KR20050022268A - 전송 시스템 - Google Patents

Abstract

HDMI 규격으로 디지털 HD 영상신호와 디지털 음성신호를 광다중 전송하면 비용면 및 장치의 소형화면에서 불리하다. 또 HDMI 규격에서의 전송 시스템은 블랭킹 기간에 음성신호나 제어신호를 중첩하고 있지만 낭비가 많다.

영상의 수직동기신호와 수평동기신호에서의 블랭킹 신호의 전송을 배제하고, 최저한(最低限) 송신ㆍ수신간의 동기전송을 확보하기 위해, 수직동기의 식별이 가능해지는 제 1 동기 데이터 (HV ; 2) 와, 영상의 유효 라인 동기의 식별이 가능해지는 구획 식별신호인 제 2 동기 데이터 (HDp ; 4) 와, 유효 라인 구간의 화소 데이터 (11) 와 최저한 필요한 디지털 음성신호 (9, 10) 와, 디지털 보조 데이터 (6, 8) 를 전송함으로써 전송용량을 줄이고, 광무선 전송을 위한 전송 포맷의 최적화를 도모함으로써 전송속도의 저감을 가능하게 한다.

Description

전송 시스템{TRANSMISSION SYSTEM}

본 발명은 전송 시스템에 관한 것으로, 특히 비압축 베이스 밴드 디지털 HD (High-Definition) 영상신호와 디지털 음성신호, 영상신호 포맷 및 음성신호 포맷의 디지털 보조 제어신호를 합성하여 다중화함으로써, 광무선 전송수단, 또는 광신호 전송 케이블 수단을 사용하여 시리얼 전송하고, 광신호를 수신한 후, 영상신호, 음성신호ㆍ보조 제어 신호를 분리하여, 영상신호와 음성신호 각각을 재생하는 것을 가능하게 한 영상ㆍ음성의 광무선 전송장치 또는 광신호 케이블 전송장치에서의 전송 시스템에 관한 것이다.

종래부터 비압축 베이스 밴드 디지털 HD (High-Definition) 영상신호를 광신호로 변환하여 시리얼 전송하는 전송 시스템이 알려져 있다 (예컨대 일본공개특허공보 제 2000-209622 호 참조). 또 비압축 베이스 밴드 디지털 HD 영상신호를 전송하는 종래의 전송 시스템으로서는, 유선 케이블 전송에 의한 DVI (Digital Visual Interface) 규격이 있다. DVI 규격은 퍼스널 컴퓨터에서의 디지털 영상신호 전송을 주로 하기 위한 규격으로, 적(R), 녹(G) 및 청 (B) 의 삼원색 신호밖에 취급할 수 없으며, 게다가 음성신호는 별도 전송할 필요가 있다. 이 때문에, 이 DVI 규격에서는 AV 기기에 적용하기 위해서는 영상 케이블 외에 별도 음성 케이블을 접속할 필요가 생긴다.

이것을 해결하는 접속방법으로서 AV 용으로 사양을 새로 조정한 규격으로서, HDMI (High-Definition Multimedia Interface) 규격이 있다. 이 HDMI 규격에서는, 컴포넌트 영상신호도 취급할 수 있음과 동시에, 비압축의 음성신호도 동시에 전송할 수 있는 규격으로 되어 있다.

이 HDMI 규격에서는 예를 들면 도 4 에 나타낸 바와 같이 수평동기신호 및 수직동기신호의 블랭킹 구간도 포함한 영상신호 전체 (46) 를 전송하고 있고, 유효 화소수 720 픽셀, 유효 라인수 480 라인의 유효영상신호 에어리어 (47) 를 제외한 블랭킹 구간 (수평방향 139 화소, 수직방향 45 라인 ; 48) 의 에어리어에 음성신호와 보조 제어 신호 등의 데이터를 중첩하여 전송하고 있다.

또 광전송 시스템으로 화상신호와 음성신호를 압축하여 송신하는 전송 시스템도 종래 알려져 있다 (예컨대 일본특허 제 3329927 호 제 2 페이지 참조). 이 일본특허 제 3329927 호에 기재된 종래의 전송 시스템에서는 공급되는 화상 및 음성 등의 데이터를 송신하는 송신장치와, 이 송신장치와 떨어져 설치되고 그 송신된 데이터를 수신하는 수신장치를 구비한 데이터 전송장치로서, 송신장치는 공급되는 데이터를 미리 설정된 계층에 대응시켜 소정량마다 송신하는 시간을 어긋나게 하여, 또한 중복시켜 송신하고, 수신장치에서는 이 중복하여 송신된 데이터를 수신하여 소정량 마다의 압축 데이터를 계층화하여 데이터 기억수단에 기억함으로써, 전송로의 차단상태가 발생해도, 계층화된 데이터를 적절하게 조합하여 연속된 데이터로서 출력한다.

그러나 일본공개특허공보 제 2000-209622 호에 기재된 종래의 전송 시스템은, 데이터를 전송하는 네트워크가 IEEE1394 에 준거한 컴퓨터 네트워크나 비동기 전송 모드 (ATM) 망으로, 파이버에 의한 전송으로서 공간 전송이 불가능하다. 또 상기 DVI 규격에서는 유선 케이블 전송에 한정되고, 또 AV 기기에 적용하기 위해서는 영상 케이블 외에 별도 음성 케이블을 필요로 한다.

또 일본특허 제 3329927 호에 기재된 종래의 전송 시스템은, 비교적 단시간에서의 전송로 차단시에, 영상이나 음성신호의 재생이 중단되는 것를 방지하기 위해, 본래 차단이 없는 것으로 한 경우에 필요한 전송 데이터 블록량 K (K 는 1 보다 큰 실수) 배의 데이터를 일정 시간마다 시간압축하여, 간헐적으로 전송하고 있기 때문에, 비압축 베이스 밴드 디지털 HD 영상신호와 디지털 음성신호를 전송하는 데에는 전송블록량의 K배의 용량을 갖는 FIFO 가 필요하고, 전송 클럭도 K배의 스피드가 필요하게 되어 수 Gbps 정도는 필요하게 되기 때문에 실현 곤란하다 (단, MPEG 등에 의해 압축된 디지털 영상신호나 디지털 음성신호의 경우에는 FIFO 의 용량도 삭감할 수 있고, 전송 스피드도 낮게 억제되기 때문에 아직 실현 가능성은 있다고 생각된다).

한편 상기 HDMI 규격에서는, 컴포넌트 영상신호와 비압축 음성신호를 동시에 전송할 수 있는 규격이지만, DVI 규격에서 채용되어 있는 전송의 공통기술로서, TMDS (Transition Minimized Differential Signaling) 기술이 사용되고 있고, 당 기술에서는 영상신호, 음성신호 및 제어신호의 전송용으로서 3 채널의 라인을 사용하여 수직동기와 수평동기의 블랭킹 신호를 포함하여 모든 영상신호를 전송하고 있고, 그 외에 클럭 신호 전송으로서 1채널의 라인을 사용하여, 합계 4채널을 사용함으로써 전송용량의 고밀도ㆍ고속화를 실현하고 있다.

이 전송신호를 단순히 광무선 전송장치를 사용하여 전송하는 경우, 4개의 광무선 전송 라인을 확보하거나 광다중처리하여 전송하게 되어 비용면 및 장치의 소형화면에서 불리해진다. 또 단일광에서의 고속전송을 실현하고자 하면, 전송거리를 적어도 HDMI 규격 (10m 이상) 을 확보하는 조건 등을 고려하면, 전송 방사광의 파워를 올릴 필요가 있어, 상기와 동일하게 비용면 및 장치의 소형화면에서 불리하다.

