JP5368895B2 - 映像データ送信装置及び受信装置 - Google Patents

Description

本発明は、映像データを送信する装置及び受信する装置に関し、特に、既存の広域網を利用して、大容量の超高精細な映像データを圧縮することなく実時間で長距離伝送する技術に関する。

従来、一般的な高精細映像（ＨＤＴＶ）の分野では、映像を構成する各画素の輝度／色差信号（ＹＰｂＰｒ）を１０ビット以下で量子化する手法が用いられている。特に、ＳＭＰＴＥ（米国映画テレビ技術者協会）により１０ビットを１ワードとする２９２Ｍ規格等が定められたことにより、ＨＤ−ＳＤＩ（Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ−Ｓｅｒｉａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）の規格が広く用いられるようになった。また、さらなる高精細化の需要と、コンピュータグラフィクス技術、撮像・表示デバイス等の進展により、１２ビットで量子化する手法、空間サンプル数の間引きを行わない色信号（ＲＧＢ ４：４：４方式）を用いる手法等を組み込んだ大容量な映像システムが用いられるようになった。

従来の１０ビット／ワードを基本とするＨＤ−ＳＤＩの規格に準じて、このような４：４：４サンプルによる映像または１２ビットで量子化した映像を伝送するために、ＨＤ−ＳＤＩ信号を２系統束ねて並列伝送するＳＭＰＴＥ ３７２Ｍ規格（Ｄｕａｌ Ｌｉｎｋ ＨＤ−ＳＤＩ）が定められている。

ＳＭＰＴＥ ３７２Ｍ規格に準じて映像データを伝送する場合、映像データ送信装置は、Ａチャンネル及びＢチャンネルの２チャンネルに、画素データ、ＨＡＮＣデータ（水平補助領域データ）及びＶＡＮＣデータ（垂直補助領域データ）からなる補助データ、並びに同期バイトのデータをマッピングし、Ｄｕａｌ Ｌｉｎｋ ＨＤ-ＳＤＩ信号を映像データ受信装置へ送信する。ここで、各画素の画素データは、３色の画素情報を表す各１２ビットに、４ビット（２ビットのパリティビット及び２ビットのスタフィングビット）が付加され、合計４０ビットにより構成される。これにより、ＨＤ−ＳＤＩ信号の１０ビット×４ワード（Ａチャンネルの２ワード及びＢチャンネルの２ワード）に有効画素データを収容することができる。

また、将来のテレビジョンシステムとして、ハイビジョンの１６倍の画素数（７６８０×４３２０画素）を有する超高精細映像システム（スーパーハイビジョン、ＳＨＶ）の研究開発が進められている（非特許文献１を参照）。ＳＨＶの映像パラメータについては現在も検討が続けられているが、その一候補として、１２ビット量子化及び空間サンプル数の間引きを行わない４：４：４方式が検討されている。フレーム周波数６０Ｈｚの順次走査方式では、ＳＨＶの映像は、有効画素データのみで約７２Ｇｂｐｓもの大容量映像信号となる。Ｄｕａｌ Ｌｉｎｋ ＨＤ−ＳＤＩ信号と同様に、１０ビット／ワードのＨＤ−ＳＤＩ信号に１２ビットのＳＨＶの有効画素データを収容する場合には、６４系統のＨＤ−ＳＤＩ信号（３２系統のＤｕａｌ Ｌｉｎｋ ＨＤ−ＳＤＩ信号）を用いて、ＳＨＶの映像データを伝送することができる。

ＳＨＶの映像データを伝送するシステムとして、非圧縮ＳＨＶ信号の長距離伝送を実現するシステムが提案されている（非特許文献２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ＤＧ（Ｄｕａｌ−Ｇｒｅｅｎ）方式非圧縮ＳＨＶ信号を、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。

ＳＨＶの映像以外の高精細映像としてデジタルシネマがある。デジタルシネマの映像は、ＳＨＶの映像の場合と同様に、非圧縮信号のインタフェースとしてＨＤ−ＳＤＩの並列信号が用いられている。このような非圧縮デジタルシネマの信号を１０Ｇｂｐｓの直列信号に変換して伝送する手法が提案されている（特許文献１を参照）。

一方、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３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４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、伝送速度によって階層的に規格が決められており、約１０Ｇｂｐｓの伝送速度を実現する光インタフェースをＯＣ−１９２（Ｏｐｔｉｃａｌ Ｃａｒｒｉｅｒ−Ｌｅｖｅｌ １９２）という。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利用して映像データを伝送することにより、安価な長距離伝送を実現することが望まれていた。

特開２００６−７４５４６号公報

「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 「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 ＡＮＳＩ Ｔ１．１０５、米国規格協会（ＡＮＳＩ） ＩＴＵ−Ｔ Ｇ．７０７、国際電気通信連合（ＩＴＵ）

非特許文献２におけるＳＨＶの映像信号を伝送するシステムは、前述したとおり、１６系統のＨＤ−ＳＤＩの並列信号で構成されるＤＧ方式非圧縮ＳＨＶ信号を、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。しかしながら、このシステムを拡張して、６４系統のＨＤ−ＳＤＩ信号を伝送することを想定すると、ＨＤ−ＳＤＩ信号の系統数だけレーザ光源及び受光器が必要になり、安価な長距離伝送を実現することができないという問題がある。

ＨＤ−ＳＤＩ信号がＤｕａｌ Ｌｉｎｋ ＨＤ−ＳＤＩ信号の場合、その画素データ領域には、画素情報以外の冗長ビット（パリティビット及びスタッフビット）が含まれており、補助データ領域には、無効なＨＡＮＣデータが存在する。そして、それらの無効データがそのまま伝送されることになるから、伝送効率が悪いという問題がある。さらに、ＳＤＩのフレーム形式の変換及びクロック周波数の変換を行わないから、ＳＯＮＥＴ ＯＣ−１９２による広域網のような公衆光通信網への伝送は不可能であり、光ファイバ専用線のみの伝送に限られるという問題がある。

特許文献１におけるデジタルシネマの映像信号を伝送するシステムは、前述したとおり、非圧縮デジタルシネマの信号を１０Ｇｂｐｓの直列信号に変換して伝送するものである。ここで、この手法を複数台の装置で並列に使用することにより、ＳＨＶの映像信号を伝送するシステムとしても適用することが可能になり、レーザ光源及び受光器を削減することができる。しかしながら、ＳＤＩ信号のクロック周波数を基準に処理を行っているため、前述のシステムと同様に、ＳＯＮＥＴ ＯＣ−１９２による広域網のような公衆光通信網への伝送は不可能であり、光ファイバ専用線のみの伝送に限られるという問題がある。

そこで、本発明はこのような技術的背景のもとでなされたものであり、その目的は、非圧縮映像信号を、公衆光通信網を用いて効率的に長距離伝送可能な映像データ送信装置及び受信装置を提供することにある。

前記課題を解決するため、本発明による映像データ送信装置は、非圧縮映像信号のデータを、所定のフレームに収容し広域網へ送信する送信装置であって、非圧縮映像信号を複数のＨＤ−ＳＤＩ信号として入力し、前記ＨＤ−ＳＤＩ信号における所定のＨＡＮＣデータ（水平補助領域データ）を廃棄し、前記ＨＤ−ＳＤＩ信号における画素データを構成するパリティビット及びスタッフビットを廃棄するＳＤＩデフレーマと、前記ＳＤＩデフレーマによりＨＡＮＣデータ、パリティビット及びスタッフビットが廃棄されたＨＤ−ＳＤＩ信号のデータを、前記ＨＤ−ＳＤＩ信号のクロックに従って記憶器に格納し、前記フレームのクロックに従って前記記憶器から読み出すクロック変換部と、前記フレームのクロックに基づいて、フレームのペイロードにデータを収容するタイミングにて出力指示を前記クロック変換部に出力し、当該出力指示を前記フレームのクロックとして前記クロック変換部の記憶器から読み出されたデータを入力し、前記入力したデータをフレームのペイロードに収容するフレーマと、を備えたことを特徴とする。

