JP5624433B2 - 非圧縮データ送信装置及び受信装置 - Google Patents

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Description

本発明は、非圧縮データを送信する装置及び受信する装置に関し、特に、大容量の映像データ等の非圧縮データを実時間伝送するための送信装置及び受信装置に関する。
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、大容量な映像データを伝送する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。
送信装置は、Dual Link HD-SDI信号の映像データを受信装置へ伝送する際に、Aチャンネル及びBチャンネルの2チャンネルに、同期バイト、画素データ及び補助データ(HANC領域(水平補助領域)のデータ及びVANC領域(垂直補助領域)のデータ)をマッピングする。ここで、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ビットのスタッフビット)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。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。
以上のような、映像信号の高ビットレート化の急速な進展を背景として、2009年には、SMPTE S435−1−2009、S435−2−2009、S435−3−2009の規格として、10G−SDI(10Gbpsのシリアル・デジタル・インタフェース)が規格化された。10G−SDI規格においては、HD−SDI信号の収容可能数とそのマッピング手法が異なるMode A〜Dが規定されている。このうち、Mode Dは、Dual Link HD-SDI信号を4系統収容することができるため、Mode Dの10G−SDI信号を8系統用いることにより、前述の72GbpsのSHVを伝送することが可能である。Mode Dでは、収容する4系統のDual Link HD-SDI信号のAチャンネルをA1〜A4、BチャンネルをB1〜B4とすると、効率的な伝送を実現するために、HANC領域のデータについては、A1のみ伝送することが定められている。
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1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2を参照)。
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、Dual Link HD-SDI信号またはHD−SDI信号等の高精細映像信号についても、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、安価に長距離伝送を実現することが望まれていた。
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3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。
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
非特許文献3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、32系統のDual Link HD−SDI信号を伝送することを想定すると、64式の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った。
また、HD−SDI信号がDual Link HD−SDI信号の場合、その有効画素データ領域の一部に無効データが含まれていても、それらの無効データはそのまま伝送されてしまう。このため、伝送効率が悪いという問題があった。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、SDI信号とは異なるフレーム形式で、非同期のクロックである公衆光通信網等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った。
また、前述のとおり、10G−SDI信号を並列に使用することによって、SHVの映像信号を伝送することが可能である。この場合、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、公衆光通信網等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った。
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、非圧縮データを、光通信網等を用いて効率的に長距離伝送可能な送信装置及び受信装置を提供することにある。
上記のような目的を達成するために、本発明による請求項1の非圧縮データ送信装置は、A1〜A4チャンネル及びB1〜B4チャンネルの信号群からなり、前記A1〜A4チャンネルと前記B1〜B4チャンネルとが対をなす4系統のDual Link HD−SDI信号の非圧縮データを、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、前記4系統のDual Link HD−SDI信号を入力し、前記4系統のDual Link HD−SDI信号のクロックを再生し、SDIクロックを出力するSDIクロック再生部と、前記4系統のDual Link HD−SDI信号のうち、前記A2〜A4チャンネル及び前記B1〜B4チャンネルの有効画素終了コード(EAV)、ライン番号(Line Number)、水平補助領域(HANC領域)のデータ及び有効画素開始コード(SAV)、並びに前記B1〜B4チャンネルのパリティビット及びスタッフビットを廃棄し、SDIデータを出力するSDIデフレーマと、前記SDIクロック再生部からSDIクロックを入力すると共に、前記SDIデフレーマからSDIデータを入力し、前記SDIクロックに従って前記SDIデータを第1の記憶器に順次書き込み、前記フレームの時間単位のクロックとして予め設定されたフレームクロックに従って前記第1の記憶器に書き込まれた全てのSDIデータを読み出し、第2の記憶器に格納し、第1の出力指示に従って前記第2の記憶器からSDIデータをフレームデータとして読み出して出力するクロック変換部と、前記フレームクロックを分周してタイミングクロックを生成し、前記タイミングクロックをカウントし、カウント数に基づいて、前記タイミングクロックの種別を判定し、前記タイミングクロックの種別が、前記フレームに前記フレームデータを収容するタイミングを示しているときに、前記第1の出力指示を前記クロック変換部に出力し、前記クロック変換部から前記第1の出力指示に従って読み出されたフレームデータを入力し、前記フレームデータを前記フレームに収容するフレーマと、を備え、前記フレーマが、前記SDIデフレーマにより前記有効画素終了コード、ライン番号、水平補助領域のデータ及び有効画素開始コード、並びに前記パリティビット及びスタッフビットが廃棄された前記4系統のDual Link HD−SDI信号を、前記フレームの速度以下の信号として前記フレームに収容する、ことを特徴とする。
