JP6484409B2 - 送信装置及び受信装置 - Google Patents

Description

本発明は、送信装置及び受信装置に関する。

従来、フレーム周波数が６０Ｈｚまでという条件下において、４Ｋ又は８Ｋ映像に対応する大容量映像データを伝送する技術がＳＴ４３５−１〜３（以下、単にＳＴ４３５）で規格化されている。ＳＴ４３５では、１０Ｇｂｐｓの伝送速度を有する信号として、１０Ｇ−ＳＤＩ（１０Ｇｂｐｓ Ｓｅｒｉａｌ Ｄｅｇｉｔａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）信号が定義されている。

一方で、通信分野においては、１本のシングルモードファイバーに対して４つの信号波を重畳し、１つの信号波によって約２６Ｇｂｐｓの伝送速度を有する信号を送信する技術が提案されている（ＩＥＥＥ １００ＧＢＡＳＥ−ＬＲ４）。

このような技術を応用して、２系統の１０Ｇ−ＳＤＩ信号を１つの信号波（約２６Ｇｂｐｓ）に多重することによって、フレーム周波数が６０Ｈｚまでの大容量映像データを伝送する技術が提案されている（例えば、非特許文献１、２）。

２０１２年電子情報通信学会総合大会 Ｄ−１１−６０ ２０１２年電子情報通信学会総合大会 Ｄ−１１−６１

ところで、近年において、ＩＴＵ−Ｒ（国際電気通信連合・無線通信部門）によって勧告化されたＢＴ．２０２０においては、４Ｋ又は８Ｋ映像に対応する大容量映像データにより再現されるフレーム周波数として、１２０Ｈｚのフレーム周波数が追加された。

このような勧告を受けて、ＡＲＩＢ（電波産業会）では、１２０Ｈｚのフレーム周波数に対応すべく、４Ｋ又は８Ｋ映像に対応する大容量映像データを伝送する技術がＳＴＤ−Ｂ５８で規格化されている。ＳＴＤ−Ｂ５８では、１０Ｇｂｐｓの伝送速度を有する信号として、１０Ｇリンク信号が定義されている。

詳細には、ＳＴＤ−Ｂ５８では、１０Ｇｂｐｓの伝送速度をそれぞれ有する複数本のマルチモードファイバーを用いて、４Ｋ又は８Ｋ映像に対応する大容量映像データを伝送することを前提としている。１本のマルチモードファイバーによって１系統の１０Ｇリンク信号が伝送される。

しかしながら、既存の放送設備では、マルチモードファイバーではなくて、シングルモードファイバーが一般的に用いられている。１０Ｇリンク信号はマルチモードファイバーによって伝送するフォーマットを有するため、１０Ｇリンク信号をシングルモードファイバーによって伝送しようとすると、信号光波長の変換が必要である。仮に、信号光波長の変換を行ったとしても、１本のシングルモードファイバーによって１２０Ｈｚのフレーム周波数に対応する大容量映像データを伝送するためには、２４個の信号波を多重する必要があるため、２４個のレーザー光源が必要である。従って、ヒートシンクを含めると、光源のサイズが大きくなってしまう。

さらには、上述した非特許文献１、２の技術を流用して、ＳＴＤ−Ｂ５８で定義されているフォーマットのまま、複数系統の１０Ｇリンク信号を単に多重化（フレーム毎、ワード毎、ビット毎）しても、各信号波によって送信される信号の伝送速度（例えば、２系統の１０Ｇリンク信号を多重する場合には約２１Ｇｂｐｓ、３系統の１０Ｇリンク信号を多重する場合には約３２Ｇｂｐｓ）が既存の通信分野で用いられない。従って、このような伝送速度に対応するデバイス（送信装置及び受信装置）は特注品になってしまう。

そこで、本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、１つの伝送路に重畳する信号波の数の増大を抑制しながら、既存の伝送速度に対応するデバイスを流用することを可能とする送信装置及び受信装置を提供することを目的とする。

第１の特徴は、少なくとも１本の伝送路を用いて、所定伝送速度をそれぞれ有する複数の映像信号により構成される大容量映像データを送信する送信装置であって、前記複数の映像信号のうち、少なくとも２以上の映像信号が多重化されたデータ多重部分及びヘッダから構成される多重化フレームを生成する生成部を備え、前記生成部は、前記多重化フレームの伝送速度が、前記１本の伝送路で用いられる信号波１つあたりの伝送速度として予め定められている既知伝送速度と合致するように前記ヘッダの長さを調整することを要旨とする。

本発明によれば、１つの伝送路に重畳する信号波の数の増大を抑制しながら、既存の伝送速度に対応するデバイスを流用することを可能とする送信装置及び受信装置を提供することができる。

