＣ−１９２フレームとして広域網２３を介して受信装置群２４へ送信する。ＨＤ−ＳＤＩ信号のデータをＯＣ−１９２フレームに収容する手法については、実施例１で説明した手法と同様である。また、送信装置群２２は、ＨＤ−ＳＤＩ信号のデータをＯＣ−１９２フレームに収容する際に、ＨＤ−ＳＤＩ信号のＰ１〜Ｐｎ，ＨＤ１〜ＨＤ（６ｍ−ｎ）を識別するための信号を、ペイロードの補助データ領域に収容する。これにより、受信装置群２４において、ＯＣ−１９２フレームからＨＤ−ＳＤＩ信号のデータを抽出する際に、Ｐ１〜Ｐｎ，ＨＤ１〜ＨＤ（６ｍ−ｎ）の種別を識別することができる。

尚、ＨＤ−ＳＤＩ信号のＰ１〜Ｐｎは、図８に示した配置に限定されるものではなく、送信装置群２２は、ＨＤ−ＳＤＩ信号のＨＤ１〜ＨＤ（６ｍ−ｎ）を入力する必要もない。

受信装置群２４は、送信装置群２２により送信されたｍ系統のＯＣ−１９２フレームの光信号を、広域網２３を介して受信する。そして、受信装置群２４は、受信したＯＣ−１９２フレームの光信号を電気信号にそれぞれ変換し、ＯＣ−１９２フレームに収容されたＨＤ−ＳＤＩ信号のデータをそれぞれ抽出し、元の同期した大容量映像信号であるｎ系統のＨＤ−ＳＤＩ信号（Ｐ１〜Ｐｎ）及びハイビジョン信号である６ｍ−ｎ系統のＨＤ−ＳＤＩ信号（ＨＤ１〜ＨＤ（６ｍ−ｎ））に復元して出力する。

以上のように、実施例３によれば、送信装置群２２から広域網２３を介して受信装置群２４へ、ｎ系統のＨＤ−ＳＤＩ信号から構成される大容量映像信号及び６ｍ−ｎ系統のＨＤ−ＳＤＩ信号から構成されるハイビジョン信号を伝送する場合、実施例１と同様に、ＨＤ−ＳＤＩ信号のデータをＯＣ−１９２フレームに直接収容して広域網２３へ送信することができる。したがって、ＨＤ-ＳＤＩ信号はＩＰパケットに変換されることなく、ＯＣ−１９２フレームとして広域網２３へ伝送されるから、低廉かつ長距離の伝送が可能となる。

図９は、ＯＣ−１９２フレームの構成例２を示す図である。このＯＣ−１９２フレームの構成は、図４に示した構成例１に対し、ペイロードの配置を変更したものである。図９に示すＯＣ−１９２フレームは、図４に示した構成例１と同様に、１クロックを処理単位とする９行のデータ（１ブロック＝１２８ビットを９行に並べたデータ）が１０８０列並んで構成されている。ヘッダ（オーバヘッド部分）は、図４に示した構成例１と同様である。ペイロードは、第４１列から第１０８０列までの領域を備えている。具体的には、第１行〜第８行における全ての領域、及び第９行における第４１列から第９９０列までの領域からなる定常有効データ領域と、第９行における第９９１列から第１０８０列までの領域からなる補助データ領域とを備えている。このＯＣ−１９２フレームの構成は、実施例１〜３に適用することができる。

１ 送信装置
２，２０，２３ 広域網
３ 受信装置
４ ＨＤ−ＳＤＩ受信部
５，１７ クロック変換部
６ フレーマ
７ スクランブラ
８ Ｂ１信号発生部
９ シリアライザ
１０ Ｅ／Ｏ変換部
１１ Ｏ／Ｅ変換部
１２ デシリアライザ
１３ 同期検出部
１４ デスクランブラ
１５ デフレーマ
１６ Ｂ１信号判定部
１８ ＨＤ−ＳＤＩ送信部
１９，２２ 送信装置群
２１，２４ 受信装置群
５１ 記憶部
５２ ＦＩＦＯ残量検知部
６１ 読み出し制御部
６２ 読み出し部
６３ ヘッダ生成部
６４ 補助データ生成部
６５ データ挿入部

Claims (3)

1. デジタル映像信号のデータを、フレームに収容して広域網へ送信する送信装置において、
   前記デジタル映像信号のデータを記憶する記憶部と、
   前記デジタル映像信号のデータを、当該デジタル映像信号の処理速度を定めるクロックに基づいて、前記記憶部に書き込む書き込み部と、
   前記記憶部に記憶されているデータの量を検知するデータ量検知部と、
   前記フレームの同期信号を含むヘッダデータをフレームのヘッダに収容し、前記フレームのヘッダへの収容が完了した後に、前記デジタル映像信号のデータを、前記フレームの処理速度を定めるクロックに基づいて前記記憶部から読み出して前記フレームのペイロードに収容し、前記収容したヘッダデータ及びデジタル映像信号のデータを含むフレームを出力するフレーム生成部と、
   前記フレーム生成部により出力されたフレームを、前記広域網へ送信する送信部と、を備え、
   前記フレーム生成部は、
   前記デジタル映像信号のデータを前記記憶部から読み出して前記フレームのペイロードに収容する際に、
   前記デジタル映像信号の処理速度を定めるクロック及び前記フレームの処理速度を定めるクロックの周波数漂動が存在しても読み出し可能な最小量のデータを、前記記憶部から読み出して前記フレームのペイロードに収容し、
   前記データ量検知部により検知されたデータ量と予め設定されたしきい値とを比較し、
   前記周波数漂動に伴って、前記デジタル映像信号の処理速度を定めるクロックよりも前記フレームの処理速度を定めるクロックの周波数が高く、その差が大きいときは、前記デジタル映像信号のデータの読み出し数が小さくなり、前記差が小さいときは、前記読み出し数が大きくなるように、
   前記データ量が前記しきい値未満になるまで、前記デジタル映像信号のデータの読み出し及び収容を継続し、前記データ量が前記しきい値未満のときに、前記デジタル映像信号のデータの読み出し及び収容を停止する、ことを特徴とする送信装置。
2. 請求項１に記載の送信装置において、
   前記フレーム生成部は、デジタル映像信号のデータをフレームに収容する際に、有効データであることを示す情報を所定長のデータ毎に付加する、ことを特徴とする送信装置。
3. 請求項１または２に記載の送信装置において、
   前記デジタル映像信号を、ＨＤ−ＳＤＩ（Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ−Ｓｅｒｉａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）の規格により定められた複数系統のＨＤ−ＳＤＩ信号とし、
   前記広域網を、ＳＯＮＥＴ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）の規格により定められたフレームの伝送を行う広域網とする、ことを特徴とする送信装置。

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