また、本発明による映像データ送信装置は、前記ＳＤＩデフレーマが、非圧縮映像信号を４系統のＤｕａｌ Ｌｉｎｋ ＨＤ−ＳＤＩ信号Ａ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４として入力し、ＨＤ−ＳＤＩ信号Ａ２〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４のＨＡＮＣデータに有効データが含まれる場合、前記有効データをＨＤ−ＳＤＩ信号Ａ１のＨＡＮＣデータの領域に移動してＨＤ−ＳＤＩ信号Ａ２〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４のＨＡＮＣデータを廃棄し、ＨＤ−ＳＤＩ信号Ｂ１〜Ｂ４における画素データを構成するパリティビット及びスタッフビットを廃棄する、ことを特徴とする。

また、本発明による映像データ受信装置は、複数のＨＤ−ＳＤＩ信号により構成された非圧縮映像信号のデータを、広域網から所定のフレームとして受信する受信装置であって、映像データ送信装置によって、前記ＨＤ−ＳＤＩ信号における所定のＨＡＮＣデータが廃棄され、前記ＨＤ−ＳＤＩ信号における画素データを構成する画素情報、パリティビット及びスタッフビットのうちのパリティビット及びスタッフビットが廃棄され、前記ＨＡＮＣデータ、パリティビット及びスタッフビットが廃棄されたＨＤ−ＳＤＩ信号のデータが、前記廃棄されたＨＡＮＣデータの位置を示す識別情報と共にペイロードに収容されフレームとして前記広域網へ送信された場合に、前記受信したフレームのペイロードからデータを抽出するデフレーマと、前記デフレーマにより抽出されたフレームのデータを、前記フレームのクロックに従って記憶器に格納し、前記ＨＤ−ＳＤＩ信号のクロックに従って前記記憶器から読み出すクロック変換部と、前記クロック変換部の記憶器に格納されたデータの量に基づいて、前記ＨＤ−ＳＤＩ信号のクロックのタイミングを決定し、前記ＨＤ−ＳＤＩ信号のクロックを生成するクロック制御部と、前記クロック制御部により生成されたＨＤ−ＳＤＩ信号のクロックに基づいて、ＨＤ−ＳＤＩ信号の領域にデータを収容するタイミングにて出力指示を前記クロック変換部に出力し、前記出力指示及び前記ＨＤ−ＳＤＩ信号のクロックに従って前記クロック変換部の記憶器から読み出されたデータを入力し、前記映像データ送信装置により廃棄されたＨＡＮＣデータの識別情報に基づいてＨＡＮＣデータを復元し、前記画素データを構成する画素情報からパリティビット及びスタッフビットを復元し、元のＨＤ−ＳＤＩ信号を生成するフレーマと、を備えたことを特徴とする。

また、本発明による映像データ受信装置は、前記映像データ送信装置により、フレームのクロックとＨＤ−ＳＤＩ信号のクロックとの間の時間差を含むタイムスタンプ信号がフレームに収容され、前記クロック制御部が、映像データ送信装置により送信された前記タイムスタンプ信号と前記フレームのクロックとに基づいて、前記ＨＤ−ＳＤＩ信号のクロックのタイミングを決定し、前記ＨＤ−ＳＤＩ信号のクロックを生成する、ことを特徴とする。

以上のように、本発明によれば、非圧縮映像信号を、広域網のような公衆光通信網を用いて長距離伝送することができる。また、広域網はすでに普及しているから、そこで使用されている機器及び部品をそのまま用いることができ、光ファイバ専用線へ伝送する場合に比べて、低廉化を実現することができる。したがって、広域網をそのまま利用することができ、効率的な長距離伝送を実現することができる。

本発明の実施形態による送信装置及び受信装置を含む伝送システムの構成を示すブロック図である。 送信装置におけるフレーム変換部の構成を示すブロック図である。 送信装置のフレーム変換部におけるＳＤＩデフレーマの処理を説明するフローチャートである。 ＯＣ−１９２フレームの構成を示す図である。 受信装置におけるフレーム再変換部の構成を示すブロック図である。

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。
図１は、本発明の実施形態による送信装置及び受信装置を含む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、映像データを送信する送信装置１と、映像データを受信する受信装置２とを備えて構成され、送信装置１及び受信装置２は広域網３により接続される。以下の説明では、広域網３は、ＳＯＮＥＴ ＯＣ−１９２の規格により定められた８系統のフレーム（以下、ＯＣ−１９２フレームという。）が伝送される公衆光通信網であるものとする。

送信装置１は、非圧縮ＳＨＶ信号を、３２系統のＤｕａｌ Ｌｉｎｋ ＨＤ−ＳＤＩ信号として入力する。３２系統のＤｕａｌ Ｌｉｎｋ ＨＤ−ＳＤＩ信号は、４系統の信号（８信号）毎にグループ化され、信号群Ｇ１〜Ｇ８として入力される。信号群Ｇ１は、４系統のＤｕａｌ Ｌｉｎｋ ＨＤ−ＳＤＩ信号Ａ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４からなる。信号群Ｇ２〜Ｇ８についても同様である。また、各信号群Ｇ１〜Ｇ８において、Ｄｕａｌ Ｌｉｎｋ ＨＤ−ＳＤＩ信号Ａ１，Ｂ１により１系統が構成される。Ｄｕａｌ Ｌｉｎｋ ＨＤ−ＳＤＩ信号Ａ２，Ｂ２等についても同様である。

送信装置１は、信号群Ｇ１〜Ｇ８毎に、４系統のＤｕａｌ Ｌｉｎｋ ＨＤ−ＳＤＩ信号を１系統のＯＣ−１９２フレームに変換すると共に、処理基準となるＨＤ−ＳＤＩ信号のクロック周波数をＯＣ−１９２フレームのクロック周波数に変換する。この際に、Ｄｕａｌ Ｌｉｎｋ ＨＤ−ＳＤＩ信号に含まれる所定のデータを廃棄する。そして、送信装置１は、８系統のＯＣ−１９２フレームを広域網３へ送信する。廃棄される所定のデータの詳細については後述する。

送信装置１は、フレーム変換部１１〜１８を備えている。フレーム変換部１１〜１８は、信号群Ｇ１〜Ｇ８のＤｕａｌ Ｌｉｎｋ ＨＤ−ＳＤＩ信号をそれぞれ入力し、所定のデータを廃棄してＯＣ−１９２フレームに収容すると共にクロック周波数を変換し、電気信号を光信号に変換し広域網３へ送信する。

受信装置２は、送信装置１により広域網３を介して送信された８系統のＯＣ−１９２フレームを受信し、系統毎に、ＯＣ−１９２フレームをＤｕａｌ Ｌｉｎｋ ＨＤ−ＳＤＩ信号に変換すると共に、処理基準となるＯＣ−１９２フレームのクロック周波数をＨＤ−ＳＤＩ信号のクロック周波数に変換する。この際に、送信装置１において廃棄された所定のデータを復元する。そして、受信装置２は、信号群Ｇ１〜Ｇ８毎のＤｕａｌ Ｌｉｎｋ ＨＤ−ＳＤＩ信号、すなわち、信号群Ｇ１〜Ｇ８で合計３２系統のＤｕａｌ Ｌｉｎｋ ＨＤ−ＳＤＩ信号を出力する。

受信装置２は、フレーム再変換部２１〜２８を備えている。フレーム再変換部２１〜２８は、ＯＣ−１９２フレームをそれぞれ入力し、光信号を電気信号に変換してデータを抽出し、信号群Ｇ１〜Ｇ８のＤｕａｌ Ｌｉｎｋ ＨＤ−ＳＤＩ信号に変換して所定のデータを復元し、出力する。