또, 도 4 에 나타낸 바와 같이 HDMI 규격에서의 전송 시스템은, 블랭킹 기간을 포함하는 수직동기와 수평동기 전부를 전송하고 있기 때문에, 블랭킹 기간에 음성신호나 제어신호를 중첩하고 있지만 낭비가 많다. 게다가 상기 서술한 바와 같이 케이블에 의한 10m 이상의 전송 거리를 확보하기 위해, 4채널의 모든 채널은 각각 2개의 신호선에 의한 차동구동방식으로 전송되고, 케이블은 1개로 합쳐져는 있지만, 표시부까지는 배선할 필요가 있어 번잡해지지 않을 수 없다.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 가능한 한 불필요한 신호를 전송하지 않고, 단일광에 의해 적어도 디지털 HD 영상신호 및 디지털 음성신호를 전송할 수 있는 전송 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

또 본 발명의 다른 목적은, 적어도 디지털 HD 영상신호 및 디지털 음성신호를, 저가이고 소형인 장치를 사용하여 전송할 수 있는 전송 시스템을 제공하는 것에 있다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해, 비압축 베이스 밴드 레벨에서의 디지털 영상신호 및 디지털 음성신호와 함께, 영상 포맷ㆍ음성 포맷 등에 관한 보조정보를 내용으로 하는 디지털 보조신호를 다중화하여 시리얼 전송하는 전송 시스템으로, 디지털 영상신호의 화소 데이터를 소정 단위 구분씩 기억하는 제 1 기억수단과, 디지털 음싱신호를 전송 처리용 마스터 클럭 발진기에 동기한 샘플링 주파수에 의한 음성 샘플 단위로 소정 단위 구분씩 기억하는 제 2 기억수단과, 디지털 보조신호를 기억하는 제 3 기억수단과, 디지털 영상신호의 수직동기신호용 동기 데이터로서 정의된 제 1 동기 데이터와, 디지털 영상신호의 유효 라인 식별용 동기 데이터로서 정의된 제 2 동기 데이터와, 제 1 기억수단으로부터 판독한 디지털 영상신호와, 제 2 기억수단으로부터 판독한 디지털 음성신호와, 제 3 기억수단으로부터 판독한 디지털 보조신호를 소정 순서로 시계열적으로 합성한, 복수 라인으로 이루어지는 전송신호를 생성하는 전송신호 생성수단과, 전송신호 생성수단으로부터 출력된 전송신호를 시리얼로 전송 출력하는 출력수단을 갖는 구성이다.

여기에서 전송신호 생성수단은, 제 1 동기 데이터에 계속해서, 제 3 기억수단으로부터의 디지털 보조신호를 소정 비트수 판독하여 시계열적으로 합성한 신호를 제 1 라인의 전송신호로 하고, 제 2 동기 데이터에 계속해서, 제 3 기억수단으로부터의 디지털 보조신호를 소정 비트수 판독하여 시계열적으로 합성한 신호를 제 2 라인의 전송신호로 하고, 제 3 라인 이후 소정 라인까지의 복수 라인의 각각의 전송신호는, 제 2 동기 데이터에 계속해서, 제 2 기억수단으로부터 1 필드당 전송이 필요한 디지털 음성신호의 샘플 데이터량 M (M : 자연수) 바이트를 디지털 영상신호의 유효 라인수 N (N : 자연수) 으로 나누어 얻어지는 데이터 구분 L (L : 자연수) 을 순차적으로 판독한 후, 제 1 기억수단으로부터 디지털 영상신호의 각 라인에서의 유효 화소 데이터분을 순차적으로 판독하여 시계열적으로 합성하고, 블랭킹 신호를 배제한 신호로 한 것을 특징으로 한다.

본 발명에서는, 영상의 수직동기신호와 수평동기신호에서의 블랭킹 신호의 전송을 배제하고, 최저한 송신ㆍ수신간의 동기신호를 확보하기 위해, 수직동기의 식별이 가능하게 되는 제 1 동기 데이터와, 영상의 유효 라인 동기의 식별이 가능해지는 구획 식별 신호인 제 2 동기 데이터와, 유효 라인 구간의 화소 데이터와 최저한 필요한 디지털 음성신호를 포함하는 디지털 보조 데이터를 전송함으로써 전송 용량을 줄여, 광무선 전송을 위한 전송 포맷의 최적화를 도모함으로써 전송속도의 저감을 가능하게 한 것이다.

또한 일례로서 상기 디지털 영상신호가 750p 신호 (영상신호의 유효 라인 수 768) 이고, 컴포넌트 영상신호시에 1 필드당, 24 비트/2ch, 음성신호 최대 취급 가능 샘플수 420 (=56 바이트×45 라인/(3 바이트×2ch), 가로 부호는 리드 솔로몬에 의한 에러 정정 생성부호 8 바이트, 가로방향 블록은 48 라인/64 바이트 (이 중 ECC 8 바이트), 세로 부호에 의한 에러 검출용 부호 3 바이트로 하고, 세로방향 블록은 64/3 바이트로서 2 블록 전송하면, 상기 샘플 데이터량 M 은 6144 바이트=({(56+8) 바이트×45 라인+64×3 바이트}×2 블록) 이고, 디지털 영상신호의 유효 라인수 N 은 768 라인이므로, 상기 데이터 구분 L 은 8 (=6144/768) 이 된다.

또 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 디지털 영상신호가, 프로그레시브 주사방식으로 표시되어야 하는 영상신호이고, 전송신호의 제 3 라인 이후 소정 라인까지의 복수 라인에서 디지털 음성신호는, 각각 1 필드당 전송이 필요한 디지털 음성신호에 에러 정정 부호를 부가한 샘플 데이터량을 2분할하여 얻어진 샘플 데이터량을, 유효 라인수의 1/2배로 나누어 얻어지는 데이터 구분 L 이 순차적으로 전송되는 것을 특징으로 한다. 본 발명에서는 수신측에서 에러 정정 부호를 사용하여 에러 정정 연산하기 위해 발생하는 디지털 음성신호의 재생지연을 2 필드 이내로 할 수 있다.

또 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 디지털 영상신호가, 인터레이스 주사방식으로 표시되어야 하는 영상신호이고, 전송신호의 제 3 라인 이후 소정 라인까지의 복수 라인에서의 디지털 음성신호는, 각각 1 필드당 전송이 필요한 디지털 음성신호에 에러 정정 부호를 부가한 샘플 데이터량을 2분할하여 얻어진 샘플 데이터량을, 유효 라인수의 1/2 배로 나누어 얻어지는 전반의 데이터 구분과 후반의 데이터 구분이 각 라인에서 합성되어 전송되는 것을 특징으로 한다. 본 발명에서는 수신측에서 에러 정정 부호를 사용하여 에러 정정 연산하기 위해 발생하는 디지털 음성신호의 재생 지연을 3 필드 이내로 할 수 있다.

또 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 전송신호 생성수단을 제 1 동기 데이터에 계속하여, 짝수 필드인지 홀수 필드인지를 식별시키는 특수 데이터를 시계열적으로 부가한 후, 디지털 보조신호를 부가한 제 1 라인의 전송신호를 생성하고, 제 2 동기신호에 계속하여, 제 3 보조 동기 데이터인 특수 데이터를 시계열적으로 부가한 후, 디지털 보조신호 또는 디지털 음성신호 및 디지털 영상신호를 부가한 제 2 라인 이후의 전송신호를 생성하는 구성으로 한 것을 특징으로 한다.

또 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 전송신호 생성수단을, 1 필드 당 전송이 필요한 상기 디지털 음성신호의 샘플 데이터량과, 상기 디지털 영상신호의 상기 복수 라인에서의 유효 화소 데이터의 판독 데이터량에 대해, 부족분의 데이터량을 무효 데이터로 패딩처리하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에서는 전송 가능한 영상신호의 포맷을 최대 전송 포맷으로 고정화하고, 그 이하로 전송 용량에 대응한 영상신호의 경우에는, 영상신호 및 음성신호 모두 무효 데이터에 의한 패딩 처리를 실시하도록 한 것이다.

또 본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해, 전송신호 생성수단을 디지털 음성신호의 샘플링 주파수의 정수배의 조건을 충족하고, 또한 디지털 영상신호의 유효전송 라인수를 만족하는 최대공약수로부터 산출되는 주파수를 마스터 클럭 주파수로 하여 전송신호를 생성하는 것을 특징으로 한다.

또 본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해, 출력수단을 전송신호 생성수단으로부터 출력된 전송신호를, 8 비트/10 비트 패러렐 변환한 후, 패러렐/시리얼 변환하여 시리얼로 전송 출력하는 것을 특징으로 한다.