図１は、本実施形態における映像データ伝送システムのシステム構成図である。 図２は、本実施形態における送信装置の機能ブロック図である。 図３は、本実施形態における８Ｂ／１０Ｂ復号化処理前後の１０Ｇリンク信号のフレーム構成の一例を示す図である。 図４は、本実施形態における多重化されるフレーム構成の一例を示す図である。 図５は、本実施形態における多重化フレームの構成の一例を示す図である。 図６は、本実施形態における多重化フレームを構成するヘッダの構成の一例を示す図である。 図７は、本実施形態における受信装置の機能ブロック図である。 図８は、本実施形態の変形例における送信装置の機能ブロック図である。

次に、本発明の実施形態(以下、本実施形態)について説明する。なお、以下の図面の記載において、同一または類似の部分には、同一または類似の符号を付している。

［本実施形態］
（映像データ伝送システム）
以下において、本実施形態における映像データ伝送システムについて説明する。本実施形態における映像データ伝送システムは、所定伝送速度をそれぞれ有する複数の映像信号により構成される大容量映像データを送信装置と受信装置との間で伝送するシステムである。大容量映像データは、４Ｋ又は８Ｋ映像に対応するデータである。図１は、本実施形態における映像データ伝送システム１のシステム構成図である。

図１に示すように、映像データ伝送システム１は、送信装置１０と、受信装置２０とを有する。送信装置１０は、伝送路であるマルチモードファイバー＃１、＃２、＃３、・・・＃２４のそれぞれを介して、１０Ｇリンク信号＃１、＃２、＃３、・・・＃２４を受信する。送信装置１０と受信装置２０との間の伝送路として、シングルモードファイバー＃１、＃２が設けられている。装置１０は、シングルモードファイバー＃１、＃２を介して、大容量映像データを送信する。なお、送信装置１０と受信装置２０との間に設けられるシングルモードファイバーは伝送路の一例であって、シングルモードファイバーに限らず、マルチモードファイバー又は同軸ケーブル等であってもよい。

送信装置１０は、マルチモードファイバー＃１〜＃２４のそれぞれを用いて伝送される１０Ｇリンク信号＃１〜＃２４を受信する。ここで、１０Ｇリンク信号は、ＳＴＤ−Ｂ５８規格で定義されている、約１０．７（１０．６９２又は１０．６９２／１．００１）Ｇｂｐｓの伝送速度を有するマルチモードファイバー１本あたりで伝送される映像信号である。ＳＴＤ−Ｂ５８規格では、映像フォーマットに応じて、３本から２４本のマルチモードファイバーが用いられることが定義されている。図１では、２４本のマルチモードファイバー＃１〜＃２４が用いられて１０Ｇリンク信号＃１〜＃２４が送信される場合の例を示している。

送信装置１０は、受信した１０Ｇリンク信号＃１〜＃２４に対して多重化処理を含む信号処理を行った送信信号を、シングルモードファイバー＃１、＃２を介して、受信装置２０に対して送信する。ここで、シングルモードファイバー＃１、＃２のそれぞれで伝送される信号波は、１００ＧＢＡＳＥ−ＬＲ４で定義される信号波である。１００ＧＢＡＳＥ−ＬＲ４は、１００Ｇビット／秒の伝送速度に対応するイーサネット（登録商標）の規格ＩＥＥＥ８０２．３ｂａの仕様の一つである。１００ＧＢＡＳＥ−ＬＲ４は、シングルモードファイバー１本で１信号波あたり約２５．８（２５．７８１２５）Ｇｂｐｓの伝送速度（既知伝送速度）を有する４つの信号波を伝送する方式である。図１では、２本のシングルモードファイバー＃１、＃２が用いられる場合の例を示している。送信装置１０と受信装置２０との間に設けられるシングルモードファイバーは、送信装置１０に入力される１０Ｇリンク信号の数に応じて、少なくとも１本以上が用いられる。

（動作概要）
次に、映像データ伝送システム１の動作概要を説明する。

ここで、ＳＴＤ−Ｂ５８で定義されている映像フォーマットで複数系統の１０Ｇリンク信号を多重化した場合の伝送速度（例えば、２系統の１０Ｇリンク信号が多重化された場合は約２１Ｇｂｐｓ（約１０．７Ｇｂｐｓ×２）、３系統の１０Ｇリンク信号が多重化された場合は約３２Ｇｂｐｓ（約１０．７Ｇｂｐｓ×３））は、既存の通信分野、例えば１００ＧＢＡＳＥ−ＬＲ４では用いることができない。