広域網３は、８系統のＯＣ−１９２回線により構成されている。尚、広域網３は、８芯光ファイバ専用線及び８系統のＯＣ−１９２回線の従属接続によって構成されていてもよい。本発明では、広域網３の公衆光通信網を、８系統のＯＣ−１９２回線に限定するものではない。

このように、送信装置１及び受信装置２を含む伝送システムによれば、非圧縮ＳＨＶ信号を伝送する際に、送信装置１は、非圧縮ＳＨＶ信号をＤｕａｌ Ｌｉｎｋ ＨＤ−ＳＤＩ信号として入力し、所定のデータを廃棄してＯＣ−１９２フレームに変換すると共に、ＨＤ−ＳＤＩ信号のクロック周波数をＯＣ−１９２フレームのクロック周波数に変換し、ＯＣ−１９２フレームを広域網３へ送信するようにした。そして、受信装置２は、広域網３からＯＣ−１９２フレームを受信し、ＯＣ−１９２フレームをＤｕａｌ Ｌｉｎｋ ＨＤ−ＳＤＩ信号に変換すると共に、ＯＣ−１９２フレームのクロック周波数をＨＤ−ＳＤＩ信号のクロック周波数に変換し、所定のデータを復元するようにした。これにより、受信装置２は、送信装置１が入力した非圧縮ＳＨＶ信号を再現することができる。つまり、この伝送システムにより、非圧縮ＳＨＶ信号を、光ファイバ専用線ではなく広域網３を用いて長距離伝送することができる。また、ＯＣ−１９２回線による広域網３はすでに普及しており、そこで使用されている機器及び部品をそのまま用いることができるから、光ファイバ専用線へ伝送する場合に比べて、低廉化を実現することができる。したがって、既存の広域網３をそのまま利用することができ、効率的な長距離伝送を実現することが可能となる。

（送信装置／フレーム変換部）
次に、図１に示した送信装置１におけるフレーム変換部１１について詳細に説明する。フレーム変換部１２〜１８の構成及び処理はフレーム変換部１１と同様であるから、説明を省略する。図２は、フレーム変換部１１の構成を示すブロック図である。このフレーム変換部１１は、ＳＤＩ入力部１１１、ＳＤＩデフレーマ１１２、クロック変換部１１３、ＳＯＮＥＴフレーマ１１４、スクランブラ１１５、パリティ発生部１１６、シリアライザ１１７及びＥ／Ｏ変換部１１８を備えている。

ＳＤＩ入力部１１１は、４系統のＤｕａｌ Ｌｉｎｋ ＨＤ−ＳＤＩ信号（以下、ＨＤ−ＳＤＩ信号という。）Ａ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４からなる信号群Ｇ１を入力し、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、各ＨＤ−ＳＤＩ信号Ａ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４に含まれるライン番号を参照して信号間の位相同期を確立する。ここで、後段の信号処理のために、クロックの低周波数化が必要な場合には、直列信号を例えば１０ビットまたは２０ビットの並列信号に変換する。ＳＤＩ入力部１１１は、位相同期が確立したＨＤ−ＳＤＩ信号Ａ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４をＳＤＩデフレーマ１１２に出力する。

ＳＤＩデフレーマ１１２は、ＳＤＩ入力部１１１から位相同期が確立したＨＤ−ＳＤＩ信号Ａ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４を入力し、データの抽出を行って所定のデータを廃棄する。そして、ＳＤＩデフレーマ１１２は、処理後の信号をクロック変換部１１３に出力する。

図３は、ＳＤＩデフレーマ１１２の処理を説明するフローチャートである。ここで、ＨＤ−ＳＤＩ信号には、同期バイト、画素データ及び補助データ（ＨＡＮＣデータ及びＶＡＮＣデータ）がマッピングされている。まず、ＳＤＩデフレーマ１１２は、入力したＨＤ−ＳＤＩ信号Ａ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４から抽出したデータがＨＡＮＣデータであるか否かを判定する（ステップＳ３０１）。抽出したデータがＨＡＮＣデータであるか否かは、同期バイト、画素データ及び補助データがマッピングされたＨＤ−ＳＤＩ信号において、同期バイトの位置を基準にして、抽出したデータの位置を検出することにより判定される。抽出したデータがＨＡＮＣデータであると判定した場合（ステップＳ３０１：Ｙ）、そのＨＡＮＣデータがＨＤ−ＳＤＩ信号Ａ１を除くＨＤ−ＳＤＩ信号Ａ２〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４のＨＡＮＣデータであって、かつ、音声データ等の有効データであるか否かを判定する（ステップＳ３０２）。ＨＡＮＣデータが有効データであるか否かは、有効データが収容されている領域を含め、ＨＤ−ＳＤＩ信号Ａ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４毎に予め設定されている。

ＳＤＩデフレーマ１１２は、ステップＳ３０２において、そのＨＡＮＣデータがＨＤ−ＳＤＩ信号Ａ２〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４のＨＡＮＣデータであって、かつ、有効データであると判定した場合（ステップＳ３０２：Ｙ）、その有効データを、ＨＤ−ＳＤＩ信号Ａ１のＨＡＮＣのうちの有効データが収容されていない領域へ移動するための信号処理を行い（ステップＳ３０３）、ステップＳ３０４へ移行する。尚、ＨＤ−ＳＤＩ信号Ａ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４のＨＡＮＣにおける全ての有効データの容量に、後述する有効データの移動元及び移動先の位置情報の容量を加えた容量は、ＨＤ−ＳＤＩ信号Ａ１のＨＡＮＣのデータ容量以下であるものとする。また、ＳＤＩデフレーマ１１２は、ＨＡＮＣに収容されている有効データの位置を予め認識しているものとする。この場合、ＳＤＩデフレーマ１１２は、有効データをＨＤ−ＳＤＩ信号Ａ１のＨＡＮＣへ移動する処理に伴い、有効データの移動元及び移動先の位置情報も、ＨＤ−ＳＤＩ信号Ａ１のＨＡＮＣに収容する。一方、そのＨＡＮＣデータがＨＤ−ＳＤＩ信号Ａ２〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４のＨＡＮＣデータでない、または有効データでないと判定した場合（ステップＳ３０２：Ｎ）、ステップＳ３０４へ移行する。ＳＤＩデフレーマ１１２は、ＨＤ−ＳＤＩ信号Ａ１を除くＨＤ−ＳＤＩ信号Ａ２〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４のＨＡＮＣデータを廃棄し（ステップＳ３０４）、ステップＳ３０７へ移行する。これにより、ＨＤ−ＳＤＩ信号Ａ１はそのまま伝送されることになる。

一方、ＳＤＩデフレーマ１１２は、ステップＳ３０１において、入力したＨＤ−ＳＤＩ信号Ａ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４から抽出したデータがＨＡＮＣデータでないと判定した場合（ステップＳ３０１：Ｎ）、入力したＨＤ−ＳＤＩ信号Ａ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４から抽出したデータがＶＡＮＣデータであるか否かを判定する（ステップＳ３０５）。抽出したデータがＶＡＮＣデータであるか否かは、同期バイト、画素データ及び補助データがマッピングされたＨＤ−ＳＤＩ信号において、ライン番号及び同期バイトの位置を基準にして、抽出したデータの位置を検出することにより判定される。抽出したデータがＶＡＮＣデータでないと判定した場合（ステップＳ３０５：Ｎ）、ＨＤ−ＳＤＩ信号Ｂ１〜Ｂ４の画素データのうち画素情報そのものでないパリティビット（２ビット）及びスタッフビット（２ビット）を廃棄する（ステップＳ３０６）。そして、ステップＳ３０７へ移行する。尚、ＨＤ−ＳＤＩ信号Ａ１〜Ａ４にはパリティビット及びスタッフビットが含まれていないから、廃棄処理を行わない。一方、ＳＤＩデフレーマ１１２は、抽出したデータがＶＡＮＣデータであると判定した場合（ステップＳ３０５：Ｙ）、ステップＳ３０７へ移行する。これにより、ＨＤ−ＳＤＩ信号Ａ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４の全てのＶＡＮＣデータはそのまま伝送されることになる。