발명의 효과

본 발명에 의하면, 영상의 수직동기신호와 수평동기신호에서의 블랭킹 신호의 전송을 배제하고, 최저한 송신ㆍ수신간의 동기신호를 확보하기 위해, 수직동기의 식별이 가능해지는 제 1 동기 데이터와, 영상의 유효 라인 동기의 식별이 가능해지는 구획 식별신호인 제 2 동기 데이터와, 유효 라인 구간의 화소 데이터와, 1필드당 전송이 필요한 디지털 음성신호의 샘플 데이터와 최저한 필요한 영상신호나 음성신호에 관한 디지털 보조 데이터를 전송함으로써 전송용량을 줄여, 광무선 전송을 위한 전송 포맷의 최적화를 도모함으로써 전송속도의 저감을 가능하게 한 것이다.

이에 의해 예컨대 750p 및 1080i 의 컴포넌트 영상 (4:2:2) 품질 클래스의 비압축 베이스 밴드 디지털 HD 영상전송이 약 1.27Gbps 로 광전송할 수 있어 (그리고 블랭킹 구간을 포함하는 750p 의 컴포넌트 영상을 직접 광전송하는 경우는, 약 1.49Gbps 의 전송속도가 필요함), 현재의 단일광에 의한 광무선 전송능력과 일반적인 AV 기기로의 전개를 고려하고, 또한 전송거리가 10m 이상인 확실한 전송을 실현한 후에, 이 전송 스피드 차이의 저감은 크고, 송수신의 회로규모를 크게 하지 않고, 광무선 전송의 여유도 확보가 가능해져, 단일광에 의한 광무선 전송의 실현이 가능하다.

또 본 발명에 의하면 전송가능한 영상신호의 포맷을 최대 전송 포맷하여 고정화하고, 그 이하의 전송 용량에 대응한 영상신호의 경우에는, 영상신호 및 음성신호 모두 무효 데이터에 의한 패딩 처리를 실시함으로써, 수직동기신호가 동일하면 시스템을 변경하지 않고, 동일 전송 포맷으로 전송 가능하고, 영상신호와 음성신호의 동기 재생도 보증할 수 있다.

또한 본 발명에 의하면, 전송 처리하는 마스터 클럭 주파수가 음성신호의 샘플링 주파수의 정수배의 조건을 만족하고, 또한 영상신호의 유효 전송 라인수를 만족하는 최대공약수로부터 산출되는 주파수 마스터 클럭으로 하도록 하였기 때문에, 영상신호와 음성신호의 동기 재생처리의 간략화가 가능하고, 영상신호와 음성신호의 동기재생회로가 소규모이고 실현가능하다.

발명을 실시하기 위한 최선의 형태

다음으로 본 발명을 실시하기 위한 최선의 실시형태에 대해 도면과 함께 설명한다. 도 1 은 본 발명인 전송 시스템으로 전송되는 제 1 실시형태의 신호 포맷을 나타낸다. 도 1 에 나타내는 제 1 실시형태의 신호 포맷 (1) 은, 프로그레시브 주사방식에 의한 대표적인 디지털 HD 영상신호인 750p 상당의 전송 포맷에 관한 것으로, 여기에서는 수평방향의 유효 화소수 1366 픽셀, 수직방향의 유효 라인수 768개의 신호 포맷을 나타낸다.

즉, 수직동기신호의 주파수가 59.94㎐ (=60㎐×1000/1001) 을 상정하고, 영상의 유효 라인수 768개, 유효 라인 1개당의 유효 화소수 1366 픽셀로, 1화소의 구성 데이터 워드수가 2 바이트 (16 비트 워드) 의 디지털 컴포넌트 영상신호 (4:2:2) 에 음성신호는 샘플링 주파수 48㎑, 레벨 분해능 24 비트, 2ch (L/R) 의 음성 데이터를 중첩하여 전송하는 신호 포맷을 나타낸다.

본 실시형태의 신호 포맷에서는, 송신측의 8 비트/10 비트의 패러렐/시리얼 변환과 수신측의 시리얼/패러렐 변환을 16 비트 워드 단위에서의 취급을 상정하고, 패러렐 데이터의 메모리로의 기록ㆍ판독용으로 사용하는 마스터 클럭의 20배 (=16비트×10B×8B) 의 클럭을 시리얼 전송으로서 사용한다.

또 라인 전송의 선두에는, 반드시 미리 정의된 1개의 동기 데이터 (HV ; 2) 와, 1개의 특수 데이터 (HF ; 3) 의 캐릭터를 전송한다. 특수 데이터 (HF ; 3) 는 짝수 필드와 홀수 필드 식별용 특수 데이터이다.

또 최초의 1 라인째는 화상 포맷 등의 보조 제어 데이터 (CTL1 ; 6) 를 전송하는 영역으로, 최초에 송수신간의 수직동기를 확보하기 위한 미리 정의된 동기 데이터 (HV ; 2) 의 수직동기 식별용 캐릭터를 시리얼 전송하고, 다음에 미리 정의된 2종류의 특수 데이터 (HF ; 3) 의 짝수 필드 (「HFe」)/홀수 필드 (「HFo」) 의 특수 식별 데이터 중 어느 하나를 시리얼 전송 후, 계속해서 미리 메모리에 격납 설정된 보조 제어 데이터 (CTL1 ; 6) 의 8 비트 워드 열 데이터를 16 비트 워드 단위로 판독하여, 8B/10B 변환한 후 시리얼 전송한다.

마지막 끝에는 보조 제어 데이터 (CTL1 ; 6) 의 판독시에 산출한 데이터열에 대한 전송 에러 체크용 CRCC 16비트 워드 데이터 (7) 를 부가하고, 8B/10B 변환 후 시리얼 전송한다. 또한 특수 데이터 (HF ; 3) 는 인터레이스의 영상 포맷 신호 전송시는, 전송화상정보에 따라 짝수 필드 (「HFe」) 와 홀수 필드 (「HFo」) 를 교대로 전송할 필요가 있다.

2 라인째도 1라인째와 동일한 보조 제어 데이터 (CTL2 ; 8) 를 전송하는 영역으로, 최초에 송수신간의 유효 라인의 동기화를 확보하기 위해 미리 정의된, 동기 데이터 (HDp ; 4) 의 유효 라인 식별용 캐릭터를 시리얼 전송하고, 다음에 미리 정의된 2 종류의 특수 데이터 (HDs ; 5) 를 시리얼 전송 후, 1 라인째와 동일한 데이터가 시계열적으로 합성된다. 여기에서의 2라인째는 1라인째와 동일한 보조 제어 데이터로 생략해도 된다.

3 라인째부터는 음성신호 (9) 와 영상신호 (11) 를 전송한다. 처음에 2 라인째와 동일하게 동기 데이터 (HDp ; 4) 와 특수 워드 특수 데이터 (HDs ; 5) 를 순차 시계열적으로 합성 후, 샘플링 주파수 48㎑, 레벨 분해능 24 비트의 2ch 의 음성신호 전송블록 전반의 1/2 필드분의 음성신호 (9) 가 8 바이트분 시계열적으로 합성된 후에, 1 화소의 구성 데이터 워드수가 2 바이트 (16 비트 워드) 의 디지털 컴포넌트 영상신호 (YUV (4:2:2)) ; 11) 의 유효 화소가 1366×2 바이트분 합성되고, 다시 음성신호와 영상신호 판독시에 산출한 전송 데이터열에 대한 데이터 전송 에러 검출용 CRCC (7) 가 2 바이트 시계열적으로 합성된다. 여기에서는 CRCC 의 산출대처범위는 영상신호에만 한정되어도 된다.

4 라인째부터 386 라인째까지의 383 라인은, 3 라인째와 동일하게 하여 음성신호 (9) 와 영상신호 (11) 를 반복하여 합성한다. 계속해서 387 라인부터 770 라인까지는, 3 라인째부터 386 라인째와 동일하게, 각 라인 당 음성신호 (10) 의 8 바이트와 영상신호 (11) 의 1366×2바이트의 시계열적 합성을 384 라인분 반복하여 합성한다. 단, 387 라인째부터 770 라인째까지의 384 라인의 음성신호 (10) 는, 샘플링 주파수 48㎑, 레벨 분해능 24 비트의 2ch 의 음성신호 전송블록 후반의 1/2 필드분의 음성신호이다.