また、本発明による請求項2の非圧縮データ送信装置は、請求項1に記載の非圧縮データ送信装置において、前記クロック変換部が、さらに、前記SDIクロック及びフレームクロックに基づいてタイムスタンプ情報を生成し、第2の出力指示に従って前記タイムスタンプ情報を前記フレーマに出力し、前記フレーマが、さらに、前記タイミングクロックの種別が、前記フレームに前記タイムスタンプ情報を収容するタイミングを示しているときに、前記第2の出力指示を前記クロック変換部に出力し、前記クロック変換部から前記第2の出力指示に従って出力されたタイムスタンプ情報を入力し、前記タイムスタンプ情報を前記フレームに収容する、ことを特徴とする。
また、本発明による請求項3の非圧縮データ送信装置は、請求項1または2に記載の非圧縮データ送信装置において、前記クロック変換部が、さらに、前記SDIクロックに従って前記SDIデータを前記第1の記憶器に順次書き込む際の書き込み回数をカウントし、前記書き込み回数に基づいて前記フレームクロックのタイミングにおけるデータ数を求め、第3の出力指示に従って前記データ数を収容データ数として前記フレーマに出力し、前記フレーマが、さらに、前記クロック変換部から収容データ数を入力し、前記タイミングクロックの種別が、前記フレームに前記収容データ数を収容するタイミングを示しているときに、前記収容データ数を、前記フレームデータをフレームに収容する数として、前記フレームに収容する、ことを特徴とする。
また、本発明による請求項4の非圧縮データ送信装置は、請求項1に記載の非圧縮データ送信装置において、前記フレームが、オーバヘッド領域、時間情報領域及びデータ領域により構成され、前記クロック変換部が、さらに、前記SDIクロック及びフレームクロックに基づいてタイムスタンプ情報を生成し、第2の出力指示に従って前記タイムスタンプ情報を前記フレーマに出力し、前記SDIクロックに従って前記SDIデータを前記第1の記憶器に順次書き込む際の書き込み回数をカウントし、前記書き込み回数に基づいて前記フレームクロックのタイミングにおけるデータ数を求め、前記データ数を収容データ数として前記フレーマに出力し、前記フレーマに代わる新たなフレーマが、前記フレームクロックを分周してタイミングクロックを生成し、前記タイミングクロックをカウントし、カウント数に基づいて、前記タイミングクロックの種別を判定し、前記タイミングクロックの種別が、前記フレームにオーバヘッドのデータを収容するタイミングを示しているときに、所定のデータを前記フレームの前記オーバヘッド領域に収容し、前記タイミングクロックの種別が、前記フレームに前記フレームデータを収容するタイミングを示しているときに、前記第1の出力指示を前記クロック変換部に出力し、前記クロック変換部から前記第1の出力指示に従って読み出されたフレームデータを入力し、前記フレームデータを前記フレームの前記データ領域に収容し、前記タイミングクロックの種別が、前記フレームに前記タイムスタンプ情報を収容するタイミングを示しているときに、前記第2の出力指示を前記クロック変換部に出力し、前記クロック変換部から前記第2の出力指示に従って出力されたタイムスタンプ情報を入力し、前記タイムスタンプ情報を前記フレームの前記時間情報領域に収容し、前記クロック変換部から収容データ数を入力し、前記タイミングクロックの種別が、前記フレームに前記収容データ数を収容するタイミングを示しているときに、前記収容データ数を、前記フレームデータをフレームに収容する数として、前記フレームの前記データ領域に収容する、ことを特徴とする。
また、本発明による請求項5の非圧縮データ送信装置は、請求項1から4までのいずれか一項に記載の非圧縮データ送信装置において、前記所定のフレームを、OC−192(Optical Carrier−Level 192)フレームとする、ことを特徴とする。
さらに、本発明による請求項6の非圧縮データ受信装置は、請求項2に記載の非圧縮データ送信装置から送信されたフレームを、前記広域網を介して受信する非圧縮データ受信装置であって、前記受信したフレームのクロックを再生し、フレームクロックを出力するフレームクロック再生部と、前記受信したフレームに収容されたフレームデータ及びタイムスタンプ情報を抽出し、前記フレームデータ及びタイムスタンプ情報を出力するデフレーマと、前記フレームクロック再生部からフレームクロックを入力すると共に、前記デフレーマからタイムスタンプ情報を入力し、前記フレームクロック及びタイムスタンプ情報に基づいてSDIクロックを生成し、前記SDIクロックを出力するSDIクロック生成部と、前記SDIクロック生成部からSDIクロックを入力し、前記デフレーマからフレームデータを入力し、前記フレームデータを記憶器に順次書き込み、前記SDIクロックに従って前記記憶器からフレームデータをSDIデータとして読み出し、前記SDIデータを出力するクロック変換部と、前記クロック変換器からSDIデータを入力し、前記非圧縮データ送信装置のSDIデフレーマにより廃棄されたA2〜A4チャンネル及びB1〜B4チャンネルの有効画素終了コード、ライン番号及び有効画素開始コードについて、前記SDIデータに含まれるA1チャンネルの有効画素終了コード、ライン番号及び有効画素開始コードを複製することで復元し、A2〜A4チャンネル及びB1〜B4チャンネルの水平補助領域のデータについて、前記SDIデータに含まれるA1チャンネルの水平補助領域のデータを複製する、または任意のデータを書き込むことで復元し、B1〜B4チャンネルのパリティビット及びスタッフビットについて、前記SDIデータに基づいて生成することで復元し、4系統のDual Link HD−SDI信号を生成して出力するSDIフレーマと、を備えたことを特徴とする。
また、本発明による請求項7の非圧縮データ受信装置は、請求項6に記載の非圧縮データ受信装置において、前記フレームを、OC−192フレームとする、ことを特徴とする。
以上のように、本発明によれば、非圧縮データを広域網のような公衆通信網で伝送する際に課題であった伝送フレーム及びクロックの変換を行うようにした。これにより、光通信網等を用いて長距離伝送することが可能となる。例えば、Dual Link HD−SDI信号のデータをOC−192回線で構成される公衆網を用いて伝送できるから、8系統のOC−192回線を用いることにより、SHV信号の伝送が可能となる。また、OC−192回線で構成される公衆網は既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。 送信装置における送信部の構成を示すブロック図である。 SDIデフレーマの処理を示すフローチャートである。 SDI/OC−192クロック変換部及びOC−192フレーマの処理を説明する図である。 SDI/OC−192クロック変換部の処理を示す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。 OC−192フレーマの処理を示すフローチャートである。 OC−192フレーム内のRTS領域1ワードのフォーマットを示す図である。 OC−192フレーム内のデータ収容数記述領域のフォーマットを示す図である。 受信装置における受信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。
〔伝送システム〕
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、72Gbpsのスーパーハイビジョン信号(SHV信号)を伝送するために、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、送信部及び受信部を8対向用いて構成されている。送信装置1及び受信装置2は伝送路3により接続される。以下の説明では、伝送路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。尚、図1に示す伝送システムは映像データを伝送するが、本発明の伝送データは、映像データに限定されるものではなく、非圧縮データであればよい。
