JPH0453151B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は映像信号をデイジタル的に伝送する映
像信号伝送装置に関するものである。

従来例の構成とその問題点 情報を伝送する場合、その過程で色々な劣化が
発生してしまう。伝送路での雑音発生，伝送路で
の帯域制限や位相歪，処理過程での劣化などが主
な情報劣化の原因である。

そこで、これの劣化を受けにくくする為の一手
法として、情報源のデイジタル化や伝送・処理の
デイジタル化が色々と研究開発されている。

映像信号の伝送装置に於いても同様であり、近
年の急速な半導体の進歩に支えられて、デイジタ
ル化に大きく移行している。

映像信号の伝送装置の一従来例を第１図にブロ
ツク図で示す。第１図に於いて、１は入力端子、
２はアナログ・デイジタル変換器（以下、“Ａ／
Ｄ”と記す。又、第１図でも“Ａ／Ｄ”と記
す。）、３は送信側処理器、４は誤り訂正符号化
器、５は変調器、６は伝送路、７は復号器、８は
誤り訂正復号器、９は受信側処理器、１０はデイ
ジタル・アナログ変換器（以下“Ｄ／Ａ”と記
す。又、第１図でも“Ｄ／Ａ”と記す。）、１１は
出力端子である。伝送すべき映像信号は入力端子
１を介してＡ／Ｄ２に印加され、デイジタル化さ
れる。送信側処理器３はブランキング処理や帯域
圧縮処理などを施こすものであり、Ａ／Ｄ２の出
力はこの送信側処理器３を介して誤り訂正符号化
器４に導びかれる。誤り訂正符号化器４は、伝送
に際して発生した誤りを受信側で自動的に訂正出
来る様に前処理を施こすものである。誤り訂正符
号化器４の出力は変調器５でデイジタル変調され
る。デイジタル変調の方式は色々と提案されてい
るが、伝送路６に適した方式を採用する必要があ
る。変調器５の出力は、伝送路６を介して復号器
７に供給される。復号器７は変調器５と逆の動作
を実行するもので、伝送過程で何の誤りも発生し
ていなければ、復号器７の出力は変調器５の入力
と等しくなる。復号器７の出力は誤り訂正復号器
８に於いて誤りが訂正され、受信側処理器９で
種々の処理を受けた後、Ｄ／Ａ１０でアナログの
映像信号に復元され、出力端子１１を介して送出
されることになる。

ところで、伝送過程での劣化を受けにくくする
為にデイジタル化したのであるが、反面デイジタ
ル伝送時に誤りが残留した場合には、大きな画質
劣化につながる為、十分な誤り訂正符号化が構じ
られる。しかしながら、誤り訂正能力を増そうと
すればする程、その為に冗長データが増大してし
まい、データ速度の増大となつてしまう。その
為、通常は、映像信号のブランキング部は省略
し、それによつて発生したスペースを誤り訂正符
号化で生じた冗長データの伝送に利用している。

そこで、水平ブランキングと直接ブランキング
での処理について、第２図と第３図と共に説明す
る。第２図は水平ブランキング付近の様子を示す
波形図であり、１２は映像信号、１３は水平同期
信号、１４は水平ブランキング期間、１５は水平
アクテイブ期間である。水平アクテイブ期間１５
は伝送すべき信号の存在する期間であり、ブラン
キング期間１４は冗長データの伝送などに使用さ
れる。例えば、標本化周波数が４・_sc（_scは色搬
送波信号の周波数で3.58MHz、従つて４・_scは約
14.3MHzとなり、１水平走査周期内を910間隔で
標本化することになる。）の場合は、例えば水平
アクテイブ期間１５は768画素分、水平ブランキ
ング期間１４は142画素分に振り分けられる。従
つて、１水平走査周期の15.6％が冗長データなど
の為に利用される。

次に、第３図は垂直ブランキング付近を示す波
形図であり、１６は映像信号、１７及び１９は等
価パルス期間、１８は垂直同期信号期間、２０及
び２２は垂直アクテイブ期間、２１はブランキン
グ期間である。又、同図に記載した(1)，(2)……，
（525）は水平走査の順番を示している。通常、映
像信号１６の内、実際に画像情報が乗つている期
間は１フイールド中で約240本の水平走査期間で
あり、第３図に示した例では、このフイールドで
21本の水平走査期間をブランキング期間２１とし
て、誤り訂正符号化によつて生ずる冗長データな
どの伝送に利用される。従つて、垂直アクテイブ
期間２０及び２２は、１フイールド当り241水平
走査期間（又は242水平走査期間）となる。

