JPS63215184A - ビデオ音声デジタル伝送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ビデオ信号と音声信号とをデジタル信号に変
換して伝送経路で伝送するビデオ音声デジタル伝送装置
に関するものである。

〔従来の技術〕

従来のビデオ音声デジタル伝送装置は、同期信号を含め
てビデオ信号をそのままデジタル信号に変換して伝送し
ていた。また、同期信号については、その位置情報のみ
を伝送して、受信側でこの位置情報に基づき同期信号を
生成する方式のものもあった。

さらに、これらのいずれの方式の場合も、音声信号につ
いては、ビデオ信号とは別個に異なる搬送周波数帯域を
割り当てる等して伝送していた。

なお、上記の従来技術は周知のものであるが、技術文献
については発見できなかった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、同期信号をそのままデジタル変換する方
式や、同期信号の位置情報のみを伝送する方式では、伝
送系に外乱ノイズが混入した場合、或いは、この伝送系
にＶＴＲ等の機械系が含まれていて時間軸変動（ジッタ
）が生じた場合等において、波形歪により受信側で同期
信号が生成できなくなることがあり、この同期信号の欠
落により映像や音声にノイズが多く発生するという問題
点があった。

また、従来は、音声信号のためにビデオ信号とは別の搬
送周波数帯域を割り当てる等しなければならなかったの
で、広い周波数帯域等を専有する等の問題点も有してい
た。

〔問題点を解決するための手段〕 本発明に係るビデオ音声デジタル伝送装置は、上記の問
題点を解決するために、ビデオ信号と音声信号とをデジ
タル信号に変換して伝送するビデオ音声デジタル伝送装
置にお゛いて、 送信側には、各ラインのビデオ信号から水平帰線期間を
除いた映像信号部分のみをデジタル信号のビデオデータ
に変換する映像信号変換手段と、各ラインの水平帰線期
間に当該ラインの水平同期信号の位置を示す同期ビット
を配置する同期ビット配置手段と、各ラインの水平帰線
期間に当該ラインのライン番号を配置するライン番号配
置手段と、音声信号をデジタル信号の音声データに変換
して１以上のラインに対応する時間間隔ごとに時間軸圧
縮を行い、この時間間隔内のいずれか１以上のラインの
水平帰線期間に配置する音声信号配置手段とを有し、 受信側には、ビデオデータをアナログ信号の映像信号に
戻す映像信号復調手段と、同期ビットにより同期信号を
生成し、この同期ビットが失われた場合にライン番号に
より同期信号を生成することにより映像信号に同期信号
を付加する同期信号生成手段と、音声データをアナログ
信号の音声信号に戻す音声信号復調手段とをそれぞれ有
することを特徴としている。

〔作　用〕

ビデオ信号の水平帰線期間には、本来、水平同期信号が
挿入しであるだけである。そこで、この水平帰ｖＡ３ｔ
ＩＩ間の一部に当該ラインの同期信号の位置を示す同期
ビットを配置すれば、受信側でこの同期ビットをデコー
ドすることにより水平同期信号を生成することができる
。すると、水平帰線期間のうちこの同期ビットを除いた
期間は、各種の情報を伝送するために自由に利用するこ
とができるようになる。これは、ＮＴＳＣ方式等におい
て、水平同期信号を水平帰線期間に挿入したパルス状の
信号で送る方法の冗長度が極めて高いからである。