送信装置1は、32系統のDual Link HD−SDI信号として非圧縮SHV信号SHV1を入力する。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フレームに収容すると共に、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フレームを光信号に変換し、伝送路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、送信部11〜18を備えている。送信部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伝送路3へ送信する。
受信装置2は、送信装置1により伝送路3を介して送信された8系統のOC−192フレームの光信号を受信し、系統毎に、光信号を電気信号に変換し、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、受信部21〜28を備えている。受信部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。
伝送路3は、8系統のOC−192回線により構成されている。尚、伝送路3は、専用線等の8芯光ファイバが含まれる構成であってもよい。本発明では、伝送路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、非圧縮データを伝送する際に、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フレームを伝送路3へ送信するようにした。そして、受信装置2は、伝送路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、送信装置1は、高精細映像データを圧縮することなく送信することができ、受信装置2は、元の高精細映像データを再現することができる。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公衆光通信網の伝送路3を用いて長距離伝送することができる。また、OC−192回線による伝送路3は既に普及しており、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、既存の伝送路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/送信部〕
次に、図1に示した送信装置1における送信部11について詳細に説明する。送信部12〜18の構成及び処理は送信部11と同様であるから、説明を省略する。図2は、送信部11の構成を示すブロック図である。この送信部11は、SDIクロック再生部111、SDI入力部112、SDIデフレーマ113、SDI/OC−192クロック変換部114、OC−192フレーマ115、スクランブラ116、シリアライザ117及びE/O変換部118を備えている。
SDIクロック再生部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、HD−SDI信号のクロック再生を行うと共に、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。そして、SDIクロック再生部111は、HD−SDI信号A1〜A4,B1〜B4をSDI入力部112に出力すると共に、再生したクロック信号をSDIクロックとしてSDI/OC−192クロック変換部114に出力する。
SDI入力部112は、SDIクロック再生部111からHD−SDI信号A1〜A4,B1〜B4を入力し、HD−SDI信号A1〜A4,B1〜B4に含まれるライン番号を参照してHD−SDI信号間の位相同期を確立し、SDIデフレーマ113に出力する。
SDIデフレーマ113は、SDI入力部112から、位相同期が確立したHD−SDI信号A1〜A4,B1〜B4を入力し、所定のデータを廃棄することにより伝送データの抽出を行い、抽出した伝送データをSDIデータとしてSDI/OC−192クロック変換部114に出力する。
図3は、SDIデフレーマ113の処理を示す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。SDIデフレーマ113は、入力したHD−SDI信号A1〜A4,B1〜B4のそれぞれについて、データを順次抽出して処理を行う。具体的には、SDIデフレーマ113は、入力したデータが、有効画素終了コード(EAV)、ライン番号(Line Number)、HANC領域のデータまたは有効画素開始コード(SAV)であるか否かを判定する(ステップS301)。入力したデータがEAV、Line Number、HANC領域のデータまたはSAVであると判定した場合(ステップS301:Y)、A1については、EAV等をSDI/OC−192クロック変換部114に出力し(ステップS302)、ステップS304へ移行する。A1以外のA2〜A4及びB1〜B4については、EAV等を廃棄し(ステップS303)、ステップS304へ移行する。一方、入力したデータが、EAV、Line Number、HANC領域のデータまたはSAVのいずれのデータでもないと判定した場合(ステップS301:N)、ステップS304へ移行する。
SDIデフレーマ113は、ステップS301,ステップS302またはステップS303から移行して、入力したデータが巡回冗長検査符号(CRC)であるか否かを判定する(ステップS304)。入力したデータがCRCであると判定した場合(ステップS304:Y)、A1〜A4,B1〜B4のCRCをSDI/OC−192クロック変換部114に出力し(ステップS305)、ステップS306へ移行する。一方、入力したデータがCRCでないと判定した場合(ステップS304:N)、ステップS306へ移行する。
SDIデフレーマ113は、ステップS304またはステップS305から移行して、入力したデータがVANC領域のデータであるか否かを判定する(ステップS306)。入力したデータがVANC領域のデータであると判定した場合(ステップS306:Y)、A1〜A4,B1〜B4のVANC領域のデータをSDI/OC−192クロック変換部114に出力し(ステップS307)、ステップS308へ移行する。一方、入力したデータがVANC領域のデータでないと判定した場合(ステップS306:N)、ステップS308へ移行する。
SDIデフレーマ113は、ステップS306またはステップS307から移行して、入力したデータに対し、B1〜B4の画素データではない2ビットのパリティビット及び2ビットのスタッフビットを廃棄し、その他のデータをSDI/OC−192クロック変換部114に出力する(ステップS308)。そして、処理を終了しステップS301へ移行する。