この様にして、水平ブランキング期間１４によ
り水平走査周期に対して15.6％、垂直ブランキン
グ期間２１により１フイールドに対して約８％が
冗長データに利用している。具体的なワード数で
示すと、１フイールド内の全ワード数（画素の
数）は４・_sc標本化の場合、238875ワード、垂
直ブランキング期間２１でのワード数は約19100
ワード、１フイールド内に存在する水平ブランキ
ング期間１４での総ワード数は約34300ワードと
なる。従つて、冗長データなどの伝送は、垂直ブ
ランキング期間２１で生じた空白部に大きく依存
していることになる。

ところで、最近文字放送が実用化され、実際に
サービスを開始している。この文字放送は、文字
データを従来の映像信号に時間軸多重して伝送す
るものであり、その乗せるタイミングは、第３図
に於いて、10番目（第３図に“(10)”と記載した水
平走査）〜21番目（第３図に“（21）”と記載した
水平走査）の水平走査期間とされている。すなわ
ち、文字情報が多重された映像信号に対しては第
１図に示した従来方式は使用出来なくなる。その
理由は、冗長データの伝送などの目的の為に、文
字データが多重されている期間はブランキングさ
れてしまつており、文字データが全く伝送されな
いからである。勿論のことながら、この様な従来
方式では、文字データを別途伝送することも不可
能である。

発明の目的 そこで、本発明は、この様な欠点に鑑み、冗長
データの削減が不要で、かつデータレートの増大
を必要とせず、文字データの伝送を容易に達成出
来る映像信号伝送装置を提供することを目的とす
るものである。

発明の構成 本発明は、文字データを検出する文字データ検
出手段と、検出された文字データを時間軸変換す
る時間軸変換手段と、誤り訂正符号化を実行する
誤り訂正符号化手段と、誤り訂正符号化手段の入
力側又は出力側で上述の時間軸変換手段の出力を
多重するマルチプレクサ手段とを具備したことを
特徴とする映像信号伝送装置であり、文字データ
の伝送を可能とするものである。

実施例の説明 以下に、本発明の実施例を第４図〜第６図と共
に説明する。

第４図は本発明の第１の実施例を示すブロツク
図である。第４図に於いて、１は入力端子、２は
Ａ／Ｄ、３は送信側処理器、４は誤り訂正符号化
器、２３は文字データ検出器、２４は時間軸変換
器、２５はマルチプレクサ、５は変調器、６は伝
送路、７は復号器、８は誤り訂正復号器、９は受
信側処理器、１０はＤ／Ａ、２６は時間軸逆変換
器、２７は文字データ処理器、２８は合成器、１
１出力端子である。１〜１１については第１図の
同番号と対応しているので詳しい説明は省略す
る。伝送されるべき映像信号は、入力端子１を介
してＡ／Ｄ２と文字データ検出器２３とに印加さ
れる。文字データ検出器２３では、印加された映
像信号中に時間軸多重されている文字データに対
応する情報を取り出し二値データに作成する。既
に述べた通り、文字データとしては第３図に示し
た波形図上では、10番目〜21番目の水平走査期間
に多重されている。ところで、文字データは、約
5.727Mb／ｓ（水平走査周波数の364倍）のデータ
レートのNRZ信号を、ロールオフ60％でしや断
周波数が2.86MHzのLPFに通し、映像信号の白レ
ベルの70％の振幅の波形となつている。なお、１
水平走査期間に296ビツト（37バイト）のデータ
が乗つている。従つて、文字データ検出器２３は
所定の水平走査期間に乗せられている上述の信号
を取り出し、約5.727Mb／ｓのNRZのデータ列
に復元する為のものである。文字データ検出器２
３の出力は、時間軸変換器２４で時間軸が変換さ
れる。既に述べた通り、文字データ検出器２３に
入力される時点での文字データレートは約
5.727Mb／ｓであるのに対し、誤り訂正符号化器
４の出力のデータレートはもつと高くなつてお
り、所定のタイミングで所定のデータレートにな
る様に時間軸変換器２４は動作する。この点につ
いては再度詳細に説明する。時間軸変換器２４の
出力と誤り訂正符号化器４の出力とがマルチプレ
クサ２５に入力されており、所定のタイミングで
両者から一方を取り出して多重される。マルチプ
レクサ２５の動作についても後程再度説明する。
マルチプレクサ２５の出力は変調器５、伝送路６
及び復元器７を介して誤り訂正復号器８と時間軸
逆変換器２６に入力される。時間軸逆変換器２６
では、マルチプレクサ２５で多重されている文字
データを分離し、本来のタイミングで本来のデー
タレートに復元し、文字データ処理器２７に送出
する。文字データ処理器２７では印加された
NRZ形式の文字データを所定のLPFで帯域制限
し、所定の振幅に設定して合成器２８に供給す
る。合成器２８では、Ｄ／Ａ１０でアナログ状態
にもどされた映像信号と文字データ処理器２７の
出力とが合成され、出力端子１１を介して送出さ
れる。