従って、送信側で、映像信号変換手段によりビデオ信号
における各ラインの映像信号部分のみをデジタル信号の
ビデオデータに変換し、同期ビット配置手段により同期
ビットを各ラインの水平帰線期間に配置すると、この水
平帰線期間の残りの部分が利用可能となる。そこで、ま
ずライン番号配置手段により当該ラインのライン番号を
各ラインの水平帰線期間の残りの部分に配置する。この
ライン番号は、１画面を構成する各ラインの識別番号と
なるので、受信側でこれをデコードすれば、同期ビット
によらなくとも同期信号を生成することができる。次に
、音声信号配置手段により、ビデオ信号と同時に入力さ
れた音声信号をデジタル信号の音声データに変換し、時
間軸圧縮を行って各ラインの水平帰線期間のさらに残り
の部分に配置する。この場合、１ラインに対応する時間
間隔の音声信号を当該ラインの水平帰線期間に配置する
ことも可能であるが、必ずしもこのように各ラインごと
に対応させなければならない理由はないので、配置の際
の都合が良いように、複数のラインに対応する時間間隔
ごとに時間軸圧縮を行い、この時間間隔内の一部のライ
ンの水平９ｍｖＡ期間に分割して配置することもできる
。

上記のようにして生成したデジタル・ビデオ音声信号は
、光通信等の伝送経路を介して受信側に伝送される。受
信側では、映像信号復調手段によってとデオデータをア
ナログ信号の映像信号に戻すとともに、同期信号生成手
段により同期ビットから同期信号を生成する。この際、
同期信号生成手段は、伝送系の外乱ノイズ等により同期
ビットが失われると、次のライン番号をデコードするこ
とにより同期信号を生成することができる。そして、こ
の同期信号を映像信号に付加することにより、元のビデ
オ信号を復調することができる。また、音声信号復調手
段によって音声データをアナログ信号に変換することに
より、元の音声信号を復調することができる。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図乃至第３図に基づいて説明す
れば、以下の通りである。

本実施例では、ビデオ信号と左右のステレオ音声信号と
を伝送する場合について説明する。送信側では、ビデオ
信号を入力するビデオ信号入力端子ＶＩＮを同期検出器
１及びＡ／Ｄ変換器２の各入力に接続している。同期検
出器１は、ビデオ信号の同期信号を分離するとともに、
このビデオ信号のフィールド及びライン情報を検出する
回路であり、この出力は、同期ビット・ライン番号発生
器３の入力に接続されている。同期ビット・ライン番号
発生器３は、同期信号の位置を示す同期ビットと当該ラ
インのライン番号とを発生する回路であり、この出力は
、加算回路４の第１人力に接続されている。映像Ａ／Ｄ
変換器２は、各ラインのビデオ信号から水平帰線期間を
除いた映像信号部分のみをＡ／Ｄ変換しビデオデータと
する回路であり、この出力は、加算回路４の第２人力に
接続されている。ステレオ音声信号を入力する各音声信
号入力端子ＡＬＩＮ−ＡＲＩＮは、それぞれ切換回路５
の再入力に接続されている。切換回路５は、左右の音声
信号を切り換える回路であり、この出力は、音声Ａ／Ｄ
変換器６の入力に接続されている。音声Ａ／Ｄ変換器６
は、切換回路５で切り換えられた左右の音声信号をそれ
ぞれＡ／Ｄ変換し音声データとする回路であり、この出
力は、時間軸圧縮器７の入力に接続されている。時間軸
圧縮器７は、音声Ａ／Ｄ変換器６から出力された音声デ
ータを１５本のラインに対応する時間間隔ずつに区分け
し、さらに各区分の音声データを１４分割する回路であ
り、この出力は、加算回路４の第３人力に接続されてい
る。加算回路４は、第２人力から入力される各ラインご
とのビデオデータの直前に位置する水平帰線期間に、第
１人力から入力される同期ビット及びライン番号並びに
第３人力から入力される音声データを配置し、一連のデ
ジタル・ビデオ音声信号とする回路であり、この出力は
、伝送経路に接続されている。なお、映像Ａ／Ｄ変換器
２、切換回路５、音声Ａ／Ｄ変換器６及び時間軸圧縮器
７は、同期ビット・ライン番号発生器３内のシステムコ
ントローラによって制御されている。