또한 음성신호에 대한 에러 정정처리는, 송신시에 사전에 일정한 블록 데이터 단위로 에러 정정 부호 연산처리를 실시할 필요가 있고, 수신측에서는 이 블록 데이터 단위를 수신후 비로소 에러 정정 연산처리가 가능해진다. 그 결과 신호재생지연의 발생은 피할 수 없다. 또 에러 정정 능력을 고려하면 블록 데이터 단위는 지나치게 작게 할 수는 없다.

이 때문에 본 실시형태에서는 1 필드내의 음성신호를 전반의 1/2 필드분의 음성신호 전송블록 (9) 과 후반의 1/2 필드분의 음성신호 전송블록 (10) 의 2분할 전송함으로써, 송수신에 의한 재생지연을 2 필드 이내로 하는 것을 목표로 하고 있다. 또 음성신호 전송블록 (9, 10) 에 있어서는, 영상신호전송과 균형을 맞추어, 여분의 데이터 전송 에어리어는 무효 데이터로 패딩 처리하여 전송한다.

마지막의 771 라인째의 전송라인은, 영상신호와 음성신호의 동기 재생 처리를 간단하게 하기 위해, 전송처리하는 마스터 클럭 주파수가 음성신호의 샘플링 주파수의 정수배의 조건을 충족하고, 또한 영상신호의 유효 전송 라인수를 만족하는 최대공약수로부터 산출되는 주파수로 했을 때에 발생하는 여분의 데이터 전송량이다. 이 때문에 이 전송 라인은 무효 데이터영역이기 때문에, 동기 데이터 (HDp ; 4) 와 특수 데이터 (HDs ; 5) 를 시계열적으로 합성 후, 여분의 데이터 전송을 패딩 처리한 무효 데이터를 616×2 바이트분 합성한다. 이 무효 데이터에는 CRCC 연산처리 데이터가 부가되어 있지 않다.

또한 전송하는 음성신호 포맷에 관해서는, 샘플링 주파수 48㎑, 레벨 분해능 24 비트, 2ch (L/R) 의 전송능력을 갖는 설정이지만, 샘플링 주파수 48㎑, 레벨 분해능 16 비트로 함으로써, 전송 포맷을 변경하지 않고 3ch (L/R/Center) 의 신호를 전송할 수도 있다.

또한 도 1 의 본 발명의 전송 신호 포맷은 8 비트 (1 바이트) 를 최소 단위로 하여 도시하고 있으나, 후술하는 바와 같이 전송신호를 광신호로서 전송하는 경우는, 1 바이트를 10 비트로 변환하여 전송한다. 따라서 광신호의 경우는, 상기 동기 데이터 (HV ; 2), 특수 데이터 (HF ; 3), 동기 데이터 (HDp ;4) 및 특수 데이터 (HDs ; 5) 는 1 바이트로 도시되어 있으나, 전송시에는 각각 10 비트로 변환되어 제거된다. 영상신호 및 음성신호도 동일하다.

상기 1 바이트를 10 비트로 변환하는 8B/10B (8 비트/10 비트) 변환은 전송신호품질에서 수신시의 DC 오프셋을 회피하는 부호변환으로서 생각된 것으로, 널리 일반적으로 알려져 있고, 8 비트 데이터 조합이 256 가지에 대해 10 비트 변환시의 1024 가지 중 256 종류를 정의하여 전송함과 동시에, 특수 캐릭터로서 256 종류 이외의 데이터를 몇종류로 정의하고, 또한 수신시의 수신 셀프 클럭 발생용 캐릭터를 특정 정의함으로써 안정된 수신을 가능하게 하고 있다.

다음에 상기 신호 포맷의 신호를 송수신하는 본 발명의 전송 시스템의 일 실시형태에 대해 설명한다. 도 2 는 본 발명인 전송 시스템의 일 실시형태의 블록도를 나타낸다. 본 실시형태는, 입력된 디지털 영상신호와 디지털 음성신호로부터 도 1 에 나타낸 신호 포맷의 광신호를 생성하여 광무선 송신하는 광송신 처리 블록 (20) 과, 상기 신호 포맷의 광신호를 수신하여 원래의 디지털 영상신호 및 디지털 음성신호를 복원하는 광수신 처리 블록 (30) 으로 구성되어 있다.

이 실시형태에서는, 상기 서술한 도 1 의 신호 포맷으로 프로그레시브 주사방식에 의한 비압축 베이스 밴드 디지털 영상신호인 750p 신호를 음성신호와 함께 송수신하는 경우와, 후술하는 도 3 의 신호 포맷으로 인터레이스 주사방식에 의한 비압축의 베이스 밴드 디지털 영상신호인 1080i 신호를 음성신호와 함께 송수신하는 경우가 있다. 이 경우, 프로그레시브 주사방식의 영상신호 전송인지 인터레지스 주사방식의 영상신호전송인지는 미리 시스템으로서의 표시사양에 맞춰 어느 하나로 일의적으로 결정해도 좋고, 시스템적으로 스위치 전환 정보나 송신측 영상처리정보를 보조 제어 신호 (CTL1, CTL2) 내에 넣어 송신할 수도 있다.

다음에 도 1 의 신호 포맷의 신호를 송수신하는 경우의 본 실시형태의 동작에 대해 설명한다. 입력단자 (17) 에는 59.94㎐ 의 수직동기신호로, 유효 라인수 768개, 유효 라인 1개 당의 유효 화소수 1366 픽셀로, 1 화소의 구성 데이터 워드수가 2 바이트 (16 비트 워드) 의 비압축 베이스 밴드 레벨의 디지털 컴포넌트 영상신호 (YUV (4:2:2)) 가 8 비트 패러렐에 입력되어 FIFO (First In First Out) 로 구성된 비디오메모리 (21), 비디오메모리 기록/판독 제어부 (22) 및 음성 메모리 (24) 에 각각 공급되고, 비디어 메모리 기록/판독 제어부 (22) 로부터의 제어신호에 의거하여 비디오 메모리 (21) 에 1 라인분씩 기록된다.

한편 입력단자 (18) 에는, 샘플링 주파수 48㎑, 레벨 분해능 24 비트, 2ch (L/R) 의 디지털 음성신호가 입력되고, 이것으로부터 FIFO 로 구성된 음성 메모리 (24) 에 24 비트 패러렐로 공급되고, 음성신호 클럭 발진기 (23) 로부터 출력되는 전송처리용 마스크 클럭 발진기에 동기한 음성신호의 샘플링 주파수에 동기하여 순차적으로 기록된다.

또 기록된 디지털 음성신호는, 입력단자 (17) 로부터의 디지털 영상신호가 입력된 필드마다, 도 1 에 9 와 10 으로 나타낸 2 블록으로 분할 관리되고, 블록마다의 음성신호의 샘플수가 음성 메모리 (24) 에 기록된다. 또한 블록마다 음성 메모리 (24) 로부터 디지털 음성신호가 판독되고, 에러 정정 부호 생성처리부 (25) 에 공급되어, 여기에서 전송 에러 검출용 부호와 에러 정정 부호가 생성되어 음성 메모리 (24) 에 기록된다.

최초의 1 라인째의 광신호 송신시에는, 도 1 에 2 로 나타낸 송수신간의 수직동기를 확보하기 위한 미리 정의된 동기 데이터 (HV) 의 수직동기 식별용 캐릭터와, 도 1 에 3 으로 나타낸 미리 정의된 2종류의 특수 데이터 (HF) 의 짝수 필드 (「HFe」)/홀수 필드 (「HFo」) 의 식별 특수 데이터 중 어느 하나가, 특수 데이터 부가 제어부 (2A) 로부터 출력되고, 8 비트/10 비트 변환부 (2B) 에서 10 비트 패러렐 데이터로 변환되고, 다시 패러렐/시리얼 변환부 (2C) 에 공급되어, 여기에서 시리얼 데이터로 변환된 후, 광송신 모듈 (2D) 에 의해 광신호로 변환되어 광무선 전송로 (41) 로 송신된다.

계속해서 미리 영상/음성 제어 보조데이터 처리부 (26) 에 격납 설정된 보조 제어 데이터 (CTL1) 의 8 비트 워드 열 데이터가 16 비트 워드 단위로 판독되어 영상/음성합성부 (28) 를 통해 8 비트/10 비트 변환부 (2B) 로 패러렐로 공급되고, 여기에서 16 비트 워드가 20 비트 패러렐 데이터로 변환되고, 다시 패러렐/시리얼 변환부 (2C) 에 의해 시리얼 데이터로 변환된 후, 광송신 모듈 (2D) 에 의해 광신호로 변환되어 광무선 전송로 (41) 로 도 1 에 6 으로 나타낸 바와 같이 송신된다 (단, 도 1 은 8 비트/10 비트 변환전의 시리얼 데이터를 나타냄).