次に、時間軸変換器２４、マルチプレクサ２５
及び時間軸逆変換器２６の動作を、第５図と共に
さらに詳しく説明する。

第５図は第４図の各部の様子を示すタイミング
チヤートであり、２９は垂直同期信号タイミン
グ、３０は映像信号に多重されている文字デー
タ、３２は誤り訂正符号化器４の出力データ、３
１はダミーデータ、３３は時間軸変換器２４の出
力データ、３４はマルチプレクサの制御信号、３
５はマルチプレクサ２５の出力データを夫々示し
ている。文字データ３０は文字データ検出器２３
で検出されて二値化データに整形された後、時間
軸変換器２４で時間軸変換されてデータ３３とな
る。一方、誤り訂正符号化器４の出力データ３２
とダミーデータ３１が合成された後、マルチプレ
クサ２５の一方の入力端子に入力される。なお、
ダミーデータ３１は例えば受信系でセルフクロツ
クの安定性を向上する為のプリアンブルや、デイ
ジタルVTRであれば、ヘツドスイツチ部に挿入
する不要なデータであり、第４図の実施例では説
明を簡略化する為に省略してある。又、このダミ
ーデータ３１はマルチプレクサ２５で多重するこ
とも出来るし、これ以後で乗せることも可能であ
るが、本発明の主旨に大きな影響を与えるもので
はないので、本実施例ではマルチプレクサ２５に
入力される以前で誤り訂正符号化器４の出力と合
成されているものと仮定しておく。マルチプレク
サ２５のもう一方の入力端子には時間軸変換器２
４の出力３３が印加されており、マルチプレクサ
２４は制御信号３４で制御されて両信号を時間軸
多重する。なお、第４図では、マルチプレクサ２
４への制御信号については省略してある。制御信
号２４がハイレベルの期間はデータ３１及び３２
を、ローレベルの期間はデータ３３を選択する様
にマルチプレクサ２４は動作する。この様にし
て、マルチプレクサ２４の出力３５は誤り訂正符
号化器４の出力とダミーデータと時間軸変換器２
４の出力とが時間軸多重されたものとなる。

一方、時間軸逆変換器２６は時間軸変換器２４
と逆の時間軸処理を実行するものである。復号器
７の出力は、第５図のデータ３５に相当してお
り、データ３５から時間軸変換されている文字デ
ータ３３のみを取り出し、時間軸を逆変換して本
来の文字データ３０に復元する動作を時間軸逆変
換器２６が受けもつ。

以上説明した通り、文字データは、そのビツト
数が296ビツトときわめて少ないデータ量である
にもかかわらず、映像信号上では１水平走査期間
（又はその整数倍））もの長い時間を占領してい
る。従つて、これを従来方式の変形として、垂直
ブランキング期間を減少させて伝送しようとする
と、冗長データを伝送するスペースが著るしく減
少し、誤り訂正能力を低下させるか、あるいはデ
ータレートを増大させる結果となる。ところが、
本実施例のごとく、文字データを別に処理し、デ
イジタルデータにした後、それを時間軸操作して
多重することにより、データレートの増大がさけ
られ、ダミーデータがほんのわずか減少するだけ
で、映像信号と文字データが伝送可能となる。

次に、本発明の第２の実施例について第６図と
共に説明する。

第６図は本発明の第２の実施例を示すブロツク
図である。第６図に於いて、構成する各ブロツク
は第４図に示した第１の実施例と等しいので、
夫々についての詳しい説明は省略する。ただ、第
４図と異なる点は、マルチプレクサ２５の挿入す
る位置である。第４図の場合は、誤り訂正符号化
器４の後にマルチプレクサ２５を置いたが、第６
図では誤り訂正符号化器４の前に置いている。勿
論、こうすることでも、第４図の構成で得られた
効果は同様に得られる。ところで、文字データは
それ自体、誤り訂正符号化されているので、第４
図の伝送路６で発生する誤りの頻度が低い場合に
は何の問題も発生しない。ところが、伝送路６で
の誤り発生頻度が高くなると、文字データ自体の
誤り訂正能力では不足することになる。そこで、
この様な場合でも、問題とならない様に構成した
のが、第６図に示した実施例である。第６図の構
成であれば、送信側処理器３の出力と時間軸変換
器２４の出力とを先にマルチプレクサ２５で時間
軸多重した後、誤り訂正符号化器４に印加してい
るので、文字データも強力な誤り訂正がかかるこ
とになる。従つて、伝送路６での誤りが増大して
も文字データの劣化は軽減され、高品質な伝送が
可能となる。反面、時間軸変換器２４の出力デー
タに対しても誤り訂正符号化による冗長データが
必要となるので、第４図の実施例に比べてダミー
データの量はわずかだけ減少することになる。
又、当然のことながら、時間軸変換器２４から出
力される文字データのタイミングは第４図の場合
とは異なり、時間軸逆変換器２６に入力するデー
タは誤り訂正復号器８の出力となる。これらの点
についての詳細な説明は省略する。