このように、HD−SDI信号A1〜A4,B1〜B4のEAV、Line Number、HANC領域のデータ及びSAVについては、SMPTE S435−2−2009規格のMode Dと同様に、A1のEAV等が伝送され、A2〜A4,B1〜B4のEAV等が廃棄される。また、CRCについては、全てのA1〜A4,B1〜B4が伝送される。上記(EAV、Line Number、CRC、HANC領域のデータ、SAV)以外のデータであるVANC領域のデータについては、全てのA1〜A4,B1〜B4が伝送され、VANC領域以外のデータについては、B1〜B4に含まれる画素データではない4ビット(2ビットのスタッフビット及び2ビットのパリティビット)が廃棄される。これにより、後述するSDI/OC−192クロック変換部114において、OC−192フレームに収容されるデータは、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113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、SDI/OC−192クロック変換部114は、SDIデフレーマ113から所定のデータが廃棄されたSDIデータを入力すると共に、SDIクロック再生部111からSDIクロックを入力し、予め設定されたOC−192基準クロック(OC−192フレームの基準となるクロック信号)を入力し、さらに、OC−192フレーマ115から出力指示を入力する。そして、SDI/OC−192クロック変換部114は、SDIクロックによるHD−SDI信号のデータ列(SDIデータ)を、OC−192クロックによるデータ列(フレームデータ)に変換し、OC−192フレーマ115に出力する。SDI/OC−192クロック変換部114の詳細については後述する。
OC−192フレーマ115は、OC−192基準クロックを分周し、OC−192フレームのワード毎のタイミングクロックを生成し、SDI/OC−192クロック変換部114から収容ワード数(収容データ数)を入力し、所定のタイミングクロックを出力指示としてSDI/OC−192クロック変換部114に出力すると共に、この出力指示に対応するデータ(フレームデータ)及びRTS(Residual Time Stamp)値を入力する。そして、OC−192フレーマ115は、入力した収容ワード数、データ及びRTS値等を、伝送フレームに収容してOC−192フレームを生成し、スクランブラ116に出力する。OC−192フレーマ115の詳細については後述する。
スクランブラ116は、OC−192フレーマ115から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、シリアライザ117に出力する。
シリアライザ117は、スクランブラ116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。
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。
(SDI/OC−192クロック変換部)
次に、図2に示したSDI/OC−192クロック変換部114について詳細に説明する。図4は、SDI/OC−192クロック変換部114及びOC−192フレーマ115の処理を説明する図である。図5は、SDI/OC−192クロック変換部114の処理を示すフローチャートである。図4に示すように、SDI/OC−192クロック変換部114は、2段階のFIFO(First in First Out)型緩衝記憶器を備えている。
SDI/OC−192クロック変換部114は、SDIクロックを入力したか否かを判定し(ステップS501)、SDIクロックを入力したと判定した場合(ステップS501:Y)、その入力タイミングにて、入力したSDIデータを第1のFIFO型緩衝記憶器に書き込み(ステップS502)、書き込み回数をカウントし(ステップS503)、ステップS504へ移行する。一方、SDIクロックを入力していないと判定した場合(ステップS501:N)、ステップS504へ移行する。このように、SDIデータは、SDIクロックのタイミング毎に、第1のFIFO型緩衝記憶器に順次書き込まれる。
SDI/OC−192クロック変換部114は、ステップS501またはステップS503から移行して、SDIデータの書き込みを開始してからOC−192フレームの単位時間長である125μsを経過したか否かを判定し(ステップS504)、125μsを経過したと判定した場合(ステップS504:Y)、その時点にて、第1のFIFO型緩衝記憶器に書き込まれている全てのデータを第2のFIFO型緩衝記憶器へ転送する(ステップS505)。そして、SDI/OC−192クロック変換部114は、第1のFIFO型緩衝記憶器のビット幅及び書き込み回数から求めたビット数を、128ビットを1ワードとするワード数に変換し、変換したワード数をOC−192フレームへの「収容ワード数」として、OC−192フレーマ115に出力し(ステップS506)、ステップS507へ移行する。そして、125μsのタイマーをリセットする。一方、125μsを経過していないと判定した場合(ステップS504:N)、ステップS507へ移行する。
尚、SDI/OC−192クロック変換部114は、収容ワード数をメモリに格納しておき、OC−192フレーマ115から出力指示(収容ワード数を読み出すための出力指示)を入力したときに、メモリから収容ワード数を読み出してOC−192フレーマ115に出力するようにしてもよい。この場合、OC−192フレーマ115は、後述するタイミングクロックが、収容ワード数をOC−192フレームの所定位置に収容するタイミングのクロックのときに、前記出力指示をSDI/OC−192クロック変換部114に出力する。
このように、SDI/OC−192クロック変換部114は、第1のFIFO型緩衝記憶器に対し、SDIクロックを入力する毎に、SDIデータの書き込み処理及び書き込み回数のカウント処理を繰り返すと共に、125μs毎に、第1のFIFO型緩衝記憶器から第2のFIFO型緩衝記憶器へのデータ転送処理及び収容ワード数の出力処理を行う。
SDI/OC−192クロック変換部114は、ステップS504またはステップS506から移行して、出力指示(データ用クロックによる出力指示)を入力したか否かを判定し(ステップS507)、出力指示を入力したと判定した場合(ステップS507:Y)、第2のFIFO型緩衝記憶器から1ワード長のデータを読み出し、OC−192クロックによるデータ(フレームデータ)としてOC−192フレーマ115に出力し(ステップS508)、ステップS509へ移行する。一方、出力指示を入力していないと判定した場合(ステップS507:N)、ステップS509へ移行する。この出力指示は、OC−192フレーマ115において、OC−192クロックを用いて生成された、データを読み出すための信号である。詳細については後述する。
このように、SDI/OC−192クロック変換部114は、第2のFIFO型緩衝記憶器に対し、出力指示(データ用クロックによる出力指示)を入力する毎に、データの読み出し処理を繰り返す。
SDI/OC−192クロック変換部114は、ステップS507またはステップS508から移行して、出力指示(RTS用クロックによる出力指示)を入力したか否かを判定し(ステップS509)、出力指示を入力したと判定した場合(ステップS509:Y)、既に生成済みのRTS値をOC−192フレーマ115に出力し(ステップS510)、処理を終了してステップS501へ移行する。一方、出力指示を入力していないと判定した場合(ステップS509:N)、処理を終了してステップS501へ移行する。この出力指示は、OC−192フレーマ115において、OC−192クロックを用いて生成された、RTS値を読み出すための信号である。詳細については後述する。尚、SDI/OC−192クロック変換部114は、RTS値を生成したときにOC−192フレーマ115に出力し、OC−192フレーマ115は、RTS値をメモリに格納し、前記出力指示のタイミングでメモリから読み出すようにしてもよい。
