KR20110113567A

KR20110113567A - 카메라 시스템, 카메라 장치, 카메라 컨트롤러 및 중계 장치

Info

Publication number: KR20110113567A
Application number: KR1020110030228A
Authority: KR
Inventors: 히데아끼 무라야마; 사또시 쯔바끼; 다모쯔 무나까따; 에이사부로 이따꾸라
Original assignee: 소니 주식회사
Priority date: 2010-04-09
Filing date: 2011-04-01
Publication date: 2011-10-17
Also published as: US20110249132A1; EP2375726A1; US9344645B2; JP2011234347A; TW201204017A; JP5874178B2; CN102215327A

Abstract

카메라 시스템은, 입력된 동기 신호에 동기하여 촬상된 영상 신호를 출력하는 카메라 장치; 상기 카메라 장치의 상기 영상 신호가 입력되는 카메라 컨트롤러; 및 상기 카메라 장치와 상기 카메라 컨트롤러 사이에 접속되고, 상기 카메라 장치로부터 상기 카메라 컨트롤러에 전송될 상기 영상 신호를 중계하는 중계 장치를 포함하고, 상기 중계 장치는 적어도 외부로부터 입력된 동기 신호를 상기 카메라 장치에 전송하고, 상기 외부로부터 입력된 동기 신호에 동기하여 상기 영상 신호를 상기 카메라 장치에 출력한다.

Description

카메라 시스템, 카메라 장치, 카메라 컨트롤러 및 중계 장치{CAMERA SYSTEM, CAMERA DEVICE, CAMERA CONTROLLER AND RELAY DEVICE}

본 발명은, 촬상된 영상 신호를 출력하는 카메라 시스템, 카메라 장치, 카메라 컨트롤러 및 중계 장치에 관한 것이다.

방송국 등에서 사용하는 카메라 시스템에서는, 영상 신호를 출력하는 카메라 헤드 유닛(camera head unit:CHU)과 영상 신호가 입력되는 카메라 컨트롤 유닛(camera control unit:CCU)이 트라이악스 케이블(triax cable) 또는 광 파이버 케이블(optical fiber cable)에 의해 접속되어 있다(JP-A-2005-057499호 공보 및 JP-A-2005-064816호 공보 참조).

그러나, CHU와 CCU가 트라이악스 케이블 또는 광 파이버 케이블에 의해 1 대 1 대응으로 접속되는 경우, CHU가 촬영한 영상 신호는 CCU로부터 취출될 필요가 있다. 또한, CHU에 대해 GEN-LOCK 신호, 컨트롤 신호, 리턴 영상 신호 등이 CCU로부터 입력될 필요가 있다.

그 결과, 방송국 등에서 사용하는 카메라 시스템에서는, CCU에 복수의 케이블이 접속될 수 있고, 케이블을 접속하거나 설치하는 데에 시간이 걸린다.

또한, 1개의 카메라 시스템을 구축한 후에 CHU 등을 추가하거나, 교환하거나, 새로이 갖추는 경우, CCU의 케이블 접속을 변경하는 데에 시간이 많이 소요되고 손이 많이 가게 된다.

따라서, 이러한 카메라 시스템에서는 CCU의 케이블 접속 수를 저감시키고, 시스템 변경 등을 용이하게 하는 것이 요구되고 있다.

본 발명의 실시 형태에 따르면, 입력된 동기 신호에 동기하여 촬상된 영상 신호를 출력하는 카메라 장치; 상기 카메라 장치의 상기 영상 신호가 입력되는 카메라 컨트롤러; 및 상기 카메라 장치와 상기 카메라 컨트롤러 사이에 접속되고, 상기 카메라 장치로부터 상기 카메라 컨트롤러에 전송될 상기 영상 신호를 중계하는 중계 장치를 포함하는 카메라 시스템이 제공된다. 중계 장치는 적어도 외부로부터 입력된 동기 신호를 상기 카메라 장치에 전송하고, 상기 외부로부터 입력된 동기 신호에 동기하여 상기 영상 신호를 상기 카메라 장치에 출력한다.

상기 실시 형태에 따른 카메라 시스템에서는, 카메라 장치와 카메라 컨트롤러 사이에 중계 장치가 접속되고, 이 중계 장치에 대하여 외부로부터 동기 신호가 입력될 수 있다. 따라서, 카메라 컨트롤러로부터 동기 신호를 입력할 필요가 없어, 카메라 장치에 접속되는 케이블 접속 수를 저감시킬 수 있다.

본 발명의 다른 실시 형태에 따르면, 촬상된 비디오 신호를 생성하는 촬상부; 및 상기 비디오 신호를 수신하고, 상기 비디오 신호를 포함하는 영상 신호를 전송하는 통신부를 포함하는 카메라 장치가 제공된다. 상기 통신부는, 패킷화된 동기 신호를 수신하고, 상기 패킷화된 동기 신호의 수신에 동기하여 패킷화된 영상 신호를 전송한다.

본 발명의 또 다른 실시 형태에 따르면, 촬상 영상 신호 및 동기 신호를 송수신하는 통신부; 및 상기 통신부에 의해 송수신되는 상기 영상 신호 및 상기 동기 신호를 처리하는 신호 처리부를 포함하는 카메라 컨트롤러가 제공된다. 상기 통신부는 상기 동기 신호를 패킷화하여 전송하고, 상기 패킷화된 동기 신호에 동기하여 전송된 상기 영상 신호를 수신한다.

본 발명의 또 다른 실시 형태에 따르면, 카메라 장치로부터 촬상 영상 신호를 수신하도록 구성된 제1 접속부; 상기 영상 신호를 동기시키는 동기 신호를 카메라 컨트롤러로부터 수신하도록 구성된 제2 접속부; 외부 장치와 통신하는 제3 접속부; 및 통신 컨트롤러를 포함하는 중계 장치가 제공된다. 상기 통신 컨트롤러는, 상기 제2 접속부 또는 상기 제3 접속부로부터 입력되는 상기 동기 신호를, 상기 제1 접속부로부터 상기 카메라 장치에 전송한다.

상기 실시 형태에 따르면, CCU에 접속될 케이블의 수를 저감시킬 수 있고, 카메라 시스템을 용이하게 변경할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 카메라 시스템의 개략 구성도.
도 2는 도 1의 CHU의 개략 블록도.
도 3은 도 2의 CHU의 변형예의 개략 블록도.
도 4는 도 1의 CCU의 개략 블록도.
도 5는 도 1의 CHU와 CCU 사이에서 전송되는 각종 신호의 설명도.
도 6의 (a) 내지 도 6의 (d)는 도 1의 카메라 시스템에서 전송되는 비동기 통신 패킷의 설명도.
도 7은 도 1의 중계 장치의 개략 블록도.
도 8a 및 도 8b는 도 2의 타임 스탬프 추출부 및 클록 생성부의 블록도.
도 9는 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 카메라 시스템의 개략 구성도.
도 10은 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 카메라 시스템의 개략 구성도.
도 11은 도 10의 비동기 전송로 인터페이스 장치의 개략 블록도.
도 12는 본 발명의 제4 실시 형태에 따른 카메라 시스템의 개략 구성도.
도 13은 제1 비교예에 따른 카메라 시스템의 구성도.
도 14는 도 13의 CHU의 개략 블록도.
도 15는 도 13의 CCU의 개략 블록도.
도 16은 광 분기 회로의 개략 블록도.
도 17은 광 혼합 회로의 개략 블록도.
도 18은 제2 비교예에 따른 카메라 시스템의 구성도.
도 19는 도 18의 CHU의 개략 블록도.
도 20은 도 18의 카메라 시스템에서의 주파수 분리 상태의 설명도.
도 21은 도 18의 CCU의 개략 블록도.
도 22는 트라이악스 신호 분기 회로의 개략 블록도.
도 23은 트라이악스 신호 혼합 회로의 개략 블록도.