1 라인째의 마지막 끝에는 영상/음성합성부 (28) 에 공급된 보조 제어 데이터 (CTL1) 1366×2 바이트에 의거하여, CRCC 생성부 (2E) 에서 생성되어 영상/음성합성부 (28) 에 공급된 2 바이트의 전송 에러 체크용 에러 정정 부호 CRCC 가 16 비트 단위로 영상/음성합성부 (28) 로부터 패러렐로 판독되고, 8 비트/10 비트 변환부 (2B), 패러렐/시리얼 변환부 (2C), 광송신 모듈 (2D) 을 통해 광신호로 변환되어 광무선 전송로 (41) 로 도 1 에 7 로 나타난 바와 같이 송신된다 (단, 도 1 은 8 비트/10 비트 변환 전의 시리얼 데이터를 나타냄). CRCC (7) 1 라인마다 완결되는 전송 에러 체크 부호이다.

다음의 2 라인째도 1라인째와 동일한 포맷의 광신호가 광무선 전송로 (41) 로 송신된다. 3 라인째부터는 음성신호 (9) 와 영상신호 (11) 를 전송한다. 최초에 2 라인째와 동일하게 특수 데이터 부가 제어부 (2A) 로부터 순차적으로 출력된 동기 데이터 (HDp ; 4) 와 특수 워드 특수 데이터 (HDs ; 5) 가, 경로를 거쳐 시리얼 전송 후, 음성 메모리 (24) 의 미리 결정된 데이터 구분으로부터 에러 정정 부호가 부가 처리된 음성신호가 16 비트 워드 단위로 시간 압축되어 판독된 후, 영상/음성합성부 (28) 를 통해 8 비트/10 비트 변환부 (2B) 에 패러렐로 공급되고, 여기에서 20 비트 워드 단위의 패러렐 데이터로 변환된다. 이 20 비트 워드 단위의 패러렐 데이터는, 패러렐/시리얼 변환부 (2C) 에 의해 시리얼 데이터로 변환된 후, 광송신 모듈 (2D) 에 의해 광신호로 변환되어 광무선 전송로 (41) 로 도 1 에 9 로 나타낸 바와 같이 송신된다 (단, 도 1 은 8 비트/10 비트 변환 전의 시리얼 데이터를 나타냄).

또한 계속해서 영상신호 전용의 비디오 메모리 (21) 로부터, 비디오 메모리 기록/판독 제어부 (22) 로부터의 판독 클럭에 의거하여, 화소 데이터 단위로 시간 신장에 의해 영상신호 데이터가 16 비트 단위로 판독되고, 영상/음성합성부 (28) 를 통해 8 비트/10 비트 변환부 (2B) 로 공급된다. 8 비트/10 비트 변환부 (2B) 에 의해 입력된 영상신호 데이터는, 16 비트의 화소 데이터가 20 비트 단위의 패러렐 데이터로 변환되고, 다시 패러렐/시리얼 변환부 (2C) 에 의해 시리얼 데이터로 변환된 후, 광송신 모듈 (2D) 에 의해 광신호로 변환되어 광무선 전송로 (41) 로 도 11 에 나타낸 바와 같이 송신된다 (단, 도 1 은 8 비트/10 비트 변환 전의 시리얼 데이터를 나타냄).

3 라인째의 마지막에는 음성신호와 영상신호 판독시에, CRCC 생성부 (2E) 에서 4×2 바이트의 음성신호와 1366×2 바이트의 영상신호 데이터로부터 산출한 전송 데이터열에 대한 전송 에러 체크용 CRCC 16 비트 워드 데이터가 상기 경로를 거쳐 광송신 모듈 (2D) 로 공급되고, 여기에서 광신호로 변환되어 광무선 전송로 (41) 로 도 1 에 7 로 나타낸 바와 같이 시리얼로 송신된다 (단, 도 1 은 8 비트/10 비트 변환 전의 시리얼 데이터를 나타냄).

4 라인째부터 770 라인째까지는, 상기 3 라인째와 동일한 판독이 실행되어 3 라인째와 동일한 신호배열의 광신호가 광무선 송신된다. 마지막의 771 라인째에서는 10 비트로 변환된 동기 데이터 (HDp) 와 10 비트로 변환된 특수 워드 특수 데이터 (HDs) 를 시계열적으로 무선송신 후, 음성신호 전송블록 (9, 10) 과 영상신호전송과 균형을 맞추어 여분의 데이터 전송분을 패딩 처리한 무효 데이터가 광무선 전송로 (41) 로 도 1 에 12 로 나타낸 바와 같이 616 바이트 분 시리얼로 송신된다. 상기 패딩 처리한 무효 데이터는, 전송 타이밍 발생회로 (29) 에서 전송 포맷에 따라 유효 데이터를 입력할지 무효 데이터를 부가할지를 제어함으로써 실행한다.

다음에 도 2 의 광수신 처리 블록 (30) 의 동작에 대해 설명한다. 광수신 처리 블록 (30) 에서는 수직 동기의 식별 트리거 신호 (제 1 동기 데이터 (HV) 2) 에 준거하여, 시리얼 전송된 디지털 영상신호와 디지털 음성신호를 포함하는 디지털 보조신호를 각각 전용 메모리 (3A, 3D) 에 일단 격납하고, 음성신호를 에러 정정 등 소정의 신호 처리후, 디지털 보조 데이터에 의한 송신측의 샘플링 주파수 정보에 의거하여 생성되는 음성신호 재생용 클럭을 사용하여 순차 음성 메모리 (3D) 로부터 판독하고, 시간 신장에 의해 샘플링 주기로 재생한다. 또 재생하는 음성신호의 샘플수는, 블록마다 동시에 전송되어 오는 샘플수 정보에 의거하여, 연속 재생함으로써 영상과의 동기 재생을 실현하고 있다.

한편 영상신호는 송신된 수직동기의 식별 트리거 신호를 기준으로, 재스케일링용 클럭에 대한 수직동기에서의 동기화를 도모하고, 디지털 보조 데이터에 의거한 영상 포맷에 따라, 블랭킹 구간을 포함하는 수직동기신호와 수평동기신호를 부가한 후에 순차적으로 비디오 메모리 (3A) 로부터 유효 라인마다의 화소 데이터를 시간 압축에 의한 판독 처리를 실행하고, 다시 스케일링함으로써 동기 재생하여 상기 서술한 과제를 해결하는 것이다.

즉, 광무선 전송로 (41) 에 의해 전송된 도 1 의 포맷의 광신호는, 광수신 처리 블록 (30) 내의 광수신 모듈 (31) 에 의해 수신되어 광전 변환된 후, 시리얼/패러렐 변환부 (32) 에서 패러렐 데이터로 변환되어 10 비트/8 비트 변환부 (33) 에 공급되어 입력 10 비트가 8 비트로 변환되어 출력된다.

특수 데이터 감시 제어부 (34) 는, 라인 전송의 선두에 부가되어 있는 미리 정의된 1개의 수직동기의 식별 트리거 신호인 동기 데이터 (HV) 를 감시하고 있고, 이 동기 데이터 (HV) 를 검출하면 다음 1개의 특수 데이터 (HF) 로부터 짝수 필드와 홀수 필드를 식별하고, 수신 타이밍 발생회로 (35) 로부터 출력되는 수신 타이밍 신호를 제어한다. 한편, 시리얼/패러렐 변환부 (32) 로부터 출력된 신호 중, 미리 결정된 동기 데이터로서 할당된 영상의 유효 라인 동기의 식별이 가능해지는 구획 식별 신호인 동기 데이터 (HDp) 에 의거하여, 셀프 클럭 발진기 (37) 로부터 셀프 클럭이 생성된다. 이 셀프 클럭은, 수신 타이밍 발생회로 (35) 와 비디오 메모리 기록/판독 제어부 (39) 에 각각 공급된다. 또한 이 동기 데이터 (HDp) 는 유효 라인마다 정기적으로 송신함으로써, 수신시의 셀프 클럭 컬렉션 기능을 만족시키기 위해서도 사용된다.