尚、SDI/OC−192クロック変換部114は、SRTS(Synchronous Residual Time Stamp)法に従って、SDIクロックとOC−192基準クロックとを比較し、その差分情報であるRTS値を生成する。具体的には、SDI/OC−192クロック変換部114は、一方のクロック(OC−192基準クロック)を所定回数カウントしたときの基準時間長において、他のクロック(SDIクロック)のカウント数をRTS値として生成する。このような生成処理を基準時間長毎に連続して行い、RTS値を連続して生成する。このようにして連続して生成された複数のRTS値は、前述のステップS509における出力指示のタイミングにて、OC−192フレーマ115に出力される。SRTS法に従ってRTS値を生成する手法は既知であるから、ここでは詳細な説明を省略する。SRTS法の詳細については「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。
(OC−192フレーマ)
次に、図2に示したOC−192フレーマ115について詳細に説明する。図6は、OC−192フレーマ115により生成される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、128ビットを1ワードとした単位で、36ワード×9行(=324ワード)のサイズを有するオーバヘッド領域、4ワード×9行(=36ワード)のサイズを有するRTS領域、及び1040ワード×9行(=9360ワード)のサイズを有するデータ領域により構成される。データ領域には、データ収容数記述領域及びヌル(Null)領域が含まれる。データ収容数記述領域には収容データ数が格納され、その他のデータ領域にはデータが格納され、残りの領域がヌル領域になる。
図7は、OC−192フレーマ115の処理を示すフローチャートである。図7を参照して、OC−192フレーマ115の処理について詳細に説明する。まず、OC−192フレーマ115は、図6に示したOC−192フレームに各種データを収容するためのタイミングクロックを、OC−192基準クロックに基づいて生成する(ステップS701)。具体的には、OC−192フレーマ115は、OC−192基準クロックを分周して、8kHzの周期である125μs内で、OC−192フレームの1行から9行までに1080ワード(36+4+1040)×9行=9720クロックが発生するように、1ワードを単位としたタイミングクロックを生成する。図4に示すように、タイミングクロックは、OC−192フレームの第1行〜第9行毎に、1行あたり1080個のクロックにより構成され、OC−192フレームの時間単位である125μs内で合計1080×9=9720のクロックにより構成される。また、このタイミングクロックは、オーバヘッド領域に対応してオーバヘッド用クロック、RTS領域に対応してRTS用クロック、及びデータ領域に対応してデータ用クロックとなる。
図7に戻って、OC−192フレーマ115は、タイミングクロックがOC−192フレームの第1行〜第9行に遷移するに従って、タイミングクロックの種別を判定する(ステップS702)。具体的には、OC−192フレーマ115は、タイミングクロックをカウントし、カウント数によってタイミングクロックの種別を判定する。OC−192フレーマ115は、タイミングクロックがオーバヘッド用クロックのときに、予め設定されたオーバヘッドのデータを、オーバヘッド用クロックに応じたオーバヘッド領域の所定位置に収容する(ステップS703)。例えば、ANSI T1.105のSONET規格に準拠したフレーム同期信号A1,A2がオーバヘッド領域の所定位置に収容される。この場合、OC−192フレーマ115は、出力指示をSDIデフレーマ113に出力しない。
また、OC−192フレーマ115は、タイミングクロックがRTS用クロックのときに、出力指示(RTS用クロックによる出力指示)をSDI/OC−192クロック変換部114に出力する(ステップS704)。そして、OC−192フレーマ115は、SDI/OC−192クロック変換部114から出力指示に対応するRTS値を入力し(ステップS705、図5に示したステップS510を参照)、RTS値等を、OC−192フレームにおけるRTS用クロックに応じたRTS領域の所定位置に収容する(ステップS706、図4のβを参照)。尚、前述のとおり、OC−192フレーマ115は、SDI/OC−192クロック変換部114からRTS値を入力してメモリに格納しており、この出力指示のタイミングのときにメモリからRTS値を読み出し、RTS領域の所定位置に収容するようにしてもよい。
図8は、図6に示したOC−192フレーム内のRTS領域1ワードのフォーマットを示す図である。図6に示したように、RTS領域は、1個のOC−192フレームについて、4ワード(単位行)×9行=36ワードのサイズが確保されている。図8に示すように、RTS領域1ワードのフォーマットは、4ビットのRTS値を25個収容可能な100ビットのRTS値収容領域、及び28ビットのRTS値収容数記述領域により構成される。
具体的には、OC−192フレーマ115は、SDI/OC−192クロック変換部114から出力指示に対応するRTS値(複数のRTS値)を入力し、図8に示す25個以内のRTS値収容領域に収容し、収容数をRTS値収容数記述領域に収容する。SDI/OC−192クロック変換部114において生成されるRTS値は、ITU−T I.363.1勧告に示されているように、予め設定するOC−192基準クロックの基準時間長によって、その生成タイミングが可変である。OC−192フレーマ115は、RTS値収容数記述領域に0〜25までの数値(カウント数)を収容し、RTS値収容領域に複数のRTS値を収容することにより、後述する受信装置2の受信部21〜28において、RTS値収容領域に収容されたRTS値の有効/無効を判別することができる。
図7に戻って、OC−192フレーマ115は、タイミングクロックがデータ用クロックのときに、タイミングクロックがデータ用クロックの先頭であるか否かを判定する(ステップS707)。先頭であると判定した場合(ステップS707:Y、図4のαを参照)、すなわち、タイミングクロックがデータ用クロックのうちのデータ収容数記述領域のクロックであると判定した場合、出力指示をSDI/OC−192クロック変換部114に出力しないで、SDI/OC−192クロック変換部114から既に入力している収容ワード数(図5に示したステップS506を参照)を、その位置に収容する(ステップS708)。尚、前述のとおり、OC−192フレーマ115は、出力指示をSDI/OC−192クロック変換部114に出力し、SDI/OC−192クロック変換部114から、出力指示に対応する収容ワード数を入力するようにしてもよい。
図9は、図6に示したOC−192フレーム内のデータ収容数記述領域のフォーマットを示す図である。図6に示したように、OC−192フレームのデータ領域の先頭には、1ワードのデータ収容数記述領域が確保されている。図9に示すように、データ収容数記述領域のフォーマットは、16ビットの収容ワード長等を8個収容可能な領域により構成される。16ビットの各領域(収容数_1〜収容数_8)は、13ビットの収容ワード数、1ビットの偶数パリティビット及び1ビットの奇数パリティビットにより構成される。
具体的には、OC−192フレーマ115は、SDI/OC−192クロック変換部114から収容ワード数を入力してメモリに格納しておき、タイミングクロックがデータ用クロックのうちのデータ収容数記述領域のクロックのときに、メモリから収容ワード数を読み出し、収容ワード数に基づいて、1ビットの偶数パリティ及び1ビットの奇数パリティを算出する。そして、OC−192フレーマ115は、13ビットの収容ワード数、1ビットの偶数パリティビット及び1ビットの奇数パリティビットを、データ領域内のデータ収容数記述領域における収容数_1に収容すると共に、同じデータを収容数_2〜収容数_8に収容する。これにより、後述する受信装置2の受信部21〜28において、多数決判定により収容ワード数を特定することができる。