이하, 본 발명의 실시 형태를 도면을 참조하여 설명한다.

설명은 이하의 순으로 행한다.

1. 제1 실시 형태(일반적인 카메라 시스템의 예)

2. 제2 실시 형태(중계기를 직렬로 접속한 카메라 시스템의 예)

3. 제3 실시 형태(카메라 시스템의 변형예)

4. 제4 실시 형태(카메라 시스템의 변형예)

5. 제1 비교예(광 파이버 케이블의 예)

6. 제2 비교예(트라이악스 케이블의 예)

<1. 제1 실시 형태>

[카메라 시스템(1)]

도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 따른 카메라 시스템(1)의 개략 구성도이다.

도 1의 카메라 시스템(1)은 방송국 등에서 사용되며, 카메라 헤드 유닛(camera head unit:CHU)(2) 및 카메라 컨트롤 유닛(camera control unit:CCU)(3)을 포함한다.

CHU(2) 및 CCU(3)는 트위스트 페어 케이블(twisted-pair cable)(4)을 통해 중계 장치(5)에 접속되어 있다.

트위스트 페어 케이블(4)은 IEEE(The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc.) 802.3 등에 준거하는 것이면 충분하다.

중계 장치(5)는, 예를 들어, 5개의 포트(51)의 스위칭 허브이다.

스위칭 허브는 각 포트(51)로부터 입력된 패킷의 목적지에 기초하여 출력 목적지의 포트(51)를 선택하고, 패킷을 포트(51)로부터 출력한다.

또한, 패킷에 방송 주소가 사용되는 경우, 스위칭 허브는 기본적으로 모든 포트(51)로부터 수신된 패킷을 출력한다.

중계 장치(5)에는 CHU(2) 및 CCU(3) 이외에, 모니터(6), 컨트롤 신호를 생성하는 리모트 컨트롤 패널(RCP)(7), 무선 장치(8) 등이 접속되어 있다.

무선 장치(8)는, 다른 CCU(9), 휴대 단말기(10) 등과 무선 통신을 행할 수 있다.

또한, 중계 장치(5)에는 GEN-LOCK 신호(레퍼런스 신호)를 생성하는 시그널 생성부(SG), 측정기 등이 유선/무선 통신 회선에 의해 접속될 수 있다.

IEEE 802.3은 패킷을 사용하는 데이터 통신 시스템의 규격의 일종이며, 통신 데이터를 소정의 데이터량씩 패킷화해서 통신한다.

이를 위해, 도 1의 카메라 시스템(1)에서는, CHU(2) 및 CCU(3)는 비디오 신호, 오디오 신호, 컨트롤 신호, GEN-LOCK 신호 등을 패킷화하고, 비동기 전송로를 통해 이 패킷화된 신호들을 전송한다.

그리고, 도 1의 카메라 시스템(1)에서는, CHU(2)와 CCU(3) 사이에 위치하는 중계 장치(5)로부터, 촬상된 본선(main line) 비디오 신호를 포함하는 비디오 신호, 오디오 신호, 컨트롤 신호, GEN-LOCK 신호 등을 취출하거나 또는 중계 장치(5)에 삽입할 수 있다.

예를 들어, 다른 CCU(9)는 GEN-LOCK 신호를 중계 장치(5)에 출력한다. 중계 장치(5)는 이 외부로부터 입력된 GEN-LOCK 신호를 CHU(2) 및 CCU(3)에 전송한다. CHU(2)는 이 외부의 GEN-LOCK 신호에 동기하여 비디오 신호를 생성하고 출력한다.

이 밖에도, 예를 들어, RCP(7)는 컨트롤 신호를 중계 장치(5)에 출력한다. 중계 장치(5)는 이 외부로부터 입력된 컨트롤 신호를 CHU(2) 및 CCU(3)에 전송한다.

또한, 중계 장치(5)는 CHU(2)가 전송한 비디오 신호 및 CCU(3)가 전송한 리턴 비디오 신호를 외부에 출력한다. 이 영상들은, 예를 들어, 모니터(6), 휴대 단말기(10) 등으로 확인할 수 있다.

이러한 방식으로, 도 1의 카메라 시스템(1)에서는, CHU(2)를 사용하는 영상 중계 시스템을 저 비용으로 간단하게 구성하고, 설치하고, 운용할 수 있다.

[CHU(2)]

도 2는 도 1의 CHU(2)의 개략 블록도이다.

도 2의 CHU(2)는, 촬상된 본선 비디오 신호 및 오디오 신호를 생성하는 촬상부(11) 및 트위스트 페어 케이블(4)이 접속되는 CHU 통신부(12)를 포함한다.

CHU 통신부(12)는 패킷화된 비디오 신호 등을 비동기로 송수신한다.

CHU 통신부(12)는 IEEE 802.3에 준거하는 트위스트 페어 케이블(4)이 접속되는 인터페이스부(13)를 포함한다.

CHU 통신부(12)는, 트위스트 페어 케이블(4)을 사용하는 비동기 쌍방향 통신에 의해, 예를 들어, 비디오 신호의 패킷을 전송하고 GEN-LOCK 신호의 패킷을 수신한다.

인터페이스부(13)는 트위스트 페어 케이블(4)로부터, 리턴 비디오 신호, 오디오 신호, 컨트롤 신호, GEN-LOCK 신호 등의 패킷을 비동기 전송 모드로 수신한다.

그리고, 디멀티플렉서(14)는, 인터페이스부(13)에 의해 수신된 패킷으로부터 컨트롤 신호의 데이터를 분리하고, 커맨드 디패킷타이저(command depacketizer)(15)는 그 데이터를 컨트롤 신호로 변환한다.

컨트롤 신호는 CPU(central processing unit)(16)에 의해 해석되고, 예를 들어, 촬상부(11)의 아이리스 제어 등에 사용된다.

또한, 인터페이스부(13)에 의해 수신된 리턴 비디오 신호 및 오디오 신호의 패킷은 디멀티플렉서(14)에 의해 분리되고, 시간 정보가 타임 스탬프 추출부(17)에 의해 패킷으로부터 추출된다. 또한, 패킷은 RTP 디패킷타이저(RTP depacketizer)(18) 및 디멀티플렉서(19)에 의해, 리턴 비디오 신호의 패킷과 오디오 신호의 패킷으로 분리된다.

타임 스탬프는 CHU(2)에 클록이나 동기 신호를 발생시키기 위해서 사용된다.

분리된 리턴 비디오 신호의 패킷은 비디오 디패킷타이저(20) 및 비디오 디코더(21)에 의해 리턴 비디오 신호로 변환된다.

또한, 분리된 오디오 신호의 패킷은 오디오 디패킷타이저(22) 및 오디오 디코더(23)에 의해 오디오 신호로 변환된다.

리턴 비디오 신호 및 오디오 신호는 촬상부(11)에 출력된다. 촬상부(11)는 모니터(미도시) 또는 헤드셋(72)으로부터 영상 및 음성을 출력한다.