本実施形態における映像データ伝送システム１において、送信装置１０により１０Ｇリンク信号が３系統毎に多重化された多重化フレームが生成される。そして、送信装置１０は、多重化フレームの伝送速度が、１００ＧＢＡＳＥ−ＬＲ４における１本のシングルモードファイバーで用いられる信号波１つあたりの伝送速度である約２５．８Ｇｂｐｓに合致するように、多重化フレームを構成するヘッダの長さを調整する。したがって、多重化フレームの伝送速度と、１００ＧＢＡＳＥ−ＬＲ４において伝送が許容される信号波１つあたりの伝送速度とが合致する。これにより、複数のマルチモードファイバーで伝送される複数系統の１０Ｇリンク信号を、１００ＧＢＡＳＥ−ＬＲ４の方式に基づくシングルモードファイバーで伝送することができる。ここで、多重化フレームの伝送速度と、１００ＧＢＡＳＥ−ＬＲ４における１本のシングルモードファイバーで用いられる信号波１つあたりの伝送速度とが合致する場合とは、多重化フレームの伝送速度が１００ＧＢＡＳＥ−ＬＲ４において伝送を許容する２５．７８１２５Ｇｂｐｓ±１００ｐｐｍの範囲内に収まる場合である。このように、図１の例では、１２系統の１０Ｇリンク信号＃１〜＃１２により構成される大容量映像データを１本のシングルモードファイバー＃１を用いて伝送できる。したがって、２４系統の１０リンク信号＃１〜＃２４がある場合、大容量映像データを２本のシングルモードファイバー＃１、＃２を用いて伝送できる。

（送信装置）
送信装置１０が有する機能ブロックを説明する。図２は、本実施形態における送信装置１０の機能ブロック図である。図２に示すように、送信装置１０は、入力処理部１１（１１ａ、１１ｂ、１１ｃ）と、フレーム生成部１２と、スクランブラ部１３と、Ｅ／Ｏ変換部１４とを備える。入力処理部１１ａは、Ｏ／Ｅ変換部１１１ａと、８Ｂ／１０Ｂデコード部１１２ａとを含む。同様に、入力処理部１１ｂは、Ｏ／Ｅ変換部１１１ｂと、８Ｂ／１０Ｂデコード部１１２ｂとを含み、入力処理部１１ｃは、Ｏ／Ｅ変換部１１１ｃと、８Ｂ／１０Ｂデコード部１１２ｃとを含む。フレーム生成部１２は、多重化部１２１と、ヘッダ付加部１２２とを含む。図２では、３系統の１０Ｇリンク信号＃１、＃２、＃３のそれぞれが入力処理部１１ａ、１１ｂ、１１ｃに入力される例を示している。なお、送信装置１０は、送信装置１０に入力される１０Ｇリンク信号の数（３〜２４系統）に応じた入力処理部１１を備える。

入力処理部１１は、入力される１系統の光信号である１０Ｇリンク信号を電気信号に変換し、８Ｂ／１０Ｂ復号化処理を行い、フレーム生成部１２に出力する。

具体的には、入力処理部１１に含まれるＯ／Ｅ変換部１１１は、入力される１系統の光信号である１０Ｇリンク信号を電気信号に変換し、クロック再生を行い、１０ビット／ワードの並列信号に変換する。Ｏ／Ｅ変換部１１１は、変換した１０ビット／ワードの並列信号を８Ｂ／１０Ｂデコード部１１２に出力する。

８Ｂ／１０Ｂデコード部１１２は、Ｏ／Ｅ変換部１１１により変換された１０ビット／ワードの並列信号の同期コード領域に設定されている符号語Ｋ２８．５（同期コード）を検出し、８Ｂ／１０Ｂ復号化処理により１０ビット／ワードの並列信号から８ビット／ワードの並列信号に復号する。８Ｂ／１０Ｂデコード部１１２は、復号した８ビット／ワードの並列信号である８Ｂ／１０Ｂ復号データ列を多重化部１２１に出力する。

ここで、８Ｂ／１０Ｂデコード部１１２による８Ｂ／１０Ｂ復号化処理の対象となる１０Ｇリンク信号のフレーム構成を説明する。図３は、本実施形態における８Ｂ／１０Ｂ復号化処理前後の１０Ｇリンク信号のフレーム構成の一例を示す図である。