ＳＤＩデフレーマ１１２は、ＨＤ−ＳＤＩ信号Ａ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４の全データの処理が完了したか否かを判定し（ステップＳ３０７）、完了していないと判定した場合（ステップＳ３０７：Ｎ）、ステップＳ３０１へ移行し、完了していると判定した場合（ステップＳ３０７：Ｙ）、ステップＳ３０１〜ステップＳ３０７の処理後のＨＤ−ＳＤＩ信号Ａ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４を出力する（ステップＳ３０８）。

このように、ＳＤＩデフレーマ１１２は、ＨＤ−ＳＤＩ信号Ａ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４のうち、ＨＤ−ＳＤＩ信号Ａ１以外のＨＤ−ＳＤＩ信号Ａ２〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４のＨＡＮＣにおける有効データをＨＤ−ＳＤＩ信号Ａ１のＨＡＮＣに移動し、ＨＤ−ＳＤＩ信号Ａ１以外のＨＤ−ＳＤＩ信号Ａ２〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４のＨＡＮＣデータを廃棄し、ＨＤ−ＳＤＩ信号Ｂ１〜Ｂ４の画素データにおけるパリティビット及びスタッフビットを廃棄する。これにより、後述するＳＯＮＥＴフレーマ１１４において、ＯＣ−１９２フレームに収容されるデータ列は、非圧縮ＳＨＶ信号の周波数が６０Ｈｚの場合、９．５６１６７２Ｇｂｐｓの速度となり、非圧縮ＳＨＶ信号の周波数が５９．９４Ｈｚの場合、９．５５２１１０Ｇｂｐｓの速度となる。すなわち、ＨＤ−ＳＤＩ信号Ａ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４の約１２Ｇｂｐｓ（１．５Ｇｂｐｓ×８グループ）の速度は、ＳＤＩデフレーマ１１２によるデータ廃棄処理によって、約９．５Ｇｂｐｓの速度となり、ＯＣ−１９２フレームの許容速度範囲内に収めることができる。

図２に戻って、クロック変換部１１３は、ＳＤＩデフレーマ１１２から所定のデータが廃棄された信号を入力すると共に、ＳＯＮＥＴフレーマ１１４から出力指示を入力し、ＳＤＩクロックによるＨＤ−ＳＤＩ信号（入力した信号）のデータ列を、ＳＯＮＥＴクロックによるデータ列に変換し、ＳＯＮＥＴフレーマ１１４に出力する。具体的には、クロック変換部１１３は、ＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ ｉｎ Ｆｉｒｓｔ Ｏｕｔ）型緩衝記憶器を備えており、入力したＨＤ−ＳＤＩ信号のデータを、ＳＤＩクロックに従ってＦＩＦＯ型緩衝記憶器に格納する。そして、クロック変換部１１３は、出力指示を入力したタイミングに従って、ＦＩＦＯ型緩衝記憶器からデータを読み出し、ＳＯＮＥＴクロックによるデータ列として出力する。この出力指示は、ＳＯＮＥＴフレーマ１１４において、ＳＯＮＥＴクロックを用いて生成された信号である。詳細については後述する。

尚、後述する受信装置２のフレーム再変換部２１におけるＳＤＩクロック制御部２１８が、ＳＲＴＳ（Ｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓ Ｒｅｓｉｄｕａｌ Ｔｉｍｅ Ｓｔａｍｐ）法を用いてＳＤＩクロックを生成する場合には、クロック変換部１１３は、ＳＯＮＥＴフレーマ１１４からのタイムスタンプ信号要求指示を入力し、そのタイミングにて、ＳＤＩクロックに基づいた時刻情報であるタイムスタンプ信号を生成し、ＳＯＮＥＴフレーマ１１４に出力する。この場合、ＳＯＮＥＴフレーマ１１４は、ＳＯＮＥＴクロックに基づいて、後述するＯＣ−１９２フレームのＳＯＨにおける所定のタイミングにてタイムスタンプ信号要求指示を出力し、その要求指示に対するタイムスタンプ信号を入力し、ＳＯＨにおける所定の領域に収容する。したがって、ＯＣ−１９２フレームのＳＯＨに収容されたタイムスタンプ信号は、ＳＯＮＥＴクロックとＳＤＩクロックとの間の時間差が反映された信号となる。ＳＲＴＳ法については、「ＩＴＵ−Ｔ Ｉ．３６３．１勧告 ２．５．２．２章 Ｓｏｕｒｃｅ ｃｌｏｃｋ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｍｅｔｈｏｄ」の文献を参照されたい。

ＳＯＮＥＴフレーマ１１４は、後述するヘッダ及びペイロードを構成する１０８０列×９行のブロックからなるＯＣ−１９２フレームにおいて、ＯＣ−１９２フレームの各ブロックにデータを収容するためのタイミングクロックをＳＯＮＥＴクロックに基づいて生成し、ペイロードにデータを収容するためのタイミングクロックを出力指示としてクロック変換部１１３に出力する。また、ＳＯＮＥＴフレーマ１１４は、クロック変換部１１３からＳＯＮＥＴクロックによるデータ列を、出力指示に応じて入力すると共に、パリティ発生部１１６からＳＯＮＥＴパリティ信号を入力し、入力したデータ列及びＳＯＮＥＴパリティ信号をＯＣ−１９２フレームに収容し、ＯＣ−１９２フレームを生成してその並列信号をスクランブラ１１５に出力する。

図４は、ＯＣ−１９２フレームの構成を示す図である。このＯＣ−１９２フレームは、セクションオーバーヘッド（Ｓｅｃｔｉｏｎ ＯｖｅｒＨｅａｄ：ＳＯＨ）、パスオーバーヘッド（Ｐａｔｈ ＯｖｅｒＨｅａｄ：ＰＯＨ）及びペイロードにより構成され、１クロック（１ＳＯＮＥＴクロック）を処理単位とするブロック（１ブロック＝１２８ビット）のデータが１０８０列×９行並んでいる。１０８０列×９行のブロックのうち、最初の３６列×９行がＳＯＨであり、次の４列×９行がＰＯＨであり、次の１０４０列×９行がペイロードである。すなわち、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ＳＯＨ及びＰＯＨにより構成されている。ペイロードは、第４１列から１０８０列までの領域により構成され、具体的には、第４１列から第１０７６列までの１０３６列分の定常有効データ領域と、第１０７７，１０７８列の２列分の非定常有効データ領域と、第１０７９，１０８０列の２列分の補助データ領域とにより構成されている。

ここで、ＳＯＮＥＴフレーマ１１４がクロック変換部１１３に出力する出力指示について説明する。ＳＯＮＥＴフレーマ１１４は、図４に示したＯＣ−１９２フレームを構成する複数のブロックに対応したブロック単位のタイミングクロックをＳＯＮＥＴクロックに基づいて生成し、ペイロードにおける１０４０×９回のタイミングクロックを出力指示としてクロック変換部１１３に出力する。この出力指示は、第１行目から第９行目までの各ブロックに対応する順番で、かつ、各行においては、定常有効データ領域のブロック、非定常有効データ領域のブロック及び補助データ領域のブロックに対応する順番で出力される。