또한, 인터페이스부(13)에 의해 수신된 패킷화된 GEN-LOCK 신호는, 패킷 분리용의 디멀티플렉서(14)에 의해 패킷 데이터로서 분리된다. 또한, 타임 스탬프 추출부(17)에 의해 시각 정보가 추출되어, 클록 생성부(24)에 입력된다.

클록 생성부(24)는 GEN-LOCK 신호로부터 소정의 주파수를 갖는 클록 신호를 생성한다.

동기 신호 발생부(25)는, CPU(16)로부터의 위상 정보에 기초하여, GEN-LOCK 신호로부터 생성된 클록 신호와 주기 및 위상이 동기하는 내부 클록 신호와 동기 신호를 생성하고, 생성된 내부 클록 신호와 동기 신호를 촬상부(11)에 출력한다.

이에 의해, 촬상부(11)의 각 화상 프레임의 촬상 타이밍 등이 GEN-LOCK 신호에 동기한다.

촬상부(11)는 촬상된 비디오 신호 및 오디오 신호를, 예를 들어, GEN-LOCK 신호에 동기하는 타이밍에 CHU 통신부(12)에 출력한다.

촬상부(11)로부터 출력된 비디오 신호는 비디오 인코더(31)에 의해 압축된다. 예를 들어, 라이브 카메라로서 사용되는 시스템의 비디오 코덱의 경우, 비디오 인코더(31)는 저 지연의 라인 기반 코덱을 사용한다.

비디오 패킷 생성부(32)는, 압축된 비디오 신호에 화상 헤더를 부가하고, 화상 헤더가 부가된 비디오 신호를 패킷화한다.

촬상부(11)로부터 출력된 오디오 신호는 오디오 인코더(33)에 의해 압축되고, 오디오 패킷 생성부(34)에 의해 오디오 헤더가 부가되고 패킷화된다.

이 패킷화된 비디오 데이터 및 오디오 데이터는 멀티플렉서(35)에 의해 다중화된다. 또한, RTP 패킷 생성부(36)에 의해 RTP 헤더가 부가되고, 타임 스탬프 생성부(37) 및 네트워크 인터페이스부(38)에 의해 타임 스탬프와 IP 헤더가 부가된다. 인터페이스부(13)는 이 패킷을 비동기 전송 모드로 통신 케이블에 전송한다.

또한, 커맨드 패킷타이저(39)는 CPU로부터 입력된 컨트롤 신호를 패킷화한다.

도 3은 도 2의 CHU(2)의 변형예의 개략 블록도이다.

도 3의 CHU(2)에서는, 화상 헤더가 부가된 화상 패킷과 오디오 헤더가 부가된 오디오 패킷이 독립적으로 RTP-패킷화되고, 이후 별개의 IP 패킷으로서 CCU(3)로부터 전송된다.

이를 위해, 도 3의 CHU(2)에서는, CCU(3)로부터 전송되어 온 리턴 비디오 데이터 패킷, 오디오 데이터 패킷 및 커맨드 데이터 패킷이 디멀티플렉서(14)에 의해 분리된다.

또한, 비디오 패킷과 오디오 패킷은, 각각의 타임 스탬프 추출부(17-1 및 17-2)에 의해 타임 스탬프가 추출되고, 각각의 RTP 디패킷타이저(18-1 및 18-2)에 의해 헤더가 제거된다.

또한, 비디오 패킷은, 비디오 디패킷타이저(20) 및 비디오 비디오 디코더(21)에 의해 리턴 비디오 신호에 복귀된다.

또한, 오디오 패킷은, 오디오 디패킷타이저(22) 및 오디오 디코더(23)에 의해 오디오 신호에 복귀된다.

리턴 비디오 신호 및 오디오 신호는 촬상부(11)에 출력된다. 타임 스탬프는 CHU(2)에서 클록이나 동기 신호를 발생시키기 위해서 사용된다.

또한, 도 3의 CHU(2)에서는, 화상 헤더가 부가된 화상 패킷과 음성 헤더가 부가된 음성 패킷이 각각의 RTP 패킷타이저(36-1 및 36-2)에 의해 RTP 패킷화된다. 그 후, 각각의 타임 스탬프 생성부(37-1 및 37-2)에 의해 타임 스탬프가 부가되고, 이후 별개의 IP 패킷으로서 CCU(3)에 전송된다.

또한, 비동기 전송로의 주파수 대역이 그 전송로 상에서 전파되는 신호의 주파수 대역보다 충분히 넓은 경우, 신호는 비디오 인코더(31) 및 오디오 인코더(33)를 필요로 하지 않고 압축하지 않은 채로 IP-패킷화될 수 있다. 이 경우, 비디오 디코더(21) 및 오디오 디코더(23)도 불필요해진다.

[CCU(3)]

도 4는 도 1의 CCU(3)의 개략 블록도이다.

도 4의 CCU(3)는 CCU(3)와 CHU(2) 사이에서 비디오 신호, 동기 신호 등을 송수신하는 CCU 통신부(41), CCU 통신부(41)에 의해 송수신되는 비디오 신호, 동기 신호 등을 처리하는 신호 처리부(42)를 포함한다.

CHU 통신부(12)는 패킷화된 리턴 비디오 신호, GEN-LOCK 신호 등을 비동기로 송수신한다.

CHU 통신부(12)는 트위스트 페어 케이블(4)이 접속되는 인터페이스부(13)를 포함한다. 예를 들면, CHU 통신부(12)는 트위스트 페어 케이블(4)을 사용하는 비동기의 쌍방향 통신에 의해, 비디오 신호의 패킷을 전송하고 GEN-LOCK 신호의 패킷을 수신한다.

CCU 통신부(41)는 타임 스탬프 생성부(43) 및 타임 스탬프 비교부(44)를 포함한다.

CCU 통신부(41)는 도 2의 CHU(2)와 동일한 기능을 갖는 구성 요소를 포함하므로, 이것들은 동일한 참조 번호로 표시되고, 그 설명을 반복하지 않는다.

이렇게 CHU(2)와 CCU(3)가 동일한 구조를 갖는 통신부(12 및 41)를 포함하기 때문에, CHU(2)와 CCU(3)는 쌍방향으로 통신 데이터를 송수신할 수 있다.

타임 스탬프 생성부(43)는 신호 처리부(42)로부터 입력되는 동기 신호에 기초하여 타임 스탬프를 생성한다.

타임 스탬프 비교부(44)는 타임 스탬프 추출부(17)에 의해 추출된 타임 스탬프와 타임 스탬프 생성부(43)에 의해 생성된 타임 스탬프를 비교하고, 비교 결과를 CPU(16)에 출력한다.

[전송 신호 및 전송 방식]

도 5는 도 2의 CHU(2)의 촬상부(11)와 도 4의 CCU(3)의 신호 처리부(42) 사이에서 송수신되는 각종 신호의 설명도이다.

도 5에 도시한 바와 같이, CCU(3)의 신호 처리부(42)는 리턴 비디오 신호, 컨트롤 신호, 오디오 신호, GEN-LOCK 신호를 CHU(2)의 촬상부(11)에 전송한다.

이 신호들은 CCU 통신부(41)에서 패킷화된 후 전송되어, 중계 장치(5)를 통해 CHU 통신부(12)에 수신된다.

또한, CHU 통신부(12)는, 수신되고 패킷화된 신호를 CHU(2)의 촬상부(11)에 출력한다.