図7に戻って、OC−192フレーマ115は、ステップS707において、タイミングクロックがデータ用クロックの先頭でないと判定した場合(ステップS707:N)、出力指示(データ用クロックによる出力指示)をSDI/OC−192クロック変換部114に出力する(ステップS709)。そして、OC−192フレーマ115は、SDI/OC−192クロック変換部114から出力指示に対応するデータを入力し(ステップS710、図5に示したステップS508を参照)、OC−192フレームにおけるデータ用クロックに応じたデータ領域の所定位置に収容する(ステップS711、図4のγを参照)。尚、OC−192フレーマ115は、ステップS709において、出力指示(データ用クロックによる出力指示)を既に収容ワード数分出力している場合、出力指示を出力しないで、ステップS711において、図6に示したヌル領域にヌルデータを収容する。
OC−192フレーマ115は、ステップS703、ステップS706、ステップS708またはステップS711から移行して、1個のOC−192フレームへのデータ収容処理が完了したか否かを判定する(ステップS712)。すなわち、OC−192フレームのオーバヘッド領域、RTS領域及びデータ領域に対応するタイミングクロックの処理が完了したか否かを判定する。OC−192フレーマ115は、1個のOC−192フレームへのデータ収容処理が完了していないと判定した場合(ステップS712:N)、ステップS702へ移行し、次のタイミングクロックの処理を行う。一方、1個のOC−192フレームへのデータ収容処理が完了したと判定した場合(ステップS712:Y)、処理を終了し、次のOC−192フレームへのデータ収容処理を行うために、ステップS701へ移行する。
このように、OC−192フレーマ115は、SDI/OC−192クロック変換部114から収容ワード数を入力し、所定のタイミングクロックを出力指示としてSDI/OC−192クロック変換部114に出力すると共に、この出力指示に対応するデータ及びRTS値を入力し、タイミングクロック毎に、収容ワード数、データ及びRTS値等をタイミングクロックに対応する位置に収容し、OC−192フレームを生成してスクランブラ116に出力する。これにより、SDIクロックによるHD−SDI信号のデータ列をOC−192基準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。
以上のように、本発明の実施形態による送信装置1によれば、送信部11が、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OC−192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伝送路3へ送信するようにした。送信部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伝送路3へ送信するようにした。
これにより、公衆通信網を用いて伝送する際に課題であった伝送フレーム及びクロック変換が実現されるから、非圧縮SHV信号のDual Link HD−SDI信号を、OC−192回線で構成される伝送路3を用いて長距離伝送することができる。さらに、図1に示したように、8系統のOC−192回線で構成される伝送路3を用いることにより、SHV信号の伝送が可能となる。また、OC−192回線による伝送路3は既に普及しており、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、既存の伝送路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116の後段に備えているが、スクランブラ116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116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/受信部〕
次に、図1に示した受信装置2における受信部21について詳細に説明する。受信部22〜28の構成及び処理は受信部21と同様であるから、説明を省略する。図10は、受信部21の構成を示すブロック図である。この受信部21は、O/E変換部211、OC−192クロック再生及びデシリアライザ212、同期検出部213、デスクランブラ214、OC−192デフレーマ215、SDIクロック制御部(生成部)216、OC−192/SDIクロック変換部217、SDIフレーマ218及びSDI出力部219を備えている。
受信装置2が、伝送路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、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OC−192クロック再生及びデシリアライザ212に出力する。
OC−192クロック再生及びデシリアライザ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、入力信号からOC−192のクロックを再生すると共に、信号を並列化する。そして、OC−192クロック再生及びデシリアライザ212は、並列化したデータ列を同期検出部213に出力し、再生したOC−192クロックをSDIクロック制御部216に出力する。
同期検出部213は、OC−192クロック再生及びデシリアライザ212からOC−192フレームの並列信号を入力し、OC−192フレームのオーバヘッド領域から、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、OC−192デフレーマ215に出力する。
OC−192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OC−192フレーマ115の逆の処理を行い、図6に示したOC−192フレームのRTS領域に収容されたRTS値を抽出すると共に、データ領域に収容されたデータを抽出する。そして、OC−192デフレーマ215は、抽出したRTS値をSDIクロック制御部216に出力すると共に、抽出したデータをOC−192フレームのデータ列(フレームデータ)としてOC−192/SDIクロック変換部217に出力する。
ここで、OC−192デフレーマ215は、図6及び図9に示したデータ収容数記述領域から収容ワード数を抽出することにより、データの収容数を把握する。そして、OC−192デフレーマ215は、収容ワード数分のデータをデータ領域から抽出する。尚、OC−192デフレーマ215は、収容ワード数の数値判定の正確性を高める目的で、偶数パリティビット及び奇数パリティビットによる検査処理、多数決判定処理を行うが、同処理は受信部21の必須の処理ではない。
SDIクロック制御部216は、OC−192クロック再生及びデシリアライザ212からOC−192クロックを入力すると共に、OC−192デフレーマ215からRTS値を入力し、OC−192クロック及びRTS値を用いて、SRTS法に基づいて、可変周波数発振器を制御することでSDIクロックを生成し、生成したSDIクロックをOC−192/SDIクロック変換部217に出力する。ここで、RTS値は、送信装置1の送信部11において、SDIクロックとOC−192基準クロックとが比較されることで生成された差分情報であり、一方のクロック(OC−192基準クロック)を所定回数カウントしたときの基準時間長における、他のクロック(SDIクロック)のカウント数である。したがって、SDIクロック制御部216は、受信信号から再生したOC−192クロックを所定回数カウントして基準時間長を求め、この基準時間長をRTS値で減算することで、SDIクロックの時間長を計算する。そして、このSDIクロックの時間長を有するパルス列で可変周波数発振器を発振させることにより、SDIクロックを再現する。このように、SDIクロックは、OC−192クロック再生及びデシリアライザ212により生成されたOC−192クロック及びRTS値を用いて生成することができる。