受信側では、伝送経路を分離回路１１の入力に接続して
いる。分離回路１１は、入力されるデジタル・ビデオ音
声信号を分離して、第１出力から同期ビット及びライン
番号を出力し、第２出力からビデオデータを出力し、第
３出力から音声データを出力する回路である。この分離
回路１１の第１出力は、デコーダ１２の入力に接続され
ている。デコーダ１２は、第１出力から出力される同期
ビット及びライン番号をデコードする回路であり、この
デコーダ１２の出力は、同期信号発生器１３の入力に接
続されている。同期信号発生器１３は、同期ビットをデ
コードした情報に基づいて各ラインの帰線期間に同期信
号を発゛生ずる回路であり、同期ビットが伝送経路で失
われデコードできなかった場合には、次のライン番号を
デコードした情報に基づいて同期信号を発生することが
できる。また、この同期信号発生器１３を自走発振型の
回路で構成し、同期ビットのデコードの度にリセットを
掛けるようにすれば、同期ビットが一部欠落したとして
もほとんど同期乱れなく同期信号を発生し続けることが
できる。この同期信号発生器１３の出力は、加算器１４
の入力に接続されている。

また、分離回路１１の第２出力は、映像Ｄ／Ａ変換器１
５の入力に接続されている。映像Ｄ／Ａ変換器１５は、
第２出力から出力されるビデオデータをＤ／Ａ変換して
アナログ信号の映像信号に戻す回路であり、この映像Ｄ
／Ａ変換器１５の出力も、加算器１４の入力に接続され
ている。加算器１４は、映像Ｄ／Ａ変換器１５から出力
される各ラインの映像信号間の帰線期間に同期信号発生
器１３から出力される同期信号を付加することにより元
のビデオ信号を得る回路であり、この加算器１４の出力
は、ビデオ信号出力端子■。ｌＩＴに接続されている。

さらに、分離回路１１の第３出力は、時間軸伸長器１６
の入力に接続されている。

時間軸伸長器１６は、第３出力から出力される音声デー
タを本来の時間軸に沿って再配置する回路であり、この
時間軸伸長器１６の出力は、振分回路１７の入力に接続
されている。振分回路１７は、音声データを左右の両チ
ャンネルに振り分ける回路であり、各出力は、それぞれ
音声Ｄ／Ａ変換器１８・１９の入力に接続されている。

音声Ｄ／Ａ変換器１８・１９は、各音声データをそれぞ
れＤ／Ａ変換してアナログ信号からなる左右側チャンネ
ルの音声信号に戻す回路であり、この出力は、それぞれ
音声信号出力端子Δ、。。ア・ＡＲＯＵ７に接続されて
いる。なお、映像Ｄ／Ａ変換器１５、時間軸伸長器１６
、振分回路１７及び音声Ｄ／Ａ変換器１８・１９は、デ
コーダ１２内のシステムコントローラによって制御され
ている。

上記構成のビデオ音声デジタル伝送装置によって生成さ
れ伝送経路を搬送されるデジタル・ビデオ音声信号の構
成を、第２図に基づいて説明する。ビデオ信号は、ＮＴ
ＳＣ方式によるものであり、３０１１ｚで切り替わる１
百面が５２５本のラインにより構成されている。このビ
デオ信号の５２５本の各ラインは、１５ラインずつに区
分けして処理される。まず、各ラインのビデオ信号にお
ける映像信号は、映像Ａ／Ｄ変換器２によってビデオデ
ータに変換され、それぞれのラインの後方側に配置され
る。このＡ／Ｄ変換の際のサンプリング周波数ｆｓＶは
、色副搬送波周波数をｆ、い水平走査周波数をｆＭとし
て、下記のように定められている。

−６８２，５ｆＨ また、映像Ａ／Ｄ変換器２の量子化ビット数は、６ビツ
トである。サンプリング周波数ｒｓｖをこのように色副
搬送波周波数Ｅｓｃに関連ある周波数としたのは、Ｄ／
Ａ変換で復調する際に漏れ出るサンプリング周波数の影
響を少なくするためと、色副搬送波のクロックを共用す
るためである。