또한, CHU(2)의 촬상부(11)는, 비디오 신호, 오디오 신호 및 컨트롤 신호를 CCU(3)의 신호 처리부(42)에 전송한다.

이 신호들은 CHU 통신부(12)에서 패킷화된 후 전송되어, 중계 장치(5)를 통해 CCU 통신부(41)에 수신된다.

또한, CCU 통신부(41)는, 수신하고 패킷화된 신호를 CCU(3)의 신호 처리부(42)에 출력한다.

또한, 도 5에 도시되는 각종 신호는 개별적으로 또는 조합하여 패킷화되고 전송될 수 있다.

도 6의 (a) 내지 도 6의 (d)는 도 1의 카메라 시스템(1)에서 전송되는 비동기 통신 패킷의 설명도이다.

도 5의 각종 신호는 도 6의 (a) 내지 도 6의 (d)의 비동기 통신 패킷의 형태로 패킷화되어 전송된다.

도 6의 (a)는 CCU 통신부(41)와 CHU 통신부(12) 사이에서 전송되는 IP(Internet Protocol) 패킷을 나타낸다.

IP 패킷은, IP 헤더와 IP 데이터로 구성된다. IP 헤더는, 예를 들어, 목적지 IP 어드레스와 같은, IP 프로토콜에 기초하는 통신 경로의 제어에 관한 제어 정보를 포함한다.

도 6의 (b)는 도 6의 (a)의 IP 데이터의 구조도이다.

IP 데이터는 송신 목적지(transmission destination)의 포트 번호를 포함하는 UDP(User Datagram Protocol) 헤더 및 UDP 데이터를 포함한다. UDP는, 실시간 수행이 필수인 동영상 또는 오디오 데이터의 전송 시에 일반적으로 사용되는, OSI 참조 모델(OSI reference model)의 전송층의 프로토콜이다. UDP 헤더는, 예를 들어, 애플리케이션 식별 정보인 목적지 포트 번호를 포함한다.

도 6의 (c)는 도 6의 (b)의 UDP 데이터의 구조를 나타낸다.

UDP 데이터는, 시퀀스 번호를 포함하는 RTP(Real-time Transport Protocol) 헤더 및 RTP 데이터를 포함한다. RTP 헤더는, 예를 들어, 시퀀스 번호와 같은, 데이터 스트림의 실시간 수행을 보증하기 위한 제어 정보를 포함한다.

도 6의 (d)는 도 6의 (c)의 RTP 데이터의 구조를 나타낸다.

RTP 데이터는 화상 헤더와 부호화 데이터를 포함한다. 부호화 데이터는, 예를 들어, 부호화된 화상 데이터이다. 화상 데이터는, 예를 들어, 라인 기반 부호화(line base encoding)에 의해 압축하여 부호화된다.

또한, 화상 헤더는, 예를 들어, 화상 번호, 라인 블록 번호(1 라인 단위로 부호화를 행하는 경우에는 라인 번호), 서브 밴드 번호 등을 포함할 수 있다.

또한, 화상 헤더는, 각 화상마다 제공되는 화상 헤더 및 각 라인 블록마다 제공되는 라인 블록 헤더로 더 나뉠 수 있다.

이와 같이, RTP 데이터에 대해, RTP 헤더, UDP 헤더 및 IP 헤더를 부가함으로써, RTP 데이터는 비동기의 패킷 통신에 의해 원하는 상대편의 장치에 전송된다. 또한, UDP 헤더 대신에 TCP(Transmission Control Protocol) 헤더를 부가해도 좋다.

[중계 장치(5)]

도 7은 도 6의 (a) 내지 도 6의 (d)의 비동기 통신 패킷을 중계하는 중계 장치(5)의 개략 블록도이다.

도 7의 중계 장치(5)는, 복수의 포트(51), 스위치 어레이(52) 및 통신 컨트롤러(53)를 포함한다.

5개의 포트(51)에는, IEEE 802.3등에 준거하는 트위스트 페어 케이블(4)의 일단부가 접속된다.

트위스트 페어 케이블(4)의 타단부는, 예를 들어, CHU(2), CCU(3), MSU, RCP(7), 무선 장치(8), 모니터(6), 측정기 등에 접속된다.

임의의 포트(51)로부터 도 6의 (a) 내지 도 6의 (d)의 비동기 통신 패킷이 수신되면, 통신 컨트롤러(53)는 그 패킷의 IP 헤더 등에 기초하여 송신 목적지를 판단한다.

통신 컨트롤러(53)로부터의 지시에 기초하여, 스위치 어레이(52)는 비동기 통신 패킷이 입력되는 포트(51)와 송신 목적지의 장치가 접속된 포트(51)를 접속시킨다.

이에 의해, 중계 장치(5)는, 임의의 포트(51)로부터 입력된 비동기 통신 패킷을, 송신 목적지 장치가 접속된 포트(51)로부터 송신 목적지에 전송할 수 있다.

이와 같이, 도 6의 (a) 내지 도 6의 (d)의 비동기 통신 패킷의 송신 목적지는 중계 장치(5)의 IP 헤더 등에 의해 판정되고 그 판정 결과에 기초하여 비동기 통신 경로가 선택되기 때문에, 비동기 통신 패킷은 비동기 통신에 의해 원하는 송신 목적지에 전송된다.

예를 들어, CCU(3)로부터 CHU(2)에 전송되는 도 5의 각종 신호의 패킷은, 중계 장치(5)를 통한 비동기 통신에 의해 CHU(2)에 전송된다.

또한, CHU(2)로부터 CCU(3)에 전송되는 도 5의 각종 신호의 패킷은, 중계 장치(5)를 통한 비동기 통신에 의해 CCU(3)에 전송된다.

또한, 예를 들어, IP 헤더에 멀티캐스트용의 IP 어드레스가 포함되어 있는 경우, 중계 장치(5)는 모든 포트(51)로부터 비동기 통신 패킷을 전송한다.

이에 의해, 예를 들어, 중계 장치(5)의 임의의 포트(51)에 다른 CCU(9), MSU, RCP(7), 무선 장치(8), 모니터(6), 측정기 등이 접속되어 있는 경우, 중계 장치(5)는 비동기 통신 패킷을 이 외부의 장치에 분기(branch) 및 전송한다.

또한, 비동기 통신 패킷이 다른 CCU(9) 등으로부터 입력되는 경우, 중계 장치(5)는 이 외부 장치로부터 입력된 비동기 통신 패킷의 혼합물을 CHU(2) 및 CCU(3)에 전송한다.

이상의 제어에 의해, 중계 장치(5)는 포트(51)에 접속된 CHU(2)와 CCU(3) 사이에서 송수신되는 비디오 신호의 패킷 등을 포트(51)에 접속된 외부 장치에 전송할 수 있다. 또한, 중계 장치(5)는 포트(51)에 접속된 외부 장치로부터 입력된 GEN-LOCK 신호의 패킷 등을 포트(51)에 접속된 CHU(2) 및 CCU(3)에 전송할 수 있다.

[GEN-LOCK 신호]

도 8a 및 도 8b는 도 2의 CHU(2)의 타임 스탬프 추출부(17) 및 클록 생성부(24)의 블록도이다.

도 8a 및 도 8b의 클록 생성부(24)는, CHU 통신부(12)에 의해 비동기로 그리고 주기적으로 수신되는 GEN-LOCK 신호의 수신 주기를 평균화하고, 내부 클록 신호를 생성한다.