図３（ａ）には、８Ｂ／１０Ｂデコード部１１２により８Ｂ／１０Ｂ復号化処理が行われる前の１０Ｇリンク信号のフレーム構成を示している。図３（ａ）に示されるように、８Ｂ／１０Ｂ復号化処理が行われる前の１０Ｇリンク信号のフレームは、１０ビット／ワードであって、ＳＴＤ−Ｂ５８において同期コード領域に設定されるＫ２８．５と８Ｂ／１０Ｂ符号化データとから構成される。なお、図３の例では、大容量映像データによって再現される映像のフレーム周波数、すなわち１０Ｇリンク信号にマッピングされているフレーム周波数が６０Ｈｚ又は５９．９４Ｈｚの場合を示している。フレーム周波数が６０Ｈｚ又は５９．９４Ｈｚの場合、図３（ａ）に示すように、Ｋ２８．５は、１５８４０ワード毎に繰り返し伝送される。一方、フレーム周波数が１２０Ｈｚ又は１１９．８８Ｈｚの場合、Ｋ２８．５は、７９２０ワード毎に繰り返し伝送される。そこで、フレーム周波数が１２０Ｈｚ又は１１９．８８Ｈｚの場合、Ｋ２８．５が出現する周期（同期周期）２回分のデータを連結して、フレーム周波数が６０Ｈｚ又は５９．９４Ｈｚの場合と同じ１５８４０ワードに処理単位を統一し、８Ｂ／１０Ｂ復号化処理を行う。

図３（ｂ）には、８Ｂ／１０Ｂデコード部１１２により８Ｂ／１０Ｂ復号化処理が行われた後の１０Ｇリンク信号のフレーム構成を示している。図３（ｂ）に示されるように、８Ｂ／１０Ｂ復号化処理が行われた後の１０Ｇリンク信号のフレームは、８ビット／ワードであって、ＳＴＤ−Ｂ５８において同期コード領域に設定されるＳＡＶ（Ｓｔａｒｔ ｏｆ Ａｃｔｉｖｅ Ｖｉｄｅｏ）と８Ｂ／１０Ｂ復号データとから構成される。ＳＡＶは、４ワードのタイミング基準コードであって、有効な映像データの直前に置かれる識別子である。

図２に戻り説明する。フレーム生成部１２は、入力処理部１１ａから出力される８Ｂ／１０Ｂ復号データ列に対して、多重化処理及び多重化された多重化データ列（データ多重部分）にヘッダを付加する処理が行われた多重化フレームを生成する。フレーム生成部１２は、生成した多重化フレームを、スクランブラ部１３に出力する。

具体的には、フレーム生成部１２に含まれる多重化部１２１は、８Ｂ／１０Ｂデコード部１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃのそれぞれから出力された８Ｂ／１０Ｂ復号データ列に対して多重化処理を行う。ここで、８Ｂ／１０Ｂデコード部１１２ａ、１１２ｂ、１１２ｃから出力された８Ｂ／１０Ｂ復号データ列をそれぞれ８Ｂ／１０Ｂ復号データ列ａ、ｂ、ｃとする。

ここで、多重化部１２１により多重化されるフレーム構成を説明する。図４は、本実施形態における多重化されるフレーム構成の一例を示す図である。図４に示すように、多重化部１２１は、多重化処理の開始位置を８Ｂ／１０Ｂ復号データ列ａのＳＡＶとし、８ビット／ワードのデータ列をワード毎に順次多重化する。なお、多重化処理は、ワード毎に行う場合限らず、ビット毎に行ってもよい。

多重化部１２１は、多重化処理を行った後、多重化データ列を、ヘッダ付加部１２２に出力する。

ヘッダ付加部１２２は、多重化部１２１により出力された多重化データ列に対してヘッダを付加し、ヘッダが付加された多重化データ列である多重化フレームを生成する。ヘッダ付加部１２２は、多重化フレームの伝送速度が、１００ＧＢＡＳＥ−ＬＲ４において１本のシングルモードファイバーで用いられる信号波１つあたりの伝送速度２５．７８１２５Ｇｂｐｓ±１００ｐｐｍと合致するようにヘッダ長を調整する。ヘッダ付加部１２２は、生成した１以上の多重化フレームが繰り返される送信データ列を、スクランブラ部１３に出力する。なお、ヘッダ付加部１２２によるヘッダ長の調整を含む多重化フレームの生成処理の詳細は後述する。

スクランブラ部１３は、ヘッダ付加部１２２により付加される送信データ列に対して自己同期型のスクランブラを行い、最下位ビットＬＳＢ（Ｌｅａｓｔ Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ Ｂｉｔ）から順次直列化した直列化送信データ列を出力する。ここで、本実施形態におけるスクランブラは、例えば、以下のスクランブル方式（スクランブラの開始位置、終了位置、生成多項式及びリセット）に基づき行われる。

スクランブラの開始位置：フレーム同期検出用ビット列の直後のワードのＬＳＢ
スクランブラの終了位置：ヘッダの直前の最上位ビットＭＳＢ（Ｍｏｓｔ Ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ Ｂｉｔ）
生成多項式：Ｇ（Ｘ）＝１＋Ｘ^３９＋Ｘ^５８（初期値は全て１とする）
リセット：開始位置の直前に、初期値にリセットする
なお、スクランブラに使用される生成多項式は、上記に限らず、任意の生成多項式を用いてよい。