ビデオ信号の１ラインをこのサンプリング周波数ｒｓｖ
でサンプリングすると、６８２．５個のサンプルデータ
となる。しかし、各ラインの前方部には水平帰線期間が
あるので、映像信号に対応する後方の６１２個のサンプ
ルデータをコード化すればビデオデータを得ることがで
きる。このビデオデータは、各ラインの第６９サンプル
点から第６８０サンプル点に配置される。同期ビットは
、同期信号の位置情報であり、ノイズの影響を少なくす
るのにある程度のビット数を必要とするので１２ビツト
（＝２サンプル）で構成し、各ラインの先頭の第１サン
プル点と第２サンプル点に配置される。ライン番号は、
１画面の各ラインに１番から５２５番までの番号を付し
たものなので１０ビツト（＝２サンプルー２ビット）が
必要となる。このため、同期ビットに引き続いて第３サ
ンプル点と第４サンプル点に配置し、不要となる後方の
２ビツトには“０゛０″を挿入しておく。音声信号は、
音声Ａ／Ｄ変換器６によって音声データに変換される。

このＡ／Ｄ変換の際のサンプリング周波数ｆｓＡは、下
記のように定められている。

＝２．　８　ｆｏ　＝４４．　１　　（Ｋｌｌｚ）従っ
て、１ラインに対応する時間間隔（１／ｆｇ）内のサン
プルデータはｆ　ｓａ／　ｆ　ｌ＋＝　２．８個となる
。

また、この際の量子化ビット数は、１６ビツトである。

ただし、音声信号は左右２チャンネルあり、それぞれ切
換回路５で切り換えながらサンプリングを行うので、実
際には１ラインに対応する時間間隔内のサンプルデータ
は２ｆ３Ａ／ｆＭ＝５．６個となる。そして、各ライン
に配置するサンプル点は整数でなければならないので、
これを１５ラインに対応する時間間隔分まとめて１５Ｘ
５．６−８４個のサンプルデータとして時間軸圧縮器７
により時間軸圧縮を行う。即ち、８４個のサンプルデー
タを、１４本のラインにそれぞれ６サンプルずつ（８４
＝１４Ｘ６）分割する。また、音声データは、１個のサ
ンプルデータが１６ビツトで構成されるので、６ビツト
で１個のサンプルデータを構成するビデオデータに対応
させると、音声データのサンプルデータ１個分（６ビツ
ト）がビデオデータのサンプルデータ３個分（３ｘ６＝
１８ビツト）となる。つまり、各ラインの３サンプルに
音声データのサンプルデータ１個分が配置し得ることに
なる。この際、不要となる後方の２ビツト　（＝１８ビ
ットー１６ビツト）には“００”を挿入しておく。この
ため、音声データは、１区分１５ラインの内、最初のラ
イン以外の１４本の各ラインの、それぞれライン番号に
引き続いて第５サンプル点から第２２サンプル点までの
１８サンプル（＝３サンプル×６個）に配置される。先
にサンプリング周波数ｒｓａと水−平走査周波数ｆＨと
が整数比となるようにしたのは、このようにデータの配
置をできるだけ簡単にするためである。

上記のようにして生成されたデジタル・ビデオ音声信号
は、光伝送等の伝送経路を通って受信側に伝送される。

受信側では、よ記と逆の処理を行うことにより元のビデ
オ信号と音声信号を復調することができる。

デジタル・ビデオ音声信号と元のビデオ信ぢ及び音声信
号との対応関係の概略を、第３図に基づいて簡単に説明
する。映像信号は、Ａ／Ｄ変換を受けそのままビデオデ
ータとなる。水平同期期間の水平同期パルスは、同期ビ
ットと及びライン番号として符合化される。音声信号は
、Ａ／Ｄ変換された上で時間軸圧縮されて音声データと
なる。

ただし、音声データに関しては、前述のように１ライン
に対応する時間間隔が正確には１ラインのデジタル・ビ
デオ音声信号に移行せず、１５ラインを１区分としてそ
の間で対応させている。