도 8a에 도시된 클록 생성부(24)의 적분부(61)는, 타임 스탬프 추출부(17)에 의해 추출된 타임 스탬프를 적분하고, 클록 생성부(24)의 제산부(62)는 그 적분 결과를 적분된 타임 스탬프의 개수로 나눈다.

이에 의해, 화상의 촬상 간격 또는 화상의 출력 간격의 평균값이 연산된다.

PLL(Phase Locked Loop) 회로(63)는, 이 평균값의 신호 파형에 동기하는 내부 클록 신호를 생성한다.

또한, 도 8b의 타임 스탬프 추출부(17)는, 추출된 복수의 타임 스탬프의 평균값을 연산한다.

클록 생성부(24)의 내부 타임 스탬프 생성부(64)는, VCO(Voltage Controlled Oscillator)부(67)의 클록 신호에 기초하여 내부 타임 스탬프를 생성한다.

비교부(65)는 이 타임 스탬프들을 비교하고, 필터(66)는 비교 결과의 직류 성분을 추출하고, 이 추출된 직류 성분을 VCO부(67)에 출력한다.

이와 같이, CHU(2)는 수신된 GEN-LOCK 신호의 패킷의 타임 스탬프의 평균값에 기초하여 내부 클록 신호를 생성한다.

따라서, 비동기 통신에서는, CHU(2)에 의해 수신되는 GEN-LOCK 신호의 패킷의 수신 타이밍에 지터 성분(jitter component)이 포함될 가능성이 있지만, CHU(2)의 클록 생성부(24)는 그 지터 성분에 의해 영향을 거의 받지 않는 내부 클록 신호를 생성할 수 있다.

그 결과, 촬상부(11)에서의 화상의 촬상 타이밍 및 화상 신호의 전송 타이밍이, 비동기 통신에 의한 클록 신호의 변동을 거의 받지 않음으로써 안정된다.

이로 인해, CHU(2)에서는, CCU(3) 또는 다른 CCU(9)로부터 전송된 GEN-LOCK 신호의 패킷이 중계 장치(5)를 통해 CHU(2)에 비동기로 수신될 수 있는 경우가 있다. 이 경우에도, CHU(2)는 GEN-LOCK 신호의 평균적인 수신 주기에 기초해서 안정된 주기로, 비디오 신호를 촬상하여 패킷을 전송할 수 있다.

이상과 같이, 제1 실시 형태에서는, 카메라 시스템(1)의 CHU(2)와 CCU(3)를 트위스트 페어 케이블(4)에 의해 접속하고 있다.

따라서, 제1 실시 형태는, CHU(2)와 CCU(3) 간의 접속에, 광 파이버 케이블, 트라이악스 케이블, 멀티 케이블 등과 같은, 고가의 복합 케이블을 사용하지 않을 수 있고, 그 결과, 비싸지 않은 라이브 중계 시스템의 구축이 가능하게 된다.

또한, 라이브 중계의 제작 비용이 매우 저렴하게 되는 것에 의해, 어느 사용자든지 간단하게 프로그램을 제작할 수 있게 되어, 풍부한 콘텐츠를 제공할 수 있다.

제1 실시 형태에서는, 트위스트 페어 케이블(4)로서, IEEE 802.3 등에 준거하는 트위스트 페어 케이블(4)을 사용한다.

이로 인해, 인터넷을 이용하여 영상 신호, 음성 신호 및 컨트롤 신호의 쌍방향 전송이 가능하게 된다.

중계 장치(5)를 브로드밴드 라우터에 접속하면, 원격지에서 영상 및 음성을 확인하거나 제어하는 것이 가능하게 된다.

그 결과, 촬영 현장의 직원(staff) 수를 줄일 수 있어, 제작 비용을 줄일 수 있다.

또한, 복수의 촬영 현장에서의 영상을 한 장소에 모으는 것이 가능하여 콘텐츠의 아카이브를 한 장소에서 직원이 처리할 수 있다.

또한, 제1 실시 형태에서는, GEN-LOCK 신호를 패킷화하고, 중계 장치(5)를 통해 외부에 출력하거나 또는 외부로부터 입력할 수 있다.

따라서, 제1 실시 형태에서는, 복수의 CHU(2)로 동시 중계 조작을 행하는 경우에도, 복수의 CHU(2)을 고정밀도로 동기시킬 수 있다.

그 결과, 이 비디오 신호가 동기되지 않은 경우에 필요한 대용량의 프레임 메모리를 제공할 필요가 없다.

또한, 각 비디오 신호를 지연이 적게 전송할 수 있다.

또한, 제1 실시 형태에서는, CHU(2)와 CCU(3) 사이에 접속된 중계 장치(5)로부터, CHU(2) 또는 CCU(3)로부터 출력된 신호를 취출할 수 있다.

따라서, 중계 장치(5)에 모니터(6) 등을 접속하는 것만으로, CHU(2)의 출력 신호 및 CCU(3)의 출력 신호를 모니터링하는 것이 가능하게 된다.

또한, 중계 장치(5)의 출력 신호는 인터넷 또는 무선을 통해 전송될 수 있으므로, 모니터링 장소가 한정되지 않고, 이동하면서도 모니터링을 하는 것이 가능하게 된다.

이로 인해 시스템이 매우 유연하게 구축될 수 있다.

또한, 제1 실시 형태에서는, 중계 장치(5)로부터 CHU(2) 또는 CCU(3)의 출력 신호를 취출할 수 있으므로, CCU(3)의 뒤쪽 패널에 집중되어 있는 배선을 대폭 줄일 수 있다.

또한, 중계 장치(5)로부터 간단하게 GEN-LOCK 신호를 취출할 수 있기 때문에, CHU(2)를 쉽게 추가할 수 있다. 이로 인해 시스템이 편리하게 확장될 수 있다.

또한, 제1 실시 형태에서는, CHU(2)가 중계 장치(5)를 통해 CCU(3)에 접속되기 때문에, 중계 장치(5)로부터 CHU(2) 또는 CCU(3)에 쉽게 신호를 입력할 수 있다.

따라서, 중계 장치(5)로부터 리턴 비디오 신호를 추가하거나, 간단하게 음성으로 CHU(2)의 동작을 지시할 수 있다.

또한, 제1 실시 형태에서는, 카메라 시스템(1)이 고장나거나 카메라 시스템(1)에 문제가 발생하는 경우에는, 중계 장치(5)로부터 신호를 수신하거나 또는 중계 장치(5)에 신호를 전송할 수 있기 때문에, 단시간에 간단하게 오류를 분석할 수 있다.

또한, 제1 실시 형태에서는, 카메라 시스템(1)을 매우 저렴한 비용으로 유연하게 구축할 수 있고, 간단하게 신호를 모니터하거나 CHU(2)를 추가할 수 있다.

또한, 제1 실시 형태에서는, 카메라 시스템(1)의 문제에 대해서도 단시간에 간단하게 대응하는 것이 가능하게 된다.

<2. 제2 실시 형태>

도 9는 본 발명의 제2 실시 형태에 따른 카메라 시스템(1)의 개략 구성도이다.

도 9의 카메라 시스템(1)에서는, CHU(2)와 CCU(3) 사이에 제1 중계 장치(5-1), 제2 중계 장치(5-2) 및 제3 중계 장치(5-3), 즉, 3대의 중계 장치(5)가 직렬로 접속되어 있다.