なお、本実施例の説明では、伝送路として特定
のものを記載していないのは、どの様な伝送路を
対称とした場合でも、本発明は適用可能な為であ
る。ただ、伝送路が磁気テープ・ヘツド系で構成
されるデイジタルVTRの場合などには特に効果
がある。すなわち、デイジタルVTRではテープ
消費量を出来るだけ下げる為に高密度記録を強い
られ、その結果として、可成り強力な誤り訂正が
不可欠となる。この様な条件下では、文字データ
のために垂直ブランキング期間を削減することは
出来ない。従つて、本発明を適用すればデイジタ
ルVTRでも文字データを容易に録再可能となる。

又、文字データ検出については第４図及び第６
図に示した実施例共Ａ／Ｄ２の前で実行している
がＡ／Ｄ２後や送信側処理器３内で実行させるこ
とも可能であるし、合成器２８はＤ／Ａ１０の前
に置くことも可能である。

発明の効果 以上の説明でも明白な通り、本発明の映像信号
伝送装置は文字データを検出し、これを時間軸変
換しておき、誤り訂正符号化器の前又は後で時間
軸多重することにより、誤り訂正符号化用の冗長
データを削減することなく、又、データレートを
増大させることなく、文字データを容易に伝送す
ることを可能とするものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は映像信号伝送装置の一従来例を示すブ
ロツク図、第２図は水平ブランキング期間の説明
に供する為の波形図、第３図は垂直ブランキング
期間の説明に供する為の波形図、第４図は本発明
の第１の実施例における映像信号に伝送装置を示
すブロツク図、第５図は第４図の説明に供する為
のタイミングチヤート、第６図は本発明の第２の
実施例における映像信号伝送装置を示すブロツク
図である。 ３……送信側処理器、４……誤り訂正符号化
器、２３……文字データ検出器、２４……時間軸
変換器、２５……マルチプレクサ、５……変調
器、６……伝送路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 送信系として、映像信号中に挿入されている
   文字信号から二値の文字データを検出する文字デ
   ータ検出手段と、検出された上記文字データを時
   間軸変換する時間軸変換手段と、上記映像信号か
   ら上記文字信号を除外したものをデイジタル信号
   処理する送信側処理手段と、上記送信側処理手段
   の出力を誤り訂正符号化して二値データ列を作成
   する誤り訂正符号化手段と、上記誤り訂正符号化
   手段の出力と上記時間軸変換手段の出力とを時間
   軸多重するマルチプレクサ手段と、上記マルチプ
   レクサ手段の出力をデイジタル変調する変調手段
   とを具備し、上記変調手段の出力を伝送路を介し
   て受信系に伝送し、上記受信系として、上記伝送
   路から受け取つた信号をデイジタル復号する復号
   手段と、上記復号手段の出力を誤り訂正復号化す
   る誤り訂正復号化手段と、上記誤り訂正復号化手
   段の出力をデイジタル信号処理する受信側処理手
   段と、上記復号手段の出力から上記時間軸変換さ
   れた文字データを分離し、時間軸を元にもどす時
   間軸逆変換手段と、上記時間軸逆変換手段の出力
   を処理する文字データ処理手段と、上記文字デー
   タ処理手段の出力と受信側処理手段の出力とを合
   成して映像信号を復元する合成手段とを具備した
   ことを特徴とする映像信号伝送装置。 ２ マルチプレクサ手段は誤り訂正符号化手段の
   前に設けられ、上記マルチプレクサ手段に於いて
   送信側処理手段の出力と時間軸変換手段の出力と
   を時間軸多重し、上記マルチプレクサ手段の出力
   を上記誤り訂正符号化手段に供給し、上記誤り訂
   正符号化手段の出力を直接変調手段に印加する様
   に成し、時間軸逆変換手段へは上記誤り訂正復号
   化手段の出力を印加したことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の映像信号伝送装置。