クロック変換部１１３は、出力指示を入力すると、出力指示をカウントする等して、ＯＣ−１９２フレームのペイロードのうちのどの領域についての出力指示であるかを判定する。そして、クロック変換部１１３は、ＯＣ−１９２フレームの定常有効データ領域についての出力指示に対し、そのタイミングに従って、ＦＩＦＯ型緩衝記憶器から１ブロックに相当するデータ（図４の例では、１ブロック＝１２８ビット長のデータ）を読み出し、ＳＯＮＥＴクロックによるデータ列としてＳＯＮＥＴフレーマ１１４に出力する。また、クロック変換部１１３は、ＯＣ−１９２フレームの非定常有効データ領域についての出力指示に対し、そのタイミングに従って、ＦＩＦＯ型緩衝記憶器に格納されたデータの量（データ量）と予め設定された閾値とを比較し、データ量が閾値以上の場合に、ＦＩＦＯ型緩衝記憶器から１ブロックに相当するデータを読み出し、ＳＯＮＥＴクロックによるデータ列としてＳＯＮＥＴフレーマ１１４に出力する。一方、データ量が閾値よりも小さい場合は、データの読み出しは行わず、データ列の出力も行わない。また、クロック変換部１１３は、ＯＣ−１９２フレームの補助データ領域についての出力指示に対し、ＦＩＦＯ型緩衝記憶器からのデータの読み出しを行わず、データ列の出力も行わない。

このように、ＳＯＮＥＴフレーマ１１４は、ＯＣ−１９２フレームのペイロード（定常有効データ領域、非定常有効データ領域及び補助データ領域）におけるブロック毎に、ＳＯＮＥＴクロックに基づいた出力指示をクロック変換部１１３に出力する。そして、ＳＯＮＥＴフレーマ１１４は、定常有効データ領域のブロックについての出力指示に対するデータ列を入力すると、入力したデータ列をそのブロックに収容する。これにより、ＳＯＮＥＴフレーマ１１４は、定常有効データ領域の出力指示に対応したデータ列を、確実に入力することができる。また、ＳＯＮＥＴフレーマ１１４は、非定常有効データ領域のブロックについての出力指示に対し、データ列を入力した場合には、入力したデータ列をそのブロックに収容し、収容したブロックの情報を含む識別情報を補助データ領域に収容する。一方、データ列を入力しない場合には、収容処理を行わない。つまり、非定常有効データ領域が有効であるか無効であるかを識別するために、補助データ領域の一部または全部が識別領域として割り当てられる。この場合、受信装置２は、補助データ領域の一部または全部に割り当てられた識別情報に基づいて、非定常有効データ領域のブロックが有効であるか無効であるかを識別する。

また、ＳＯＮＥＴフレーマ１１４は、ＯＣ−１９２フレーム内のＳＯＨを収容対象とする場合、ＳＯＮＥＴクロックに基づいたＳＯＨにおける所定のブロックのタイミングにおいて、パリティ発生部１１６から入力したＳＯＮＥＴパリティ信号、及びフレーム同期信号Ａ１，Ａ２をＳＯＨにおける所定のブロックに収容する。また、ＳＯＮＥＴフレーマ１１４は、ＰＯＨのタイミングにおいてはＰＯＨのデータを生成して収容し、補助データ領域のタイミングにおいては補助データを生成して収容する。このように、ＳＯＮＥＴフレーマ１１４は、ＳＯＮＥＴクロックに基づいて、ＯＣ−１９２のブロック毎のタイミングで、前述した処理を行う。

尚、後述する受信装置２のフレーム再変換部２１におけるＳＤＩクロック制御部２１８が、ＳＲＴＳ法を用いてＳＤＩクロックを生成する場合には、ＳＯＮＥＴフレーマ１１４は、ＳＯＨにおける所定のブロックのタイミングにおいてタイムスタンプ信号要求信号をクロック変換部１１３に出力し、クロック変換部１１３からタイムスタンプ信号を入力し、入力したタイムスタンプ信号をＳＯＨにおける所定のブロックに収容する。

ところで、１個のＯＣ−１９２フレームに収容されるデータのワード数は、ＨＤ−ＳＤＩ信号及びＯＣ−１９２フレームの周波数変動の設計値により変動する値である。以下、説明を簡単にするために、ＨＤ−ＳＤＩ信号及びＯＣ−１９２フレームの周波数変動の設計値を共に±１００ｐｐｍとする。ＨＤ−ＳＤＩ信号のクロック周波数は、非圧縮ＳＨＶ信号のフレーム周波数が６０Ｈｚ、周波数漂動が＋１００ｐｐｍの場合、最高速度の１．１９５３２８ＧＢ（バイト）／ｓ（９．５６２６２８Ｇｂｐｓ）となり、非圧縮ＳＨＶ信号のフレーム周波数が５９．９４Ｈｚ、周波数漂動が−１００ｐｐｍの場合、最低速度の１．１９３８９４ＧＢ／ｓ（９．５５１１５５Ｇｂｐｓ）となる。一方、毎秒のＯＣ−１９２フレーム数は、周波数漂動が±１００ｐｐｍの場合、７９９９．２Ｈｚから８０００．８Ｈｚまで変動するため、１２８ビット／ワードとすると、１個のＯＣ−１９２フレームに収容されるデータのうち非圧縮ＳＨＶ信号のデータを保持するワード数は、９３２６．４から９３３９．４まで変動することになる。収容されるデータが最も少ないワード数９３２６．４の場合、小数点以下を切り上げると９３２７＝９３２４（１０３６列×９行）＋３であるから、収容されるデータは、定常有効データ領域（９３２４ワード＝１０３６列×９行）及び３ワード分の非定常有効データ領域が必要になる。また、収容されるデータが最も多いワード数９３３９．４の場合、小数点以下を切り上げると９３４０＝９３２４（１０３６列×９行）＋１６であるから、収容されるデータは、定常有効データ領域（９３２４ワード＝１０３６列×９行）及び１６ワード分の非定常有効データ領域が必要になる。

したがって、ＨＤ−ＳＤＩ信号及びＯＣ−１９２フレームの周波数変動の設計値を共に±１００ｐｐｍとした場合、データをＯＣ−１９２フレームのペイロードに収容する際に、周波数変動に関わらず確実にデータが収容される１０３６列×９行の定常有効データ領域に加えて、周波数変動分を吸収するための２列×９行の非定常有効データ領域が必要になる。つまり、ＯＣ−１９２フレームでは、データを収容するための領域として、１０３６列×９行の定常有効データ領域及び２列×９行の非定常有効データ領域を確保することにより、データの溢れを回避することができる。尚、ＨＤ−ＳＤＩ信号及びＯＣ−１９２フレームの周波数変動の設計値±１００ｐｐｍは余裕を持った値であり、この設計値を考慮してＯＣ−１９２フレームを構成することにより、非定常有効データ領域において周波数変動分を確実に吸収することができる。

このような理由により、図４に示したように、ペイロードのうちの１０３６列×９行を定常有効データ領域とし、２列×９行を非定常有効データ領域とし、残りの２列×９行を補助データ領域とする。

これにより、ＳＯＮＥＴフレーマ１１４からの出力指示に基づいてクロック変換を行うクロック変換部１１３において、ＦＩＦＯ型緩衝記憶器に格納されるデータが溢れたり、ＦＩＦＯ型緩衝記憶器が空になったりすることなく、ＳＤＩクロックによるＨＤ−ＳＤＩ信号のデータ列をＳＯＮＥＴクロックによるデータ列に変換することができ、クロック変換を実現することができる。

尚、非定常有効データ領域内の無効部分及び補助データ領域内の未使用部分は拡張スロットとし、別の用途に使用するようにしてもよい。使用する必要がない場合は、全て固定値１または０をスタッフしておけばよい。

また、図４に示したＯＣ−１９２フレームにおける定常有効データ領域及び非定常有効データ領域のワード数は、ＨＤ−ＳＤＩ信号及びＯＣ−１９２フレームの周波数変動の設計値を共に±１００ｐｐｍとした場合の値であるが、本発明では、周波数変動の設計値が±１００ｐｐｍに限定されるものではなく、ワード数もこの値に限定されるものでもない。他の周波数変動の設計値を用いる場合も、同様の手法により定常有効データ領域及び非定常有効データ領域のワード数を求めることができる。また、図４に示したＯＣ−１９２フレームでは、単位ワードを１２８ビットとしたが、本発明では、単位ワードが１２８ビットに限定されるものではない。