이 장치들은 IEEE 802.3 등에 준거하는 트위스트 페어 케이블(4)에 의해 접속되어 있다.

트위스트 페어 케이블(4)을 사용하여 IEEE 802.3 등에 의해 전송가능한 거리는 약 100m이다.

이에 대해, 광 파이버 케이블에서는 수㎞ 정도이고, 트라이악스 케이블에서는 1 내지 2㎞ 정도이다.

이상과 같이, 제2 실시 형태에서는, CHU(2)와 CCU(3) 사이에 복수의 중계 장치(5)를 직렬로 접속하고, 각 트위스트 페어 케이블(4)의 길이를 제한하고 있다. 그 결과, 100m 이상의 긴 전송 거리에 걸쳐 신호를 전송할 수 있다.

<3. 제3 실시 형태>

도 10은 본 발명의 제3 실시 형태에 따른 카메라 시스템(1)의 개략 구성도이다.

도 10의 카메라 시스템(1)은, CCU(3)와 CHU(2) 사이에 접속된 중계 장치(5)에 접속된 복수의 비동기 전송 장치(71)를 포함한다.

복수의 비동기 전송 장치(71)에는 오디오 모니터에 사용되는 헤드셋(72) 또는 비디오 모니터에 사용되는 모니터(73)가 접속되어 있다.

도 10의 카메라 시스템(1)에 있어서, 중계 장치(5)는 CHU(2)로부터 CCU(3)에 전송되고 있는 비디오 신호 및 오디오 신호의 패킷을 취출하고, 이 취출된 패킷을 하나의 비동기 전송 장치(71)에 전송한다.

비동기 전송 장치(71)는 중계 장치(5)로부터 입력된 패킷을 변환하여 통상의 비디오 신호 및 오디오 신호를 생성한다.

이에 의해, CHU(2)로부터 CCU(3)에 전송되고 있는 오디오 신호의 음성이 비동기 전송 장치(71)에 접속된 헤드셋(72)으로부터 출력된다.

또한, 또 다른 비동기 전송 장치(71)에 접속된 모니터(73)는, CHU(2)로부터 CCU(3)에 전송되고 있는 비디오 신호의 화상을 표시한다.

이렇게, 제3 실시 형태에서는, 헤드셋(72) 또는 모니터(73)가 비동기 전송 방식에 대응하지 않더라도, 비동기 전송 방식의 통신을 채용하는 카메라 시스템(1)에 헤드셋(72) 또는 모니터(73)가 이용될 수 있다.

도 11은 도 10의 비동기 전송 장치(71)의 개략 블록도이다.

도 11의 비동기 전송 장치(71)는, 복수의 입/출력 단자(74)(A 내지 H)와 신호 변환부(75)를 포함한다.

입/출력 단자(74)는, 헤드셋(72), 모니터(73) 등에 접속된다.

신호 변환부(75)는 도 2의 CHU 통신부(12)와 동일한 기능을 갖는 구성 요소를 가지며, 이로 인해, 이것은 동일한 참조 번호가 부여되며, 그 설명은 반복하지 않는다.

신호 변환부(75)의 인터페이스부(13)에는 IEEE 802.3에 준거하는 트위스트 페어 케이블(4)이 접속된다.

신호 변환부(75)는 입/출력 단자(74)(A 내지 G)로부터 입력되는 비디오 신호, 오디오 신호, 동기 신호 및 컨트롤 신호를 디지털화하고 패킷화하고, 이 패킷화된 신호를 입/출력 단자(74)(H)로부터 전송한다.

또한, 신호 변환부(75)는, H 입/출력 단자(74)로부터 입력되는 패킷으로부터 비디오 신호, 오디오 신호, 동기 신호 및 컨트롤 신호를 복구(recover)하고, 이 복구된 신호를 A 내지 G의 입/출력 단자(74)에 출력한다.

예를 들어, H 입/출력 단자(74)로부터 입력된 비디오 패킷은, 디멀티플렉서(14), 타임 스탬프 추출부(17), RTP 디패킷타이저(18), 디멀티플렉서(19), 비디오 디패킷타이저(20) 및 비디오 디코더(21)를 통해 비디오 신호로 변환된다.

비디오 신호는, E 입/출력 단자(74)로부터 비디오 모니터(73) 또는 측정기에, 예를 들어, HD-SDI(High Definition Serial Digital Interface)와 같은 포맷으로 출력된다.

마찬가지로, 오디오 패킷은 오디오 신호로 변환되어, 이것은 F 입/출력 단자(74)로부터, 예를 들어 AES-EBU(Audio Engineering Society-European Broadcasting Union)의 포맷으로 출력된다. 이 오디오 신호는 헤드셋(72) 등에 출력된다.

또한, E 및 F 입/출력 단자(74)로부터 출력되는 신호는, D/A 변환된 아날로그 신호일 수 있다.

또한, 타임 스탬프 추출부(17)로부터 출력된 타임 스탬프는, 클록 생성부(24)에 입력된다.

클록 생성부(24)는 클록 신호를 생성한다.

동기 신호 발생부(25)는 동기 신호를 생성하여 이것을 G 입/출력 단자(74)로부터 출력한다.

이 G 입/출력 단자(74)에, 예를 들어, 다른 CHU가 접속되면 복수의 CHU가 공통 동기 신호와 동기하여 동작될 수 있다.

<4. 제4 실시 형태>

도 12는 본 발명의 제4 실시 형태에 따른 카메라 시스템(1)의 개략 구성도이다.

도 12의 카메라 시스템(1)은, CCU(3)와 CHU(2) 사이에 접속된 중계 장치(5)에 접속된 복수의 비동기 전송 장치(71-1 내지 71-3)를 포함한다.

복수의 비동기 전송 장치(71)에는, 오디오 입력에 사용되는 마이크로폰(81), 리턴 비디오 신호를 출력하는 콘솔 장치(82) 및 복수의 CHU(2)에 동기 신호를 출력하는 스위치(83)가 접속된다.

도 12의 카메라 시스템(1)에서, 중계 장치(5)는 외부로부터 입력된 패킷을 CHU(2) 및 CCU(3)에 전송한다.

예를 들어, 중계 장치(5)는 비동기 전송 장치(71-1)를 통해 마이크로폰(81)으로부터 입력된 음성의 패킷을 CHU(2) 및 CCU(3)에 전송한다.

또한, 중계 장치(5)는 비동기 전송 장치(71-2)를 통해 콘솔 장치(82)로부터 출력된 리턴 비디오 신호의 패킷을 CHU(2) 및 CCU(3)에 전송한다.

또한, 중계 장치(5)는 비동기 전송 장치(71-3)를 통해 스위치(83)로부터 출력된 동기 신호의 패킷을 CHU(2) 및 CCU(3)에 전송한다.

CHU(2)는 중계 장치(5)로부터 외부 입력된 음성 및 리턴 영상을 재생한다.

또한, CHU(2)는, 중계 장치(5)로부터 외부 입력된 동기 신호의 평균 주기에 동기하여 비디오 신호를 생성하고 출력한다.

이상의 구성에 의해, 제4 실시 형태에서는, 리턴 비디오 신호, GEN-LOCK용의 레퍼런스 신호, 직원과의 미팅용의 인터캠 신호가 중계 장치(5)로부터 입력될 수 있다.