Ｅ／Ｏ変換部１４は、直列化送信データ列を電気信号から光信号に変換する。Ｅ／Ｏ変換部１４により変換された光信号である送信信号は、シングルモードファイバーを介して受信装置２０に送信される。但し、送信信号を電気信号として出力する場合、Ｅ／Ｏ変換部１４は不要である。このように送信信号を電気信号として出力する場合、伝送路に同軸ケーブルを用いることができる。

（多重化フレームの生成処理）
ヘッダ付加部１２２によるヘッダ長の調整を含む多重化フレームの生成処理について説明する。多重化フレームの伝送速度は、“多重化フレーム（ライン）のワード数Ｗ［ワード／ライン］×フレームあたりのライン数１１２５［ライン］×フレーム周波数５９．９４若しくは１１９．８８又は６０若しくは１２０［Ｈｚ］×１ワードあたりのビット数８［ビット／ワード］”により算出される。多重化フレーム（ライン）のワード数は、ヘッダと多重化データ列との合計ワード数である。多重化データ列は、３系統の１０Ｇリンク信号が多重化されているため、１５８４０×３＝４７５２０ワードである。一方、１００ＧＢＡＳＥ−ＬＲ４における１本のシングルモードファイバーで用いられる信号波１つあたりの伝送速度は２５．７８１２５Ｇｂｐｓ±１００ｐｐｍである。したがって、ヘッダ付加部１２２は、上述した式により算出される多重化フレームの伝送速度が、１００ＧＢＡＳＥ−ＬＲ４における１本のシングルモードファイバーで用いられる信号波１つあたりの伝送速度と合致するようにヘッダ長を調整する。具体的には、フレーム周波数が５９．９４又は１１９．８８Ｈｚの場合、ヘッダ長を２６７ワード以上２７５ワード以下とすれば、多重化フレームの伝送速度が伝送速度２５．７８１２５Ｇｂｐｓ±１００ｐｐｍに合致する。一方、フレーム周波数が６０又は１２０Ｈｚの場合、ヘッダ長を２１９ワード以上２２７ワード以下とすれば、多重化フレームの伝送速度が伝送速度２５．７８１２５Ｇｂｐｓ±１００ｐｐｍに合致する。

ここで、ヘッダ付加部１２２により生成される多重化フレームの構成を説明する。図５は、本実施形態における多重化フレームの構成の一例を示す図である。図５に示すように、多重化フレームは、多重化データ列とヘッダとから構成される。多重化データ列は、１５８４０×３ワードである。ヘッダは、２７０ワード（フレーム周波数５９．９４又は１１９．８８Ｈｚの場合）又は２２２ワード（フレーム周波数６０又は１２０Ｈｚの場合）である。多重化フレームは、４７７９０ワード（フレーム周波数５９．９４又は１１９．８８Ｈｚの場合）又は４７７４２ワード（フレーム周波数６０又は１２０Ｈｚの場合）である。送信データ列は、１以上の多重化フレームより構成される。図５の例において、フレーム周波数５９．９４又は１１９．８８Ｈｚの場合の多重化フレームの伝送速度は２５．７８０７９３４Ｇｂｐｓとなる。フレーム周波数６０又は１２０Ｈｚの場合の多重化フレームの伝送速度は、２５．７８０６８００Ｇｂｐｓとなる。このように、多重化フレームの伝送速度は、１００ＧＢＡＳＥ−ＬＲ４における信号波１つあたりの伝送速度２５．７８１２５Ｇｂｐｓ±１００ｐｐｍの範囲に収まる。したがって、１００ＧＢＡＳＥ−ＬＲ４に対応する様々なデバイスを送信装置１０及び受信装置２０に適用できる。

ヘッダ付加部１２２により付加される多重化フレームを構成するヘッダの構成を図６に示す。図６は、本実施形態における多重化フレームを構成するヘッダの構成の一例を示す図である。図６に示すように、本実施形態におけるヘッダは、少なくともフレーム同期検出用の領域を含むように構成される。フレーム同期検出用の領域のビット列は、例えば図６に示すようにヘッダの先頭に「１１１１０１１０」のビット列Ａ１が３ワード、「００１０１０００」のビット列Ａ２が３ワード設けられる。ヘッダには、フレーム同期検出用の領域の他に、誤り検出用の巡回冗長検査符号ＣＲＣＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ Ｃｏｄｅ）を含む領域が３ワード分設けられている。ヘッダのフレーム同期検出用及びＣＲＣＣの領域以外の領域は、未定義領域として、例えば「０」がスタッフィングされる。なお、図６に示すヘッダの構成は一例であり、少なくともフレーム同期検出用の領域が含まれるように構成されればよい。