図２に戻って、スクランブラ１１５は、ＳＯＮＥＴフレーマ１１４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ＳＯＮＥＴ規格に準拠したスクランブル処理を行い、パリティ発生部１１６及びシリアライザ１１７に出力する。

パリティ発生部１１６は、スクランブラ１１５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ＳＯＮＥＴ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、ＳＯＮＥＴパリティ信号を生成してＳＯＮＥＴフレーマ１１４に出力する。ＳＯＮＥＴフレーマ１１４にフィードバックされたＳＯＮＥＴパリティ信号は、ＯＣ−１９２フレームのＳＯＨに収容される。

シリアライザ１１７は、スクランブラ１１５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、並列信号のデータ列を直列信号に変換し、Ｅ／Ｏ変換部１１８に出力する。尚、ＳＯＮＥＴフレーマ１１４及びスクランブラ１１５が、ＯＣ−１９２フレームの並列信号を用いて処理していない場合は、シリアライザ１１７は不要である。

Ｅ／Ｏ変換部１１８は、シリアライザ１１７により変換された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。

以上のように、送信装置１のフレーム変換部１１は、非圧縮ＳＨＶ信号である信号群Ｇ１を構成する４系統のＤｕａｌ Ｌｉｎｋ ＨＤ−ＳＤＩ信号Ａ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４を入力し、所定のデータを廃棄し、ＳＤＩクロックによるＨＤ−ＳＤＩ信号のデータ列をＳＯＮＥＴクロックによるデータ列に変換し、ＯＣ−１９２フレームに収容し、電気信号を光信号に変換して広域網３へ送信するようにした。フレーム変換部１２〜１８も、信号群Ｇ２〜Ｇ８を対象にして、データ廃棄、クロック変換及びＯＣ−１９２フレーム収容を行い、ＯＣ−１９２フレームの光信号を広域網３へ送信するようにした。

これにより、送信装置１により、非圧縮ＳＨＶ信号が、８系統のＯＣ−１９２回線で構成される広域網３へ送信される。つまり、非圧縮ＳＨＶ信号を、広域網３のような公衆光通信網を用いて長距離伝送することができる。また、ＯＣ−１９２回線による広域網３はすでに普及しており、そこで使用されている機器及び部品をそのまま用いることができるから、光ファイバ専用線へ伝送する場合に比べて、低廉化を実現することができる。したがって、既存の広域網３をそのまま利用することができ、効率的な長距離伝送を実現することが可能となる。

尚、図２において、シリアライザ１１７は、スクランブラ１１５の後段に備えているが、スクランブラ１１５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１１７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１１５が、シリアライザ１１７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。

（受信装置／フレーム再変換部）
次に、図１に示した受信装置２におけるフレーム再変換部２１について詳細に説明する。フレーム再変換部２２〜２８の構成及び処理はフレーム再変換部２１と同様であるから、説明を省略する。図５は、フレーム再変換部２１の構成を示すブロック図である。このフレーム再変換部２１は、Ｏ／Ｅ変換部２１１、デシリアライザ２１２、同期検出部２１３、デスクランブラ２１４、ＳＯＮＥＴデフレーマ２１５、パリティ判定部２１６、クロック変換部２１７、ＳＤＩクロック制御部２１８、ＳＤＩフレーマ２１９及びＳＤＩ出力部２２０を備えている。以下、ＳＤＩクロック制御部２１８において、ＳＤＩクロックを制御するために、アダプティブクロック法を用いるものとして説明する。アダプティブクロック法については、「ＩＴＵ−Ｔ Ｉ．３６３．１勧告 ２．５．２．２章 Ｓｏｕｒｃｅ ｃｌｏｃｋ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ ｒｅｃｏｖｅｒｙ ｍｅｔｈｏｄ」の文献を参照されたい。

受信装置２が、広域網３から８系統のＯＣ−１９２フレームの光信号を受信すると、Ｏ／Ｅ変換部２１１は、送信装置１のフレーム変換部１１により送信された１系統の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してデシリアライザ２１２に出力する。

デシリアライザ２１２は、Ｏ／Ｅ変換部２１１により変換されたＯＣ−１９２フレームの電気信号を入力し、この電気信号に基づいてＰＬＬ（Ｐｈａｓｅ Ｌｏｃｋｅｄ Ｌｏｏｐ）回路（図示せず）によりＳＯＮＥＴクロックを再生すると共に、直列信号を並列信号に変換し、同期検出部２１３に出力する。また、デシリアライザ２１２は、再生したＳＯＮＥＴクロックから分周クロックを生成する。この分周クロックは、同期検出部２１３、デスクランブラ２１４、ＳＯＮＥＴデフレーマ２１５、パリティ判定部２１６、クロック変換部２１７及びＳＤＩクロック制御部２１８にて用いられる。

同期検出部２１３は、デシリアライザ２１２により変換されたＯＣ−１９２フレームの並列信号を入力し、ＯＣ−１９２フレームのＳＯＨから、ＡＮＳＩ Ｔ１．１０５のＳＯＮＥＴ規格に準拠したフレーム同期信号Ａ１，Ａ２を検出する。そして、同期検出部２１３は、同期したＯＣ−１９２フレームの並列信号をデスクランブラ２１４に出力する。

デスクランブラ２１４は、同期検出部２１３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ＳＯＮＥＴ規格に準拠したデスクランブル処理を行い、ＳＯＮＥＴデフレーマ２１５に出力する。

ＳＯＮＥＴデフレーマ２１５は、デスクランブラ２１４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、図２に示したＳＯＮＥＴフレーマ１１４の逆の処理を行い、図４に示したＯＣ−１９２フレームの定常有効データ領域及び非定常有効データ領域に収容された有効データ列を抽出する。また、ＳＯＮＥＴデフレーマ２１５は、ＯＣ−１９２フレームのＳＯＨに収容されたＳＯＮＥＴパリティ信号を抽出する。そして、ＳＯＮＥＴデフレーマ２１５は、有効データ列をＳＯＮＥＴクロックのデータ列としてクロック変換部２１７に出力し、ＳＯＮＥＴパリティ信号をパリティ判定部２１６に出力する。

尚、後述するＳＤＩクロック制御部２１８がＳＲＴＳ法を用いてＳＤＩクロックを生成する場合には、ＳＯＮＥＴデフレーマ２１５は、ＯＣ−１９２フレームのＳＯＨからタイムスタンプ信号を抽出する。そして、ＳＯＮＥＴデフレーマ２１５は、タイプスタンプ信号をＳＤＩクロック制御部２１８に出力する。

パリティ判定部２１６は、ＳＯＮＥＴデフレーマ２１５からＳＯＮＥＴパリティ信号を入力し、ＳＯＮＥＴパリティ信号に基づいて誤りを検出する。

クロック変換部２１７は、ＳＯＮＥＴデフレーマ２１５からＳＯＮＥＴクロックによるデータ列を入力すると共に、ＳＤＩクロック制御部２１８からＳＤＩクロック、及びＳＤＩフレーマ２１９から出力指示を入力し、ＳＯＮＥＴクロックによるデータ列をＳＤＩクロックによるＨＤ−ＳＤＩ信号のデータ列に変換し、ＳＤＩフレーマ２１９に出力する。具体的には、クロック変換部２１７は、ＦＩＦＯ型緩衝記憶器を備えており、入力したＳＯＮＥＴクロックによるデータ列を、デシリアライザ２１２においてＳＯＮＥＴクロックから生成された分周クロックに従ってＦＩＦＯ型緩衝記憶器に格納する。そして、クロック変換部２１７は、出力指示を入力している状態で、ＳＤＩクロックを入力したタイミングに従ってＦＩＦＯ型緩衝記憶器からデータを読み出し、ＳＤＩクロックによるＨＤ−ＳＤＩ信号のデータ列として出力する。