또한, 도 12의 RCP(7)는 중계 장치(5)에 직접 컨트롤 신호의 패킷을 전송하고 있다.

이 밖에도, RCP(7)는 비동기 전송 장치(71)에 접속될 수 있고, 이 비동기 전송 장치(71)를 통해 중계 장치(5)에 컨트롤 신호의 패킷을 전송할 수 있다.

<5. 제1 비교예(광 파이버 케이블을 사용하는 카메라 시스템의 비교예)>

상술한 제1 내지 제4 실시 형태에서는, CHU(2)와 CCU(3)가 중계 장치(5)를 통해 트위스트 페어 케이블(4)에 의해 접속되어 있다.

도 13은 제1 비교예에 따른 카메라 시스템(100)의 구성도이다.

도 13의 카메라 시스템(100)은, 복수의 CHU(2-1 및 2-2), 복수의 CCU(3-1 및 3-2), 카메라 커맨드 네트워크 유닛(camera command network unit:CNU)(101), MSU(102), 비디오 셀렉터(103) 및 RCP(104)를 포함한다.

또한, CHU(2-1 및 2-2)는 광 파이버 케이블(105)을 통해 CCU(3-1 및 3-2)에 각각 접속되어 있다.

도 14는 도 13의 CHU(2)의 개략 블록도이다.

도 14의 CHU(2)는 촬상부(11) 및 광 파이버 케이블이 접속되는 CHU 통신부(111)를 포함한다.

촬상부(11)는 광학계(121), RGB CCD(charge coupled device)(122), 아날로그 신호 처리부(123), 디지털 신호 처리부(124) 및 뷰 파인더(125)를 포함한다.

CHU 통신부(111)는 직병렬 변환기(serial-parallel converter)(131), 레이저 구동기(132), 레이저 다이오드(133), 포토다이오드(134) 및 수신 헤드 증폭기(135)를 포함한다.

광학계(121)는 상의 입사광을 RGB 성분으로 분광한다.

RGB CCD(122)는, 분광된 RGB 성분의 광을 각각의 광전 변환 소자에 의해 전자 신호로 변환한다.

아날로그 신호 처리부(123)는 CCD(122)의 아날로그 신호를 샘플 홀드 회로 (126), 수평 주사부(127) 및 A/D 변환부(128)에 의해, 복수의 화소의 디지털 값을 직렬로 포함하는 색 성분 신호로 변환한다.

디지털 신호 처리부(124)는, RGB 색 성분 신호로부터, 예를 들어, Y 신호, Cr 신호 및 Cb 신호를 포함하는 병렬 비디오 신호를 생성한다.

직병렬 변환기(131)는, 디지털 신호 처리부(124)에 의해 생성된 병렬 비디오 신호를 직렬 비디오 신호로 변환한다.

레이저 구동기(132)는 직렬 비디오 신호로 레이저 다이오드(133)를 구동한다.

레이저 다이오드(133)는 직렬 비디오 신호에 기초하여 발광하고, 전송용의 광을 광 파이버 케이블(105)에 출력한다.

포토다이오드(134)는 광 파이버 케이블(105)로부터 광을 수광한다.

수신 헤드 증폭기(135)는 포토다이오드(134)의 수신 신호를 증폭한다.

직병렬 변환기(131)는 수신 신호를 병렬 신호로 변환한다.

뷰 파인더(125)는 수신 신호에 포함되는 리턴 비디오 신호의 영상 또는 디지털 신호 처리부(124)로부터의 촬상 신호를 표시한다.

도 15는 도 13의 CCU(3-1 및 3-2)의 개략 블록도이다.

도 15의 각 CCU(3-1 및 3-2)는 신호 처리부(42) 및 CCU 통신부(141)를 포함한다.

CCU 통신부(141)는 레이저 구동기(132), 레이저 다이오드(133), 포토다이오드(134), 수신 헤드 증폭기(135) 및 직병렬 변환기(131)를 포함한다.

직병렬 변환기(131)는 수신 신호를 병렬 신호로 변환하고, 이를 신호 처리부(42)에 출력한다.

직병렬 변환기(131)는, 신호 처리부(42)로부터의 입력 신호를 직렬 비디오 신호로 변환한다.

이와 같이, 제1 비교예의 카메라 시스템(100)에서는, 광 파이버 케이블(105)을 통해 CCU(3)와 CHU(2)가 비디오 신호 및 동기 신호 등을 송수신할 수 있다.

또한, CCU(3)와 CHU(2)가 광 파이버 케이블(105)에 의해 1 대 1 대응하여 접속되어 있는 경우에는, 광 신호를 취출하거나 삽입하기 위해서는, 광 신호 분기 회로 또는 광 신호 혼합 회로가 필요하게 된다.

도 16은 광 분기 회로(151)의 개략 블록도이다.

도 16의 광 분기 회로(151)는, 포토다이오드(134), 수신 헤드 증폭기(135), 제1 레이저 구동기(132-1), 제1 레이저 다이오드(133-1), 제2 레이저 구동기(132-2) 및 제2 레이저 다이오드(133-2)를 포함한다.

포토다이오드(134)는 도면 중 좌측에 도시된 제1 광 파이버 케이블(105-1)로부터 입력된 광을 수광한다.

수신 헤드 증폭기(135)는 수광 신호를 증폭한다.

제1 레이저 구동기(132-1)는 수광 신호에 기초하여 제1 레이저 다이오드(133-1)를 발광시킨다.

이에 의해, 제1 레이저 다이오드(133-1)의 우측에 도시된 제2 광 파이버 케이블(105-2)에 광 신호가 출력된다.

또한, 제2 레이저 구동기(132-2)는, 수광 신호에 기초하여 제2 레이저 다이오드(133-2)를 발광시킨다.

이에 의해, 제2 레이저 다이오드(133-2)의 우측에 도시된 제3 광 파이버 케이블(105-3)에 광신호가 출력된다.

이상과 같은 구성에 의해, 광 분기 회로(151)는 제1 광 파이버 케이블(105-1)로부터 입력되는 광 신호를 제2 광 파이버 케이블(105-2) 및 제3 광 파이버 케이블(105-3)에 분기한다.

도 17은 광 혼합 회로(156)의 개략 블록도이다.

도 17의 광 혼합 회로(156)는 제1 포토다이오드(134-1), 제1 수신 헤드 증폭기(135-1), 제2 포토다이오드(134-2), 제2 수신 헤드 증폭기(135-2), 레이저 구동기(132) 및 레이저 다이오드(133)를 포함한다.

제1 포토다이오드(134-1)는 도면 중 좌측에 도시된 제1 광 파이버 케이블(105-1)로부터 광을 수광한다.

제1 수신 헤드 증폭기(135-1)는, 제1 포토다이오드(134-1)의 수광 신호를 증폭한다.

제2 포토다이오드(134-2)는, 도면 중 좌측에 도시된 제2 광 파이버 케이블(105-2)로부터 광을 수광한다.

제2 수신 헤드 증폭기(135-2)는, 제2 포토다이오드(134-2)의 수광 신호를 증폭한다.

레이저 구동기(132)에는 제1 포토다이오드(134-1)의 증폭된 수광 신호 및 제2 포토다이오드(134-2)의 증폭된 수광 신호가 입력된다.

레이저 구동기(132)는 이 수광 신호에 기초하여 레이저 다이오드(133)를 발광시킨다.