（受信装置）
受信装置２０が有する機能ブロックを説明する。図７は、本実施形態における受信装置２０の機能ブロック図である。図７に示すように、受信装置２０は、Ｏ／Ｅ変換部２１と、同期検出部２２と、デスクランブラ部２３と、フレーム処理部２４と、出力処理部２５（２５ａ、２５ｂ、２５ｃ）とを備える。フレーム処理部２４は、ヘッダ除去部２４１と、分離化部２４２とを含む。出力処理部２５ａは、８Ｂ／１０Ｂエンコード部２５１ａと、Ｅ／Ｏ変換部２５２ａとを含む。同様に、出力処理部２５ｂは、８Ｂ／１０Ｂエンコード部２５１ｂと、Ｅ／Ｏ変換部２５２ｂとを含み、出力処理部２５ｃは、８Ｂ／１０Ｂエンコード部２５１ｃと、Ｅ／Ｏ変換部２５２ｃとを含む。図７では、３系統の１０Ｇリンク信号＃１、＃２、＃３のそれぞれが出力処理部２５ａ、２５ｂ、２５ｃから出力される例を示している。なお、受信装置２０は、受信装置２０から出力される１０Ｇリンク信号の数（３〜２４系統）に応じた出力処理部２５を備える。

Ｏ／Ｅ変換部２１は、シングルモードファイバーを介して受信する光信号である受信信号を電気信号に変換し、クロック再生を行い、直列化送信データ列を生成する。ここで、Ｏ／Ｅ変換部２１により生成される直列化送信データ列は、送信装置１０のＥ／Ｏ変換部１４に入力される直列化送信データ列に対応するデータである。Ｏ／Ｅ変換部２１は、生成した直列化送信データ列を、同期検出部２２に出力する。なお、受信装置２０に入力される受信信号が電気信号である場合は、受信装置２０のＯ／Ｅ変換部２１は不要である。

同期検出部２２は、Ｏ／Ｅ変換部２１により出力される直列化送信データ列から、フレーム同期検出用ビット列を検出することにより同期を確立する。同期検出部２２は、フレーム同期検出用ビット列の検出周期が４７７９０ワードである場合、フレーム周波数が５９．９４又は１１９．８８Ｈｚであり、ヘッダ長が２７０ワードであると判定する。一方、同期検出部２２は、フレーム同期検出用ビット列の検出周期が４７７４２ワードである場合、フレーム周波数が６０又は１２０Ｈｚであり、ヘッダ長が２２２ワードであると判定する。なお、ヘッダ長が２７０ワード又は２２２ワードでない場合であっても、フレーム同期検出用ビット列の検出周期に基づき、フレーム周波数及び多重化フレームのワード長を判定できる。同期検出部２２は、直列化送信データ列をデスクランブラ部２３に出力するとともに、デスクランブラ制御信号をデスクランブラ部２３に出力し、ヘッダ除去制御信号をヘッダ除去部２４に出力する。デスクランブラ制御信号は、フレーム同期検出用ビット列の検出周期である。ヘッダ除去制御信号は、判定されたヘッダ長の値である。

デスクランブラ部２３は、同期検出部２２により出力されたデスクランブラ制御信号を参照し、入力される直列化送信データ列に対して、送信装置１０のスクランブラ部１３によるスクランブラを解くデスクランブラを行う。例えば、スクランブラ部１３によるスクランブラに用いられるスクランブル方式において、フレーム同期検出用ビット列はスクランブラの対象外であるため、フレーム同期検出用ビット列の直後に続くビットからデスクランブラを開始する。デスクランブラの終了位置は、デスクランブラ制御信号に含まれる同期検出用ビット列の検出周期に基づき決定される。デスクランブラ部２３は、デスクランブラされたデータ列である多重化フレームを、フレーム処理部２４（ヘッダ除去部２４１）に出力する。

フレーム処理部２４は、デスクランブラ部２３により出力された多重化フレームからヘッダを除去し、ヘッダが除去された多重化データ列を分離する。

具体的には、フレーム処理部２４に含まれるヘッダ除去部２４１は、多重化フレームの先頭からヘッダ除去制御信号に含まれるヘッダ長分のデータワードを除去する。ヘッダ除去部２４１は、送信装置１０の多重化部１２１により出力される多重化データ列を生成する。

分離化部２４２は、多重化部１２１による多重化された多重化データ列を、８Ｂ／１０Ｂ復号データ列に分離し、８Ｂ／１０Ｂ復号データ列を出力処理部２５に出力する。

出力処理部２５は、分離化部２４２により出力された８Ｂ／１０Ｂ復号データ列を符号化した８Ｂ／１０Ｂ符号化データを生成した後、電気信号から光信号に変換し、１０Ｇリンク信号として出力する。