これにより、ＦＩＦＯ型緩衝記憶器に格納されるデータが溢れたり、ＦＩＦＯ型緩衝記憶器が空になったりすることなく、ＳＯＮＥＴクロックによるデータ列をＳＤＩクロックによるＨＤ−ＳＤＩ信号のデータ列に変換することができ、クロック変換を実現することができる。

また、クロック変換部２１７は、ＦＩＦＯ型緩衝記憶器に格納されたデータの量（データ量）を求め、ＦＩＦＯ残量としてＳＤＩクロック制御部２１８に出力する。尚、後述するＳＤＩクロック制御部２１８がＳＲＴＳ法を用いてＳＤＩクロックを生成する場合には、クロック変換部２１７は、ＦＩＦＯ残量をＳＤＩクロック制御部２１８に出力しない。

ＳＤＩクロック制御部２１８は、クロック変換部２１７からＦＩＦＯ残量を入力し、可変周波数発振器等（図示せず）を制御することによりＳＤＩクロックを生成し、クロック変換部２１７に出力する。具体的には、ＳＤＩクロック制御部２１８は、ＦＩＦＯ残量の値と予め設定された閾値とを比較し、ＦＩＦＯ残量値が閾値以下の場合、ＦＩＦＯ型緩衝記憶器からデータを読み出すタイミングを遅くするため、ＳＤＩクロックの出力タイミングの間隔を広げる。一方、ＦＩＦＯ残量値が閾値よりも大きい場合、ＦＩＦＯ型緩衝記憶器からデータを読み出すタイミングを速くするため、ＳＤＩクロックの出力タイミングの間隔を狭める。

尚、ＳＤＩクロック制御部２１８は、ＳＲＴＳ法を用いてＳＤＩクロックを生成する場合には、ＳＯＮＥＴデフレーマ２１５からタイムスタンプ信号を入力し、デシリアライザ２１２においてＳＯＮＥＴクロックから生成された分周クロックと、入力したタイムスタンプ信号とに基づいて、ＳＤＩクロックを生成し、クロック変換部２１７に出力する。タイムスタンプ信号は、送信装置１において、ＳＯＮＥＴクロックのタイミングに従いＳＤＩクロックに基づいて生成された信号であるから、ＳＯＮＥＴクロックとＳＤＩクロックとの間の時間差が反映されている。したがって、ＳＯＮＥＴの分周クロック、及び、タイムスタンプ信号であるＳＯＮＥＴクロックとＳＤＩクロックとの間の時間差が反映された信号とを用いることにより、ＳＤＩクロックを生成することができる。

ＳＤＩフレーマ２１９は、クロック変換部２１７からＳＤＩクロックによるＨＤ−ＳＤＩ信号のデータ列を入力し、図３に示したＳＤＩデフレーマ１１２の逆の処理を行い、すなわち、ＳＤＩデフレーマ１１２において廃棄したデータを復元し、移動したデータを元に戻し、４系統のＨＤ−ＳＤＩ信号Ａ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４を生成してＳＤＩ出力部２２０に出力する。

具体的には、ＳＤＩフレーマ２１９は、ＨＤ−ＳＤＩ信号のデータ列からＨＤ−ＳＤＩ信号の同期バイトを検出し、検出した同期バイトの位置を基準にして、ＨＤ−ＳＤＩ信号Ａ２〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４のＨＡＮＣデータ領域を確保する。また、ＳＤＩフレーマ２１９は、検出したＨＤ−ＳＤＩ信号Ａ１の同期バイトの位置を基準にしてＨＤ−ＳＤＩ信号Ａ１のＨＡＮＣデータを抽出し、そのＨＡＮＣデータから、送信装置１においてＨＤ−ＳＤＩ信号Ａ２〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４のＨＡＮＣデータにおける有効データがＨＤ−ＳＤＩ信号Ａ１へ移動した場合の移動元及び移動先の位置情報を抽出し、ＨＤ−ＳＤＩ信号Ａ１のＨＡＮＣに収容された有効データを元のＨＤ−ＳＤＩ信号Ａ２〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４のＨＡＮＣに戻す。これにより、送信装置１において廃棄されたＨＤ−ＳＤＩ信号Ａ２〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４のＨＡＮＣデータを復元することができる。また、ＳＤＩフレーマ２１９は、検出したＨＤ−ＳＤＩ信号Ｂ１〜Ｂ４の同期バイトの位置を基準にして画素データ（画素情報）を抽出し、その画素データに基づいてパリティビット（２ビット）を復元し、元のスタッフビット（２ビット）を復元する。

また、ＳＤＩフレーマ２１９は、ＨＤ−ＳＤＩ信号のフレームにデータを収容するために（ＨＤ−ＳＤＩ信号の同期バイト、画素データ、ＨＡＮＣデータ及びＶＡＮＣデータの各領域にデータをマッピングするために）、すなわち、４系統のＨＤ−ＳＤＩ信号Ａ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４を復元するために、クロック変換部２１７のＦＩＦＯ型緩衝記憶器からデータを読み出すためのタイミングクロックを、ＳＤＩクロック制御部２１８により生成されたＳＤＩクロックに基づいて生成し、出力指示としてクロック変換部２１７に出力する。具体的には、ＳＤＩフレーマ２１９は、ＨＤ−ＳＤＩ信号Ａ１について、同期バイト、画素データ、ＨＡＮＣデータ及びＶＡＮＣデータを収容するタイミングの出力指示をクロック変換部２１７に出力し、それぞれの出力指示に対応したデータを入力し、ＨＤ−ＳＤＩ信号Ａ１の各領域に収容する。ＨＤ−ＳＤＩ信号Ａ１については、同期バイト、画素データ、ＨＡＮＣデータ及びＶＡＮＣデータをクロック変換部２１７のＦＩＦＯ型緩衝記憶器から入力することができる。また、ＳＤＩフレーマ２１９は、ＨＤ−ＳＤＩ信号Ａ２〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４の同期バイト、画素データ及びＶＡＮＣデータについて、それぞれのデータを収容するタイミングの出力指示をクロック変換部２１７に出力し、それぞれの出力指示に対応したデータを入力し、ＨＤ−ＳＤＩ信号Ａ２〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４の同期バイト、画素データ及びＶＡＮＣデータのフレームに収容する。尚、ＨＤ−ＳＤＩ信号Ｂ１〜Ｂ４については、パリティビット及びスタッフビットを復元して収容する。また、ＳＤＩフレーマ２１９は、ＨＤ−ＳＤＩ信号Ａ２〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４のＨＡＮＣデータを収容するタイミングにおいては、出力指示をクロック変換部２１７に出力しない。このタイミングでは、前述したとおり、ＨＡＮＣデータ領域を確保してＨＤ−ＳＤＩ信号Ａ１のＨＡＮＣから有効データを移動するための処理を行う。

このように、ＳＤＩフレーマ２１９により、出力指示をクロック変換部２１７に出力し、出力指示に対応するデータをクロック変換部２１７から入力し、送信装置１のＳＤＩデフレーマ１１２において廃棄したデータを復元し、移動したデータを元に戻すことにより、ＳＤＩ信号の各領域にデータを収容することができる。このようにして、４系統のＨＤ−ＳＤＩ信号Ａ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４を復元することができる。

ＳＤＩ出力部２２０は、ＳＤＩフレーマ２１９から４系統のＨＤ−ＳＤＩ信号Ａ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４を入力し、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、４系統のＨＤ−ＳＤＩ信号Ａ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４を出力する。また、ＳＤＩ出力部２２０は、デシリアライザ２１２からＳＤＩフレーマ２１９までが１０ビットまたは２０ビット等の並列信号を用いている場合、入力した並列信号を直列信号に変換する。