또 10 비트/8 비트 변환부 (33) 에 의해 10 비트가 8 비트로 변환된 수신신호는, 영상/음성분리부 (36) 에 16 비트 워드 단위로 패러렐로 입력되고, 여기에서 수신 타이밍 발생회로 (35) 로부터의 수신 타이밍 신호에 의거하여, 영상신호 데이터와 음성신호 데이터와 제어 보조 데이터로 분리되어, 영상신호 데이터는 FIFO 에 의해 구성되어 있는 비디오 메모리 (3A) 에 공급되고, 음성신호 데이터는 FIFO 에 의해 구성되어 있는 음성 메모리 (3D) 에 공급되고, 제어 보조 데이터는 영상/음성제어 보조데이터 감시부 (3C) 에 공급된다.

또 음성 메모리 (3D) 에 기록된 음성신호 데이터는, 전송되어 오는 영상신호 데이터의 필드마다 2 블록으로 분할 관리되어 있고, 블록마다, 음성 메모리 (3D) 로부터 음성 신호 데이터가 판독되어 에러 정정 처리부 (3E) 에 공급되고, 에러 검출용 부호와 에러 정정 부호에 의해 에러 정정 처리가 실행된 후, 음성 메모리 (3D) 에 다시 기록된다.

또 송신측의 전송 처리용 마스터 클럭 발진기 (27) 와 동기한 수신측의 셀프 클럭 발진기 (37) 로부터, 음성신호재생 클럭 발진기 (38) 에 의해 송신측 샘플링 주파수와의 동기화 재생 클럭 신호를 생성하고, 이 클럭 신호와 영상/음성 제어 보조 데이터 감시부 (3C) 로부터 수신한 보조 제어 신호 (CTL1, CTL2) 에 포함되어 있는 송신측의 채널수, 샘플 유효 비트수 등에 의거하여, 음성 메모리 (3D) 로부터 에러 정정 처리후의 재생 음성 신호의 데이터가 원래의 시간축이 되도록 시간 신장되어 샘플링 주기로 판독되고, 디지털 음성신호출력단자 (43) 로 출력된다.

또 영상/음성 제어 보조 데이터 감시부 (3C) 로부터 수신한 보조 제어 신호 (CTL1, CTL2) 에 의거하여, 재생표시부측을 설정 제어하기 위한 영상 포맷이나 표시부 설정 정보 등의 정보를, 재스케일링 영상 타이밍 발생회로 (3B) 에 출력하고, 재스케일링 영상 타이밍 발생회로 (3B) 로부터의 정보에 의거하여, 비디오 메모리 기록/판독 제어부 (39) 로부터 비디오 메모리 (3A) 로의 기록과 판독 제어가 실행된다.

여기에서 통상의 영상신호는 도 4 에 나타낸 바와 같이 블랭킹을 포함하는 일의적으로 결정된 포맷으로 입출력되고, 그대로 표시부에 전송하면 표시가능한 신호로서 취급된다. 그러나 본 실시형태의 전송 포맷에서는 도 1 에 나타낸 바와 같이 블랭킹 부분을 생략하여, 영상신호부분을 시간축 압축전송함으로써 전송용량의 저감을 도모하는 관계에서, 최종적인 표시부 (도시생략) 로의 출력신호는 블랭킹의 부가와 수신영상 데이터의 시간축 신장이 필요하게 된다. 따라서 재스케일링 영상 타이밍 발생회로 (3B) 는, 블랭킹 신호를 포함하는 수직동기신호와 수평동기신호의 부가와 수신영상신호 데이터의 시간축 신장을 하는 재스케일링을 실행한다.

재스케일링 영상 타이밍 발생회로 (3B) 로부터 출력되는 블랭킹 신호를 포함하는 수직동기신호와 수평동기신호는, 비디오메모리 기록/판독 제어부 (39) 로부터의 판독 클럭에 의거하여, 화소 데이터 단위로 표시부에 맞춘 시간축으로 1 화소의 16 비트 단위로 1 라인씩 비디오메모리 (3A) 로부터 판독된 유효 라인 구간의 화소 데이터와 합성되어 디지털 영상신호출력단자 (42) 로 출력된다.

이와 같이 본 실시형태에 의하면, 여분의 무효 데이터에 의한 패딩 처리하는 전송 구간이 발생하지만, 동기 블랭킹 구간의 전송을 중단함으로써, 가능한 한 불필요한 신호를 전송하지 않고, 영상신호의 유효 라인 구간만의 화소 데이터 전송에 음성신호의 중첩 처리 구간을 부가함으로써, 750p 의 컴포넌트 영상 (4:2:2) 의 품질 클래스의 비압축 베이스 밴드 디지털 HD 영상전송이 약 1.27Gbps 로 광전송 가능하다.

그리고 블랭킹 구간을 포함하는 750p 의 컴포넌트 영상을 직접 광전송하는 경우는 약 1.49Gbps 의 전송 스피드가 필요하다. 현재의 단일 광에 의한 광무선 전송능력과 일반적인 AV 기기로의 전개를 고려하고, 또한 전송거리가 10m 이상의 확실한 전송을 실현한 후에, 이 전송 스피드 차이의 저감은 크고, 송수신의 회로규모가 커지지 않고, 광무선 전송의 여유도 확보가 가능하게 되어 단일광에 의한 광무선 전송의 실현이 가능하다.

또 본 실시형태에 의하면, 전송처리하는 마스터 클럭 주파수가 음성신호의 샘플링 주파수의 정수배의 조건을 만족하고, 또한 영상신호의 유효 전송 라인수를 만족하는 최대공약수로부터 산출되는 주파수 마스터 클럭으로 함으로써, 영상신호와 음성신호의 동기 재생 처리의 간략화가 가능하고, 영상신호와 음성신호의 동기 재생 회로가 소규모로 실현 가능하다.

또한 전송 가능한 영상신호의 포맷을 최대 전송 포맷으로서 고정화하고, 그 이하의 전송용량에 대응한 영상신호의 경우에는, 영상신호 및 음성신호 모두 무효 데이터에 의한 패딩 처리를 실시함으로써, 수직동기신호가 동일하면 시스템을 변경하지 않고 동일 전송 포맷으로 전송 가능하고, 영상신호와 음성신호의 동기 재생도 보증할 수 있는 이점이 있다. 적어도 디지털 HD 영상신호이고, 750p 이하의 720p 나 480p 의 영상신호에 대해서는, 제 1 실시형태에서 전부 커버할 수 있게 된다.

다음으로 본 발명의 제 2 실시형태에 대하여 설명한다. 본 실시형태에서는, 인터레이스 주사방식에 의한 대표적인 디지털 HD 영상신호인 1080i 의 전송에 관한 것이다. 도 3 은 본 발명이 되는 전송 시스템의 제 2 실시형태에서 전송하는 신호 포맷을 나타내고, 도 1 과 동일 부분에는 동일 부호를 달고 있다.

도 3 에 나타내는 신호 포맷 (13) 은, 1080i 의 영상 포맷 전송에 관하여, 수직동기신호의 주파수가 59.94㎐ (60㎐×1000/1001) 를 상정하고, 영상의 유효 라인수 540×2개, 유효라인 1개 당의 유효 화소수 1920 픽셀로, 1 화소의 구성 데이터 워드수가 2 바이트 (16 비트 워드) 의 디지털 컴포넌트 영상신호 (4:2:2) 에, 음성신호는 샘플링 주파수 48㎑, 레벨 분해능 24비트, 2ch (L/R) 의 음성 데이터를 중첩하여 전송하는 포맷을 나타낸다.

본 제 2 실시형태에서도 제 1 실시형태와 동일하게, 송신측의 8 비트/10 비트의 패러렐/시리얼 변환과 수신측의 10 비트/8 비트의 시리얼/패러렐 변환을 16 비트 워드 단위에서의 취급을 상정하고, 패러렐 데이터의 메모리로의 기록ㆍ판독용으로 사용하는 마스터 클럭의 20 배 (=16 비트×10B/8B) 의 클럭을 시리얼 전송으로 사용한다.