OC−192/SDIクロック変換部217は、OC−192デフレーマ215からOC−192クロックによるデータ列(フレームデータ)を入力すると共に、SDIクロック制御部216からSDIクロックを入力する。そして、OC−192/SDIクロック変換部217は、OC−192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(SDIデータ)に変換し、SDIフレーマ218に出力する。
具体的には、OC−192/SDIクロック変換部217は、FIFO型緩衝記憶器を備えており、OC−192デフレーマ215から入力したフレームデータを順次書き込む。そして、OC−192/SDIクロック変換部217は、SDIクロック制御部216からSDIクロックを入力する毎に、FIFO型緩衝記憶器からフレームデータを読み出し、SDIデータとしてSDIフレーマ218に出力する。
SDIフレーマ218は、OC−192/SDIクロック変換部217からSDIデータを入力し、FIFO型緩衝記憶器に格納する。そして、SDIフレーマ218は、4系統のHD−SDI信号A1〜A4,B1〜B4の各フレームを構成する同期バイト、画素データ及び補助データを収容するためのタイミングクロックを、SDIクロック制御部216により生成されたSDIクロックに基づいて生成する。また、SDIフレーマ218は、タイミングクロックの種別毎(同期バイト、画素データ及び補助データ用のクロック毎)に、同期バイトを生成したり、FIFO型緩衝記憶器からSDIデータを読み出したり、図2に示したSDIデフレーマ113の逆の処理(図3に示した処理の逆)を行い、すなわち、SDIデフレーマ113において廃棄したデータを復元して元に戻したりすることで、これらのデータを、4系統のHD−SDI信号A1〜A4,B1〜B4の各フレームにおける所定位置に収容する。そして、SDIフレーマ218は、4系統のHD−SDI信号A1〜A4,B1〜B4を生成し、SDI出力部219に出力する。
SDIフレーマ218は、SDIデフレーマ113において廃棄したデータを復元して収容する際に、A2〜A4,B1〜B4のEAV、Line Number及びSAVについてはA1から複製し、HANC領域のデータについてはA1から複製するか、または任意のデータを書き込む。また、SDIフレーマ218は、B1〜B4に含まれる2ビットのスタッフビット及び2ビットのパリティビットについては、OC−192/SDIクロック変換部217から入力したSDIデータに基づいて生成する。
SDI出力部219は、SDIフレーマ218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219は、OC−192クロック再生及びデシリアライザ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して出力する。
以上のように、本発明の実施形態による受信装置2によれば、受信部21が、伝送路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、OC−192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て元に戻し、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。受信部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、元の非圧縮SHV信号のDual Link HD−SDI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、伝送路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回線による伝送路3は既に普及しており、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、既存の伝送路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。
また、本発明の実施形態による受信装置2によれば、受信部21が、送信装置1の送信部11からRTS値を受信し、RTS値に基づいてSDIクロックを生成し、SDIクロックを用いて、OC−192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ようにした。これにより、クロック変換の処理を精度高く実現することができ、元のHD−SDI信号のデータに変換する際の低周波ジッタを抑えることができる。
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伝送路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。
また、前記実施形態では、図1に示したように、伝送する非圧縮データを、32系統のDual Link HD−SDI信号である72Gbpsのスーパーハイビジョン信号とし、8対向の送信部及び受信部を用いることにより伝送するようにしたが、16対向の送信部及び受信部を用いることにより、64系統のDual Link HD−SDI信号を伝送するようにしてもよい。また、前記実施形態では、伝送する非圧縮データをスーパーハイビジョン信号として説明したが、本発明は、スーパーハイビジョン信号に限定されるものではない。Dual Link HD−SDI信号を並列化した形式の信号であれば、必要対向数の送信部及び受信部を用いることにより伝送することができる。
1 送信装置
2 受信装置
3 伝送路
11,12,13,14,15,16,17,18 送信部
21,22,23,24,25,26,27,28 受信部
111 SDIクロック再生部
112 SDI入力部
113 SDIデフレーマ
114 SDI/OC−192クロック変換部
115 OC−192フレーマ
116 スクランブラ
117 シリアライザ
118 E/O変換部
211 O/E変換部
212 OC−192クロック再生及びデシリアライザ
213 同期検出部
214 デスクランブラ
215 OC−192デフレーマ
216 SDIクロック制御部
217 OC−192/SDIクロック変換部
218 SDIフレーマ
219 SDI出力部

Claims (7)

  1. A1〜A4チャンネル及びB1〜B4チャンネルの信号群からなり、前記A1〜A4チャンネルと前記B1〜B4チャンネルとが対をなす4系統のDual Link HD−SDI信号の非圧縮データを、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、
    前記4系統のDual Link HD−SDI信号を入力し、前記4系統のDual Link HD−SDI信号のクロックを再生し、SDIクロックを出力するSDIクロック再生部と、
    前記4系統のDual Link HD−SDI信号のうち、前記A2〜A4チャンネル及び前記B1〜B4チャンネルの有効画素終了コード(EAV)、ライン番号(Line Number)、水平補助領域(HANC領域)のデータ及び有効画素開始コード(SAV)、並びに前記B1〜B4チャンネルのパリティビット及びスタッフビットを廃棄し、SDIデータを出力するSDIデフレーマと、