以上のように、受信装置２のフレーム再変換部２１は、広域網３から受信したＯＣ−１９２フレームの光信号を電気信号に変換し、ＳＯＮＥＴクロックによるデータ列を、ＳＤＩクロックによるＨＤ−ＳＤＩ信号のデータ列に変換し、送信装置１において廃棄したデータを復元し、移動したデータを元に戻し、非圧縮ＳＨＶ信号である信号群Ｇ１を構成する４系統のＤｕａｌ Ｌｉｎｋ ＨＤ−ＳＤＩ信号Ａ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４を生成して出力するようにした。フレーム再変換部２２〜２８も、信号群Ｇ２〜Ｇ８を対象にして、クロック変換及びデータ復元等を行い、信号群Ｇ２〜Ｇ８を構成するそれぞれ４系統のＤｕａｌ Ｌｉｎｋ ＨＤ−ＳＤＩ信号Ａ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４を生成して出力するようにした。

これにより、受信装置２は、元の非圧縮ＳＨＶ信号を生成することができる。つまり、伝送システムにより、非圧縮ＳＨＶ信号を、広域網３のような公衆光通信網を用いて長距離伝送することができる。また、ＯＣ−１９２回線による広域網３はすでに普及しており、そこで使用されている機器及び部品をそのまま用いることができるから、光ファイバ専用線へ伝送する場合に比べて、低廉化を実現することができる。したがって、既存の広域網３をそのまま利用することができ、効率的な長距離伝送を実現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。例えば、前記実施形態では、送信装置１が、非圧縮ＳＨＶ信号をＤｕａｌ Ｌｉｎｋ ＨＤ−ＳＤＩ信号として入力し、ＯＣ−１９２フレームに変換して広域網３へ送信し、受信装置２が、ＯＣ−１９２フレームを受信してＤｕａｌ Ｌｉｎｋ ＨＤ−ＳＤＩ信号に変換し、元の非圧縮ＳＨＶ信号を得るようにした。本発明は、送受信対象の信号を非圧縮ＳＨＶ信号に限定するものではなく、デジタルシネマ等の非圧縮映像信号にも適用がある。すなわち、送信装置１及び受信装置２が扱う映像データは、ＳＨＶ信号だけでなくデジタルシネマのような超高精細な映像データであればよい。

１ 送信装置
２ 受信装置
３ 広域網
１１〜１８ フレーム変換部
２１〜２８ フレーム再変換部
１１１ ＳＤＩ入力部
１１２ ＳＤＩデフレーマ
１１３ クロック変換部
１１４ ＳＯＮＥＴフレーマ
１１５ スクランブラ
１１６ パリティ発生部
１１７ シリアライザ
１１８ Ｅ／Ｏ変換部
２１１ Ｏ／Ｅ変換部
２１２ デシリアライザ
２１３ 同期検出部
２１４ デスクランブラ
２１５ ＳＯＮＥＴデフレーマ
２１６ パリティ判定部
２１７ クロック変換部
２１８ ＳＤＩクロック制御部
２１９ ＳＤＩフレーマ
２２０ ＳＤＩ出力部

Claims (4)

1. 非圧縮映像信号のデータを、所定のフレームに収容し広域網へ送信する送信装置であって、
   非圧縮映像信号を複数のＨＤ−ＳＤＩ信号として入力し、前記ＨＤ−ＳＤＩ信号における所定のＨＡＮＣデータ（水平補助領域データ）を廃棄し、前記ＨＤ−ＳＤＩ信号における画素データを構成するパリティビット及びスタッフビットを廃棄するＳＤＩデフレーマと、
   前記ＳＤＩデフレーマによりＨＡＮＣデータ、パリティビット及びスタッフビットが廃棄されたＨＤ−ＳＤＩ信号のデータを、前記ＨＤ−ＳＤＩ信号のクロックに従って記憶器に格納し、前記フレームのクロックに従って前記記憶器から読み出すクロック変換部と、
   前記フレームのクロックに基づいて、フレームのペイロードにデータを収容するタイミングにて出力指示を前記クロック変換部に出力し、当該出力指示を前記フレームのクロックとして前記クロック変換部の記憶器から読み出されたデータを入力し、前記入力したデータをフレームのペイロードに収容するフレーマと、を備えたことを特徴とする映像データ送信装置。
2. 請求項１に記載の映像データ送信装置において、
   前記ＳＤＩデフレーマは、非圧縮映像信号を４系統のＤｕａｌ Ｌｉｎｋ ＨＤ−ＳＤＩ信号Ａ１〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４として入力し、ＨＤ−ＳＤＩ信号Ａ２〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４のＨＡＮＣデータに有効データが含まれる場合、前記有効データをＨＤ−ＳＤＩ信号Ａ１のＨＡＮＣデータの領域に移動してＨＤ−ＳＤＩ信号Ａ２〜Ａ４，Ｂ１〜Ｂ４のＨＡＮＣデータを廃棄し、ＨＤ−ＳＤＩ信号Ｂ１〜Ｂ４における画素データを構成するパリティビット及びスタッフビットを廃棄する、ことを特徴とする映像データ送信装置。
3. 複数のＨＤ−ＳＤＩ信号により構成された非圧縮映像信号のデータを、広域網から所定のフレームとして受信する受信装置であって、
   映像データ送信装置によって、前記ＨＤ−ＳＤＩ信号における所定のＨＡＮＣデータが廃棄され、前記ＨＤ−ＳＤＩ信号における画素データを構成する画素情報、パリティビット及びスタッフビットのうちのパリティビット及びスタッフビットが廃棄され、前記ＨＡＮＣデータ、パリティビット及びスタッフビットが廃棄されたＨＤ−ＳＤＩ信号のデータが、前記廃棄されたＨＡＮＣデータの位置を示す識別情報と共にペイロードに収容されフレームとして前記広域網へ送信された場合に、
   前記受信したフレームのペイロードからデータを抽出するデフレーマと、
   前記デフレーマにより抽出されたフレームのデータを、前記フレームのクロックに従って記憶器に格納し、前記ＨＤ−ＳＤＩ信号のクロックに従って前記記憶器から読み出すクロック変換部と、
   前記クロック変換部の記憶器に格納されたデータの量に基づいて、前記ＨＤ−ＳＤＩ信号のクロックのタイミングを決定し、前記ＨＤ−ＳＤＩ信号のクロックを生成するクロック制御部と、
   前記クロック制御部により生成されたＨＤ−ＳＤＩ信号のクロックに基づいて、ＨＤ−ＳＤＩ信号の領域にデータを収容するタイミングにて出力指示を前記クロック変換部に出力し、前記出力指示及び前記ＨＤ−ＳＤＩ信号のクロックに従って前記クロック変換部の記憶器から読み出されたデータを入力し、前記映像データ送信装置により廃棄されたＨＡＮＣデータの識別情報に基づいてＨＡＮＣデータを復元し、前記画素データを構成する画素情報からパリティビット及びスタッフビットを復元し、元のＨＤ−ＳＤＩ信号を生成するフレーマと、を備えたことを特徴とする映像データ受信装置。
4. 請求項３に記載の映像データ受信装置において、
   前記映像データ送信装置により、フレームのクロックとＨＤ−ＳＤＩ信号のクロックとの間の時間差を含むタイムスタンプ信号がフレームに収容され、
   前記クロック制御部は、映像データ送信装置により送信された前記タイムスタンプ信号と前記フレームのクロックとに基づいて、前記ＨＤ−ＳＤＩ信号のクロックのタイミングを決定し、前記ＨＤ−ＳＤＩ信号のクロックを生成する、ことを特徴とする映像データ受信装置。

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