〔発明の効果〕

本発明に係るビデオ音声デジタル伝送装置は、以上のよ
うに、ビデオ信号と音声信号をデジタル信号に変換して
伝送するビデオ音声デジタル伝送装置において、 送信側には、各ラインのビデオ信号から水平帰線期間を
除いた映像信号部分のみをデジタル信号のビデオデータ
に変換する映像信号変換手段と、各ラインの水平帰線期
間に当該ラインの水平同期信号の位置を示す同期ビット
を配置する同期ビット配置手段と、各ラインの水平帰線
期間に当該ラインのライン番号を配置するライン番号配
置手段と、音声信号をデジタル信号の音声データに変換
して１以上のラインに対応する時間間隔ごとに時間軸圧
縮を行い、この時間間隔内のいずれか１以上のラインの
水平帰線期間に配置する音声信号配置手段とを有し、 受信側には、ビデオデータをアナログ信号の映像信号に
戻す映像信号復調手段と、同期ビットにより同期信号を
生成し、この同期ビットが失われたときライン番号によ
り同期信号を生成することにより映像信号に同期信号を
付加する同期信号生成手段と、音声データをアナログ信
号の音声信号に戻す音声信号復調手段とを有する構成で
ある。

これにより、同期ビットによる他、ライン番号により同
期信号を生成することが可能となるので、伝送系の外乱
ノイズ等により同期ビットが失われた場合であっても、
次のラインのライン番号を生成することにより素早く同
期を復帰できる。従って、本発明のビデオ音声デジタル
伝送装置は、伝送の際に生じる外乱ノイズやジッタ等の
影響を少なくすることができ、光伝送等も可能となる。

また、映像信号とともに音声信号も一括して伝送するこ
とができるので、別個に搬送周波数帯域を設ける等の必
要もなくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明の一実施例を示すものであっ
て、第１図はビデオ音声デジタル伝送装置のブロック図
、第２図はビデオ音声デジタル伝、送装置で生成される
デジタル・ビデオ音声信号のデータマツプ、第３図はデ
ジタル・ビデオ音声信号と元の信号との対応関係を示す
概略図である。 １は同Ｍ検出器、２は映像Ａ／Ｄ変換器（映像信号変換
手段）、３は同期ビット・ライン番号発生器（同期ビッ
ト配置手段・ライン番号配置手段）、６は音声Ａ／Ｄ変
換器（音声信号配置手段）、７は時間軸圧縮器、１２は
デコーダ、１３は同期信号発生器（同期信号生成手段）
、１５は映像Ｄ／Ａ変換器（映像信号復調手段）、１６
は時間軸伸長器、１８・１９は音声Ｄ／Ａ変換器（音声
信号復調手段）である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ビデオ信号と音声信号とをデジタル信号に変換して
   伝送するビデオ音声デジタル伝送装置において、 送信側には、各ラインのビデオ信号から水平帰線期間を
   除いた映像信号部分のみをデジタル信号のビデオデータ
   に変換する映像信号変換手段と、各ラインの水平帰線期
   間に当該ラインの水平同期信号の位置を示す同期ビット
   を配置する同期ビット配置手段と、各ラインの水平帰線
   期間に当該ラインのライン番号を配置するライン番号配
   置手段と、音声信号をデジタル信号の音声データに変換
   して１以上のラインに対応する時間間隔ごとに時間軸圧
   縮を行い、この時間間隔内のいずれか１以上のラインの
   水平帰線期間に配置する音声信号配置手段とを有し、 受信側には、ビデオデータをアナログ信号の映像信号に
   戻す映像信号復調手段と、同期ビットにより同期信号を
   生成し、この同期ビットが失われたときライン番号によ
   り同期信号を生成することにより映像信号に同期信号を
   付加する同期信号生成手段と、音声データをアナログ信
   号の音声信号に戻す音声信号復調手段とを有することを
   特徴とするビデオ音声デジタル伝送装置。