또 본 실시형태에서의 총 전송용량은, 제 1 실시형태의 전송용량보다 적기 때문에, 도 3 의 신호 포맷 13 중에 14, 15 로 나타낸 바와 같이, 여분의 전송용량부분은 무효 데이터로 패딩 처리함으로써 총 전송용량은 제 1 실시형태의 용량을 변경하지 않고, 1 라인 당의 필요 화소수를 1 라인 전송으로 완결하는 조건과, 음성신호의 에러 정정을 포함한 블록 전송을 제 1 실시형태와의 호환성을 확보하는 것을 조건으로 한 전송 포맷의 실시형태이다.

도 3 에서 최초의 1 라인째는, 제 1 실시형태의 형태와 동일하게, 동기 데이터 (HV ; 2) 의 수직동기 식별용 캐릭터, 특수 데이터 (HF ; 3), 화상 포맷 등의 보조 제어 데이터 (CTL1 ; 6), 이 보조 제어 데이터 판독시에 산출한 데이터열에 대한 전송 에러 체크용 CRCC 16 비트 워드 데이터 (7) 의 순서로 배치하고, 이들에 대해 8 비트/10 비트 (8B/10B) 변환 후 시리얼 전송을 실행한다.

또한 본 영상신호는 인터레이스 주사신호이고, 이 신호 포맷에 의해 1080i 신호와 음성신호는 1 필드마다 전송되기 때문에, 특수 데이터 (HF ; 3) 는 전송화상정보에 따라, 짝수 필드 (HFe) 와 홀수 필드 (HFo) 를 필드 단위로 교대로 전송할 필요가 있다. 2 라인째도 1라인째와 동일하게 보조 제어 데이터 (CTL2 ; 8) 를 전송하는 영역으로, 상기 제 1 실시형태와 동일한 시리얼 전송을 실행한다.

3 라인째부터는, 음성신호 블록 (1/2 ; 9) 및 음성신호 블록 (2/2 ; 10) 과 영상신호 데이터 (11) 의 전송을 실행한다. 여기에서 제 1 실시형태와 다른 점은, 본 영상 포맷의 1 필드 당의 전송할 필요가 있는 유효 라인수가 540개이기 때문에, 제 1 실시형태와 같이 유효 라인 방향 (수직동기 라인방향) 으로 2개의 음성신호 블록을 연속하여 전송할 수는 없다. 따라서 도 3 에 나타낸 바와 같이, 유효 화소 전송방향 (수평동기 라인방향) 으로 동시에 전송하는 포맷 형식으로 되어 있다.

2라인째와 동일하게 동기 데이터 (HDp ; 4) 와 특수 워드 데이터 (HDs ; 5) 를 선두에, 에러 정정 부호가 부가처리된 음성 신호 블록 (1/2) 을 음성신호전용ㆍ메모리 (FIFO) 영역으로부터 미리 정해진 데이터 구분부터 16 비트 워드 단위로 8 바이트분 시간압축 판독하여, 8B/10B 변환후 시리얼 전송한다. 그 후, 에러 정정 부호가 부가처리된 음성신호 블록 (2/2) 에 대해서도 동일하게 8 바이트분 전송처리를 한다.

또한 계속해서 영상신호 전용 메모리 (FIFO) 로부터 화소 데이터 단위로 시간 신장에 의한 데이터 판독을 1920×2바이트분 실행하고, 8B/10B 변환후 시리얼 전송한다. 마지막에 음성신호와 영상신호 판독시에 산출한 전송 데이터열에 대한 전송 에러 체크용 CRCC 16비트 워드 데이터 (7) 를 2 바이트분 부가하여, 8B/10B 변환 후 시리얼 전송을 한다. 여기에서는 CRCC 의 산출처리범위는 영상신호에만 한정해도 된다.

상기 3 라인째와 마찬가지로, 386 라인째까지는, 동일한 전송처리를 실행한다. 이어서 387 라인째부터 542 라인째까지는, 각 라인당 패딩 처리된 8 바이트분의 무효 데이터 (14) 와, 패딩 처리된 8 바이트분의 무효 데이터 (15) 의 음성신호와, 1920×2 바이트분의 영상신호 데이터 (11) 를 8B/10B 변환 후 시리얼 전송하는 것을 156 라인분 반복한다.

또한 본 실시형태에서는, 1 필드내에서 음성신호 블록 (9 와 10) 을 2분할 전송할 수 없기 때문에, 송수신에 의한 재생 지연을 3 필드 이내로 하는 것을 목표로 하고 있다. 또 음성신호 전송블록 (9, 10) 에 있어서는, 영상신호전송과 균형을 맞추어, 제 1 실시형태와 동일하게, 여분의 데이터 전송 에어리어 또는 무효 데이터로 패딩처리하여 전송하고 있다.

543 라인째부터 547 라인째까지는 제 1 실시형태에서의 총전송용량에 대한 본 실시형태에서의 유효전송용량의 차분이고, 불필요한 데이터 영역을 위해, 도 3 에 16 으로 나타낸 바와 같이 음성신호와 영상신호 모두를 무효 데이터로 패딩 처리하고, 8B/10B 변환 후 시리얼 전송을 실시한다. 단, CRCC7 의 연산처리 데이터는 의미가 없기 때문에 반드시 부가할 필요는 없다.

마지막의 548 라인째의 전송 라인의 무효 데이터 (12) 의 전송은, 제 1 실시형태와 동일한 이유에 의한다. 영상신호와 음성신호의 동기재생처리를 간단하게 하기 위해, 전송처리하는 마스터 클럭 주파수가 음성신호의 샘플링 주파수의 정수배의 조건을 충족하고, 또한 영상신호의 유효 전송 라인수를 만족하는 최대공약수로부터 산출되는 주파수로 했을 때에 발생하는 여분의 데이터 전송량이다. 이 때문에, 이 전송 라인은 무효가 되는 데이터 영역이기 때문에, 동기 데이터 (HDp ; 4) 와 특수 워드 특수 데이터 (HDs ; 5) 를 시리얼 전송한 후, 여분의 데이터 전송분을 무효 데이터에 의한 패딩 처리하고, 8B/10B 변환 후 시리얼 전송하고, CRCC 연산처리 데이터는 부가되어 있지 않다.

또한 전송하는 음성신호 포맷에 관해서도, 제 1 실시형태와 동일하게, 샘플링 주파수 48㎑, 레벨 분해능 16 비트로 함으로써, 전송 포맷을 변경하지 않고 3ch (L/R/Center) 의 신호를 전송할 수도 있다.

이와 같이 본 실시형태에 의하면, 여분의 무효 데이터에 의한 패딩 처리하는 전송 구간이 발생하지만, 동기 블랭킹 구간의 전송을 중단함으로써, 가능한 한 불필요한 신호를 전송하지 않고, 영상신호의 유효 라인 구간만의 화소 데이터 전송에 음성신호의 중첩 처리 구간을 부가함으로써, 1080i 의 컴포넌트 영상 (4:2:2) 품질 클래스의 비압축 베이스 밴드 디지털 HD 영상전송을 약 1.27Gbps 로 광전송할 수 있다.

또한 본 발명은 이상의 실시형태에 한정되지 않고, 예컨대 도 2 에서 광송신 모듈 (2D) 과 광수신 모듈 (31) 을, 광파이버용 송수신 드라이버/리시버로 치환함으로써 광파이버 전송할 수도 있다. 또 미리 정의된 특수 데이터 (5) 를 동기 데이터 (HDp) 뒤에 부가함으로써, 예컨대 저작권보호를 위해 실시하는 전송 데이터의 스크램블 처리 등의 키 정보의 전환 신호를 얻도록 할 수도 있다.

본 발명은 비압축 베이스 밴드 디지털 HD (High-Definition) 영상신호와 디지털 음성신호, 영상신호 포맷 및 음성신호 포맷의 디지털 보조 제어 신호를 합성하여 다중화한 신호를, 광무선 전송수단, 또는 광신호전송 케이블 수단을 사용하여 시리얼 전송하고, 광신호를 수신한 후, 영상신호, 음성신호ㆍ보조 제어 신호를 분리하고, 영상신호와 음성신호 각각을 재생하는 것을 가능하게 한 영상ㆍ음성의 광무선 전송장치 또는 광신호 케이블 전송장치에 이용할 수 있다.

도 1 은 본 발명의 제 1 실시형태에서의 전송 포맷을 나타내는 개략 구성도이다.

도 2 는 본 발명의 전송 시스템의 일 실시형태의 개략 구성도이다.