具体的には、８Ｂ／１０Ｂエンコード部２５１は、分離化部２４２により出力された８ビット／ワードの８Ｂ／１０Ｂ復号データ列を、８Ｂ／１０Ｂ符号化処理により１０ビット／ワードの並列信号である８Ｂ／１０Ｂ符号化データを生成する。８Ｂ／１０Ｂエンコード部２５１は、生成した８Ｂ／１０Ｂ符号化データをＥ／Ｏ変換部２５２に出力する。

Ｅ／Ｏ変換部２５２は、８Ｂ／１０Ｂエンコード部２５１により出力された８Ｂ／１０Ｂ符号化データを電気信号から光信号に変換する。Ｅ／Ｏ変換部２５２は、光信号に変換した１０Ｇリンク信号を出力する。

（作用・効果）
上述したように、本実施形態における送信装置１０は、入力される複数系統の１０Ｇリンク信号（映像信号）のうち２系統以上の１０Ｇリンク信号が多重化された多重化データ列（データ多重部分）及びヘッダから構成される多重化フレームを生成する。そして、送信装置１０は、生成する多重化フレームの伝送速度が、１本のシングルモードファイバーで用いられる信号波１つあたりの伝送速度として予め定められている伝送速度（既知伝送速度）と合致するようにヘッダの長さを調整する。

これにより、送信装置１０に入力されるＳＴＤ−Ｂ５８により定められる複数系統の１０Ｇリンク信号を、１００ＧＢＡＳＥ−ＬＲ４向けのデバイスによりシングルモードファイバーを用いて送信することができる。すなわち、送信装置１０は、１本のシングルモードファイバーに重畳する信号波の数の増大を抑制しながら、既存の伝送速度に対応するデバイスを流用することが可能となる。すなわち、既存デバイスを流用することで、低廉な装置を実現できる。

また、従来であれば、１本のシングルモードファイバーによって例えば２４系統の１０Ｇリンク信号により構成される大容量映像データを伝送するためには、２４の信号波を多重する必要があるため、２４個のレーザー光源が必要であり、伝送装置が大型化してしまった。しかしながら、本実施形態によれば、例えば２４系統の１０Ｇリンク信号により構成される大容量映像データを伝送する場合、８の信号波数だけを多重すればよく、８個のレーザー光源が必要とされる。すなわち、従来に比べて、レーザー光源の数を削減でき、伝送装置を小型化できる。

また、従来であれば例えば２４系統の１０Ｇリンク信号により構成される大容量映像データをシングルモードファイバー又はマルチモードファイバーで、波長分割多重を用いずに伝送する場合、２４本のシングルモードファイバーが必要になった。しかしながら、本実施形態によれば、２４系統の１０Ｇリンク信号により構成される大容量映像データをシングルモードファイバー又はマルチモードファイバーで波長分割多重を用いずに伝送する場合、８本のシングルモードファイバーだけが必要とされる。このように、伝送路として用いる光ファイバーの本数を削減できる。同様に、伝送路を複数の同軸ケーブルとする場合においても、同軸ケーブル本数を削減できる。

また、本実施形態によれば、伝送装置の小型化によって省スペース化が実現でき、ケーブル本数の削減によって接続が容易になり、伝送装置の運用性の向上を実現できる。

本実施形態によれば、規格であるＳＴＤ−Ｂ５８のインタフェース信号のデータを全て伝送できるため、補助データに多重される音声信号等の伝送に影響を与えないようにできる。

［本実施形態の変形例］
本実施形態の変形例を、本実施形態との相違点を中心に説明する。

図８は、本実施形態の変形例における送信装置の機能ブロック図である。変形例における送信装置１０は、フレーム周波数判定部１５を有し、ヘッダ付加部１２２ａにヘッダ長設定信号が入力される点が、本実施形態における送信装置１０と異なる。変形例における受信装置２０は、本実施形態における受信装置２０と同じ機能を有する。本実施形態におけるヘッダ付加部１２２は、送信装置１０において既知としたフレーム周波数に応じて、ヘッダ長が調整された２通りのヘッダを多重化データ列に付加した。変形例における送信装置１０は、フレーム周波数判定部１５が、８Ｂ／１０Ｂデコード部１１２から出力される信号に基づき判定されたフレーム周波数の情報を含むヘッダ長設定信号を、ヘッダ付加部１２２ａに出力する。

具体的には、フレーム周波数判定部１５は、送信装置１０に入力される１０Ｇリンク信号から再生されるクロック周波数が１０．６９２Ｇｂｐｓである場合、フレーム周波数は１２０又は６０Ｈｚであると判定する。一方、フレーム周波数判定部１５は、１０Ｇリンク信号から再生されるクロック周波数が１０．６９２／１．００１Ｇｂｐｓである場合、１１９．８８又は５９．９４Ｈｚであると判定する。