    前記SDIクロック再生部からSDIクロックを入力すると共に、前記SDIデフレーマからSDIデータを入力し、前記SDIクロックに従って前記SDIデータを第1の記憶器に順次書き込み、前記フレームの時間単位のクロックとして予め設定されたフレームクロックに従って前記第1の記憶器に書き込まれた全てのSDIデータを読み出し、第2の記憶器に格納し、第1の出力指示に従って前記第2の記憶器からSDIデータをフレームデータとして読み出して出力するクロック変換部と、
    前記フレームクロックを分周してタイミングクロックを生成し、前記タイミングクロックをカウントし、カウント数に基づいて、前記タイミングクロックの種別を判定し、前記タイミングクロックの種別が、前記フレームに前記フレームデータを収容するタイミングを示しているときに、前記第1の出力指示を前記クロック変換部に出力し、前記クロック変換部から前記第1の出力指示に従って読み出されたフレームデータを入力し、前記フレームデータを前記フレームに収容するフレーマと、を備え
    前記フレーマは、前記SDIデフレーマにより前記有効画素終了コード、ライン番号、水平補助領域のデータ及び有効画素開始コード、並びに前記パリティビット及びスタッフビットが廃棄された前記4系統のDual Link HD−SDI信号を、前記フレームの速度以下の信号として前記フレームに収容する、ことを特徴とする非圧縮データ送信装置。
  2. 請求項1に記載の非圧縮データ送信装置において、
    前記クロック変換部は、
    さらに、前記SDIクロック及びフレームクロックに基づいてタイムスタンプ情報を生成し、第2の出力指示に従って前記タイムスタンプ情報を前記フレーマに出力し、
    前記フレーマは、
    さらに、前記タイミングクロックの種別が、前記フレームに前記タイムスタンプ情報を収容するタイミングを示しているときに、前記第2の出力指示を前記クロック変換部に出力し、前記クロック変換部から前記第2の出力指示に従って出力されたタイムスタンプ情報を入力し、前記タイムスタンプ情報を前記フレームに収容する、ことを特徴とする非圧縮データ送信装置。
  3. 請求項1または2に記載の非圧縮データ送信装置において、
    前記クロック変換部は、
    さらに、前記SDIクロックに従って前記SDIデータを前記第1の記憶器に順次書き込む際の書き込み回数をカウントし、前記書き込み回数に基づいて前記フレームクロックのタイミングにおけるデータ数を求め、前記データ数を収容データ数として前記フレーマに出力し、
    前記フレーマは、
    さらに、前記クロック変換部から収容データ数を入力し、前記タイミングクロックの種別が、前記フレームに前記収容データ数を収容するタイミングを示しているときに、前記収容データ数を、前記フレームデータをフレームに収容する数として、前記フレームに収容する、ことを特徴とする非圧縮データ送信装置。
  4. 請求項1に記載の非圧縮データ送信装置において、
    前記フレームは、オーバヘッド領域、時間情報領域及びデータ領域により構成され、
    前記クロック変換部は、
    さらに、前記SDIクロック及びフレームクロックに基づいてタイムスタンプ情報を生成し、第2の出力指示に従って前記タイムスタンプ情報を前記フレーマに出力し、前記SDIクロックに従って前記SDIデータを前記第1の記憶器に順次書き込む際の書き込み回数をカウントし、前記書き込み回数に基づいて前記フレームクロックのタイミングにおけるデータ数を求め、前記データ数を収容データ数として前記フレーマに出力し、
    前記フレーマに代わる新たなフレーマは、
    前記フレームクロックを分周してタイミングクロックを生成し、前記タイミングクロックをカウントし、カウント数に基づいて、前記タイミングクロックの種別を判定し、
    前記タイミングクロックの種別が、前記フレームにオーバヘッドのデータを収容するタイミングを示しているときに、所定のデータを前記フレームの前記オーバヘッド領域に収容し、
    前記タイミングクロックの種別が、前記フレームに前記フレームデータを収容するタイミングを示しているときに、前記第1の出力指示を前記クロック変換部に出力し、前記クロック変換部から前記第1の出力指示に従って読み出されたフレームデータを入力し、前記フレームデータを前記フレームの前記データ領域に収容し、
    前記タイミングクロックの種別が、前記フレームに前記タイムスタンプ情報を収容するタイミングを示しているときに、前記第2の出力指示を前記クロック変換部に出力し、前記クロック変換部から前記第2の出力指示に従って出力されたタイムスタンプ情報を入力し、前記タイムスタンプ情報を前記フレームの前記時間情報領域に収容し、
    前記クロック変換部から収容データ数を入力し、前記タイミングクロックの種別が、前記フレームに前記収容データ数を収容するタイミングを示しているときに、前記収容データ数を、前記フレームデータをフレームに収容する数として、前記フレームの前記データ領域に収容する、ことを特徴とする非圧縮データ送信装置。
  5. 請求項1から4までのいずれか一項に記載の非圧縮データ送信装置において
    記所定のフレームを、OC−192(Optical Carrier−Level 192)フレームとする、ことを特徴とする非圧縮データ送信装置。
  6. 請求項2に記載の非圧縮データ送信装置から送信されたフレームを、前記広域網を介して受信する非圧縮データ受信装置であって、
    前記受信したフレームのクロックを再生し、フレームクロックを出力するフレームクロック再生部と、
    前記受信したフレームに収容されたフレームデータ及びタイムスタンプ情報を抽出し、前記フレームデータ及びタイムスタンプ情報を出力するデフレーマと、
    前記フレームクロック再生部からフレームクロックを入力すると共に、前記デフレーマからタイムスタンプ情報を入力し、前記フレームクロック及びタイムスタンプ情報に基づいてSDIクロックを生成し、前記SDIクロックを出力するSDIクロック生成部と、
    前記SDIクロック生成部からSDIクロックを入力し、前記デフレーマからフレームデータを入力し、前記フレームデータを記憶器に順次書き込み、前記SDIクロックに従って前記記憶器からフレームデータをSDIデータとして読み出し、前記SDIデータを出力するクロック変換部と、
    前記クロック変換器からSDIデータを入力し、前記非圧縮データ送信装置のSDIデフレーマにより廃棄されたA2〜A4チャンネル及びB1〜B4チャンネルの有効画素終了コード、ライン番号及び有効画素開始コードについて、前記SDIデータに含まれるA1チャンネルの有効画素終了コード、ライン番号及び有効画素開始コードを複製することで復元し、A2〜A4チャンネル及びB1〜B4チャンネルの水平補助領域のデータについて、前記SDIデータに含まれるA1チャンネルの水平補助領域のデータを複製する、または任意のデータを書き込むことで復元し、B1〜B4チャンネルのパリティビット及びスタッフビットについて、前記SDIデータに基づいて生成することで復元し、4系統のDual Link HD−SDI信号を生成して出力するSDIフレーマと、
    を備えたことを特徴とする非圧縮データ受信装置。
  7. 請求項6に記載の非圧縮データ受信装置において、
    前記フレームを、OC−192フレームとする、ことを特徴とする非圧縮データ受信装置。
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