도 3 은 본 발명의 제 2 실시형태에서의 전송 포맷을 나타내는 개략 구성도이다.

도 4 는 종래의 전송 시스템의 일례의 데이터 전송 포맷을 나타내는 개략 구성도이다.

※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※

1 : 1366 픽셀×768p 영상의 신호 포맷

2 : 수직동기 식별용 동기 데이터 (HV)

3 : 짝수 필드와 홀수 필드 식별용 특수 데이터 (HF)

4 : 유효 라인 식별용 동기 데이터 (HDp)

5 : 보조 동기 데이터용 특수 데이터 (HDs)

6, 8 : 보조 제어 데이터 (CTL1, CTL2)

7 : 데이터 전송 에러 검출용 CRCC

9 : 음성 신호 전송 블록 전반의 1/2 필드분

10 : 음성신호 전송 블록 후반의 1/2 필드분

11 : 영상신호의 유효 데이터 전송 영역

12 : 패딩 처리 전송 영역

13 : 1920 픽셀×1080i 영상의 신호 포맷

14 : 음성신호 전송블록의 패딩 처리 전송 영역

15 : 음성신호 전송블록의 패딩 처리 전송 영역

16 : 음성신호, 영상신호 공통의 패딩 처리 영역

17 : 디지털 영상신호 입력 단자

18 : 디지털 음성신호 입력단자

20 : 광송신 처리 블록

21, 3A : 비디오 메모리

22, 39 : 비디오 메모리 기록/판독 제어부

23 : 음성신호 클럭 발진기

24, 3D : 음성 메모리

25 : 에러 정정 부호 생성 처리부

26 : 영상/음성 제어 보조 데이터 처리부

27 : 전송 처리용 마스터 클럭 발진기

28 : 영상/음성합성부

29 : 전송 타이밍 발생회로

2A : 특수 데이터 부가 제어부

2B : 8 비트/10 비트 (8B/10B) 변환부

2C : 패러렐/시리얼 변환부

2D : 광송신 모듈

2E : CRCC 생성부

30 : 광수신 처리 블록

31 : 광수신 모듈

32 : 시리얼/패러렐 변환부

33 : 10 비트/8 비트 (10B/8B) 변환부

34 : 특수 데이터 감시 제어부

35 : 수신 타이밍 발생회로

36 : 영상/음성분리부

37 : 셀프 클럭 발진기

38 : 음성신호 재생 클럭 발진기

3B : 재스케일링 영상 타이밍 발생회로

3C : 영상/음성제어 보조 데이터 감시부

3E : 에러 정정처리부

42 : 디지털 영상신호 출력단자

43 : 디지털 음성신호 출력단자

Claims (7)

1. 비압축 베이스 밴드 레벨에서의 디지털 영상신호 및 디지털 음성신호와 함께, 영상 포맷ㆍ음성 포맷 등에 관한 보조정보를 내용으로 하는 디지털 보조신호를 다중화하여 시리얼 전송하는 전송 시스템에 있어서,

   상기 디지털 영상신호의 화소 데이터를 소정의 단위 구분마다 기억하는 제 1 기억수단;

   상기 디지털 음성신호를 전송 처리용 마스터 클럭 발진기에 동기하는 샘플링 주파수에 의한 음성 샘플 단위로 소정의 단위 구분마다 기억하는 제 2 기억수단;

   상기 디지털 보조신호를 기억하는 제 3 기억수단;

   상기 디지털 영상신호의 수직동기신호용 동기 데이터로서 정의된 제 1 동기 데이터와, 상기 디지털 영상신호의 유효 라인 식별용 동기 데이터로서 정의된 제 2 동기 데이터와, 상기 제 1 기억수단으로부터 판독한 상기 디지털 영상신호와, 상기 제 2 기억수단으로부터 판독한 상기 디지털 음성신호와, 상기 제 3 기억수단으로부터 판독한 상기 디지털 보조신호를 소정 순서로 시계열적으로 합성한, 복수 라인으로 이루어지는 전송신호를 생성하는 전송신호 생성수단; 및

   상기 전송신호 생성수단으로부터 출력된 전송신호를 시리얼로 전송 출력하는 출력수단을 구비하고,

   상기 전송신호 생성수단은, 상기 제 1 동기 데이터에 계속해서 상기 제 3 기억수단으로부터의 상기 디지털 보조신호를 소정 비트수 판독하여 시계열적으로 합성한 신호를 제 1 라인의 전송신호로 하고, 상기 제 2 동기 데이터에 계속해서 상기 제 3 기억수단으로부터의 상기 디지털 보조신호를 소정 비트수 판독하여 시계열적으로 합성한 신호를 제 2 라인의 전송신호로 하고, 제 3 라인 이후 소정 라인까지의 복수 라인의 각각의 전송신호는, 상기 제 2 동기 데이터에 계속해서 상기 제 2 기억수단으로부터 1 필드당 전송이 필요한 상기 디지털 음성신호의 샘플 데이터량 M (M : 자연수) 바이트를 상기 디지털 영상신호의 유효 라인수 N (N : 자연수) 으로 나누어 얻어지는 데이터 구분 L (L : 자연수) 을 순차적으로 판독한 후, 상기 제 1 기억수단으로부터 상기 디지털 영상신호의 각 라인에서의 유효 화소 데이터분을 순차적으로 판독하여 시계열적으로 합성하고 블랭킹 신호를 배제한 신호로 한 것을 특징으로 하는 전송 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 디지털 영상신호는 프로그레시브 주사방식으로 표시되어야 하는 영상신호이며, 상기 전송신호의 제 3 라인 이후 상기 소정 라인까지의 복수 라인에서 상기 디지털 음성신호는, 각각 1 필드 당 전송이 필요한 상기 디지털 음성신호에 에러 정정 부호를 부가한 샘플 데이터량을 2분할하여 얻어진 샘플 데이터량을 상기 유효 라인 수의 1/2배로 나누어 얻어지는 상기 데이터 구분 L 이 순차적으로 전송되는 것을 특징으로 하는 전송 시스템.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 디지털 영상신호는 인터레이스 주사방식으로 표시되어야 하는 영상신호이며, 상기 전송신호의 제 3 라인 이후 상기 소정 라인까지의 복수 라인에서의 상기 디지털 음성신호는, 각각 1 필드 당 전송이 필요한 상기 디지털 음성신호에 에러 정정 부호를 부가한 샘플 데이터량을 2분할하여 얻어진 샘플 데이터량을 상기 유효 라인 수의 1/2배로 나누어 얻어지는 전반의 데이터 구분과 후반의 데이터 구분이 각 라인에서 합성되어 전송되는 것을 특징으로 하는 전송 시스템.
4. 제 1 항에 있어서,

   상기 전송신호 생성수단은, 상기 제 1 동기 데이터에 계속해서 짝수 필드인지 홀수 필드인지를 식별시키는 특수 데이터를 시계열적으로 부가한 후, 상기 디지털 보조신호를 부가한 제 1 라인의 전송신호를 생성하고, 상기 제 2 동기 데이터에 계속해서 제 3 보조 동기 데이터인 특수 데이터를 시계열적으로 부가한 후, 상기 디지털 보조 신호 또는 상기 디지털 음성신호 및 상기 디지털 영상신호를 부가한 제 2 라인 이후의 전송신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 전송 시스템.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 전송신호 생성수단은, 1 필드당 전송이 필요한 상기 디지털 음성신호의 샘플 데이터량과 상기 디지털 영상신호의 상기 복수 라인에서의 유효 화소 데이터의 판독 데이터량에 대해, 부족분의 데이터량을 무효 데이터로 패딩처리하는 것을 특징으로 하는 전송 시스템.
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 전송신호 생성수단은, 상기 디지털 음성신호의 샘플링 주파수의 정수배의 조건을 충족하고 또한 상기 디지털 영상신호의 유효 전송 라인수를 만족하는 최대공약수로부터 산출되는 주파수를 마스터 클럭 주파수로 하여, 상기 전송신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 전송 시스템.
7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 출력수단은, 상기 전송신호 생성수단으로부터 출력된 상기 전송신호를 8 비트/10 비트 패러렐 변환한 후, 패러렐/시리얼 변환하여 시리얼로 전송 출력하는 것을 특징으로 하는 전송 시스템.