次に、フレーム周波数判定部１５は、同期コード領域に設定されている符号語Ｋ２８．５の周期が７９２０ワードである場合、１２０又は１１９．８８Ｈｚであると判定する。一方、フレーム周波数判定部１５は、Ｋ２８．５の周期が１５８４０ワードである場合、６０又は５９．９４Ｈｚであると判定する。

フレーム周波数判定部１５は、上記の判定手法の組み合わせにより、４通りのフレーム周波数を判定可能である。

なお、フレーム周波数は、上記のＳＴＤ−Ｂ５８における１０Ｇリンク信号のコンテンツＩＤ又はペイロードＩＤに基づき判定してもよい。

ヘッダ付加部１２２ａは、ヘッダ長設定信号に応じて調整されたヘッダ長のヘッダを多重化データ列に付加する。

上述したように、本実施形態の変形例によれば、送信装置１０が予め入力される１０Ｇリンク信号から再生されるクロック周波数を特定していない場合であっても、フレーム周波数を判定することができる。

［他の実施形態］
他の実施形態として、送信装置１０及び受信装置２０が行う各処理をコンピュータに実行させるプログラムが提供されてもよい。また、プログラムは、コンピュータ読取り可能媒体に記録されていてもよい。コンピュータ読取り可能媒体を用いれば、コンピュータにプログラムをインストールすることが可能である。ここで、プログラムが記録されたコンピュータ読取り可能媒体は、非一過性の記録媒体であってもよい。非一過性の記録媒体は、特に限定されるものではないが、例えば、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭ等の記録媒体であってもよい。

また、送信装置１０及び受信装置２０が行う各処理を実行するためのプログラムを記憶するメモリ及びメモリに記憶されたプログラムを実行するプロセッサによって構成されるチップが提供されてもよい。

１ 映像データ伝送システム
１０ 送信装置
１１ 入力処理部
１１１ Ｏ／Ｅ変換部
１１２ ８Ｂ／１０Ｂデコード部
１２ フレーム生成部
１２１ 多重化部
１２２ ヘッダ付加部
１２２ａ ヘッダ付加部
１３ スクランブラ部
１４ Ｅ／Ｏ変換部
１５ フレーム周波数判定部
２０ 受信装置
２１ Ｏ／Ｅ変換部
２２ 同期検出部
２３ デスクランブラ部
２４ フレーム処理部
２４１ ヘッダ除去部
２４２ 分離化部
２５ 出力処理部
２５１ ８Ｂ／１０Ｂエンコード部
２５２ Ｅ／Ｏ変換部

Claims (4)

1. 少なくとも１本の伝送路を用いて、所定伝送速度をそれぞれ有する複数の映像信号により構成される大容量映像データを送信する送信装置であって、
   前記複数の映像信号のうち、少なくとも２以上の映像信号が多重化されたデータ多重部分及びヘッダから構成される多重化フレームを生成する生成部を備え、
   前記生成部は、前記多重化フレームの伝送速度が、前記１本の伝送路で用いられる信号波１つあたりの伝送速度として予め定められている既知伝送速度と合致するように前記ヘッダの長さを調整し、
   前記大容量映像データによって再現される映像のフレーム周波数として、少なくとも２以上のフレーム周波数が定義されており、
   前記生成部は、前記フレーム周波数に応じて前記ヘッダの長さを調整することを特徴とする送信装置。
2. 前記生成部は、前記少なくとも２以上の映像信号のそれぞれに含まれる同期コードの同期周期に基づいて、前記フレーム周波数を検出することを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
3. 前記生成部は、前記少なくとも２以上の映像信号のクロック周波数に基づいて、前記フレーム周波数を検出することを特徴とする請求項１に記載の送信装置。
4. 少なくとも１本の伝送路を用いて、所定速度をそれぞれ有する複数の映像信号が多重化されたデータ多重部分及びヘッダから構成される多重化フレームを含む大容量映像データを受信する受信装置であって、
   受信された前記多重化フレームを構成する前記ヘッダが検出される周期に基づき、前記ヘッダの長さを判定する判定部と、
   前記多重化フレームの先頭から、判定された前記ヘッダの長さに対応する部分を除去し得られた前記データ多重部分において多重化された前記映像信号を分離するフレーム処理部とを備え、
   前記ヘッダの長さは、前記多重化フレームの伝送速度が、前記１本の伝送路で用いられる信号波１つあたりの伝送速度として予め定められている既知伝送速度と合致するように調整されており、
   前記大容量映像データによって再現される映像のフレーム周波数として、少なくとも２以上のフレーム周波数が定義されており、
   前記ヘッダの長さは、前記フレーム周波数に応じて調整されており、
   前記判定部は、判定された前記ヘッダの長さに基づき、前記フレーム周波数を特定することを特徴とする受信装置。

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