이에 의해, 레이저 다이오드(133)의 우측에 도시된 제3 광 파이버 케이블(105-3)에 광 신호가 출력된다.

이상과 같은 구성에 의해, 광 혼합 회로(156)는 제1 광 파이버 케이블(105-1)로부터 입력되는 광 신호와 제2 광 파이버 케이블(105-2)로부터 입력되는 광 신호를 혼합하고, 이 혼합된 광 신호를 제3 광 파이버 케이블(105-3)에 출력한다.

CCU(3)와 CHU(2)가 광 파이버 케이블(105)에 의해 접속된 경우, CHU(2)와 CCU(3)의 신호 전송 도중 신호를 취출하거나 삽입하기 위해서는 광 파이버 케이블(105)을 가공해야 한다. 구체적으로는, 광 파이버 케이블(105)에 광 분기 회로(151)나 광 혼합 회로(156)를 설치할 필요가 있었다. 이로 인해, 촬영진 등이 현장에서 작업을 실시하는 것이 곤란하다.

예를 들어, 광 파이버 케이블을 통해 CHU(2)와 CCU(3)가 1 대 1 대응하여 접속되어 있는 경우, CHU(2)로부터 CCU(3)에 전송되고 있는 CHU(2) 출력의 비디오 신호를, CHU(2)와 CCU(3)의 중간에서 취출하는 경우를 생각해본다.

이 경우에는, OE 변환기(광 신호를 전기 신호로 변환하는 장치)를 사용하여 일단 광 신호를 전기 신호로 변환하여 분기하고, 이후 다시 EO 변환기(전기 신호를 광 신호로 변환하는 장치)를 사용하여 전기 신호를 광 신호로 변환해야 하기 때문에 대단히 번거롭다.

광 신호를 직접 분기하면, 광 신호의 레벨이 절반 이하로 떨어지기 때문에 전송 거리가 짧아진다. 또한, 일반적으로 광 분파기는 대단히 고가이다.

또한, 이것은, CHU(2)로부터 CCU(3)에 전송되고 있는 오디오 신호, 커맨드 신호 및 메타데이터 신호를 CHU(2)과 CCU(3)의 중간에서 취출하는 경우에도 동일하게 적용된다.

마찬가지로, CCU(3)로부터 CHU(2)에 전송되고 있는 리턴 비디오 신호, 오디오 신호, 커맨드 신호 등을 CCU(3)와 CHU(2)의 중간에서 취출하는 것도 곤란하다.

이로 인해, 광 파이버 케이블(105)을 사용하는 일반적인 카메라 시스템(100)은 CHU(2)와 CCU(3) 중간에서 신호를 취출할 수 없다.

광 파이버 케이블(105)을 사용하는 일반적인 카메라 시스템(100)에서는, CHU(2)를 제어하는 커맨드 신호를 출력하는 리모콘(RCP)(7) 및 "마스터 셋업 유닛(master setup unit:MSU)"(102)이라고 불리는 컨트롤러는 CCU(3)에 접속되어 있다.

이렇게, 카메라 시스템(100)에 접속되는 주변 기기는 반드시 CCU(3)에 접속되고, 그 결과, CCU(3)의 뒤쪽 패널 부분에 주변 기기의 접속 케이블이 집중되어 있다.

특히, 라이브 중계 등에 있어서 복수의 CHU(2)를 사용하는 경우에는, CCU(3)에 접속되는 케이블의 수가 많아지고, 이상 없이 접속하는 것 자체가 대단했다.

또한, 카메라 시스템(100)이 구축된 이후에는 CHU(2)를 추가하는 것이 간단하지 않다.

또한, 비디오 신호를 CHU(2)의 뷰 파인더(125)로 보거나 또는 CHU(2)의 리어 패널로부터 취출한 신호를 보는 것이 불편하다.

또한, 광 파이버 케이블을 통해 CHU(2)와 CCU(3)가 1 대 1 대응하여 접속되어 있는 경우, CHU(2)와 CCU(3) 중간에서 비디오 신호를 취출하는 것을 생각해볼 수 있다.

이 경우는, OE 변환기(광 신호를 전기 신호로 변환하는 장치)를 사용하여 일단 광 신호를 전기 신호로 변환하고, 전기 신호의 영역에서 입력될 신호와 전송되고 있는 신호를 혼합하고, 다시 EO 변환기(전기 신호를 광 신호로 변환하는 장치)를 사용하여 신호의 혼합을 광 신호로 변환해야 하기 때문에 대단히 번거롭다.

또한, 입력될 신호를 광 신호로 변환하여 광 신호의 영역에서 파장 다중 기술을 사용하여 광 신호를 혼합하는 방법을 생각해 볼 수도 있지만, 이 경우, 파장이 제어되는 레이저 다이오드(133)를 사용해야만 한다. 또한, 고가의 광 멀티플렉서 및 디멀티플렉서를 사용해야만 한다. 또한, 광 멀티플렉서 및 디멀티플렉서에는 광의 삽입 손실이 발생하기 때문에 전송 거리도 짧아진다.

이로 인해, 일반적인 카메라 시스템(100)은, 예를 들어, 리턴 비디오 신호, GEN-LOCK 신호 등의 CHU(2)에 전송되는 신호를, CHU(2)와 CCU(3)의 중간에서 입력할 수 없다.

광 파이버 케이블(105)을 사용하는 일반적인 카메라 시스템(100)에서는, CHU(2)에 전송되는 신호는 모두 CCU(3)를 통해 CCU(3)로부터 입력된다.

CHU(2)에 전송되는 리턴 비디오 신호가 간단하게 추가될 수 있다면, 이는 운용상 대단히 편리하다.

마찬가지로, CCU(3)에 전송되는 신호를 CCU(3)와 CHU(2)의 중간에서 입력시키고자 하는 카메라 시스템(100)은 없고, 카메라 시스템(100)은 단지 CHU(2)로부터 입력된 신호를 CCU(3)에 전송할 수만 있다.

<6. 제2 비교예(트라이악스 케이블을 사용하는 카메라 시스템의 비교예)>

도 18은 제2 비교예에 따른 카메라 시스템(100)의 구성도이다.

도 18의 카메라 시스템(100)은, 복수의 CHU(2-1 및 2-2), 복수의 CCU(3-1 및 3-2), 비디오 라우터(161), 허브(162), MSU(102) 및 RCP(104)를 포함한다.

CHU(2)와 CCU(3)는 트라이악스 케이블(163)에 의해 1 대 1 대응으로 접속되어 있다.

도 19는 도 18의 CHU(2)의 개략 블록도이다.

도 19의 CHU(2)는, 촬상부(11) 및 트라이악스 케이블(163)이 접속되는 CHU 통신부(111)를 포함한다.

촬상부(11)는, 광학계(121), RGB CCD(122), 아날로그 신호 처리부(123), 디지털 신호 처리부(124) 및 뷰 파인더(125)를 포함한다.

CHU 통신부(111)는 Y 변조 처리부(171), Y 변조용 주파수 시프트부(172), Cr/Cb 변조 처리부(173), Cr/Cb 변조용 주파수 시프트부(174), Y 복조 처리부(175), Y 복조용 주파수 시프트부(176) 및 MPX 필터(177)를 포함한다.

Y 변조 처리부(171)는, 촬상부(11)에 의해 생성된 Y 신호를 변조하고, Y 변조용 주파수 시프트부(172)는 변조된 Y 신호의 주파수를 시프트한다.

Cr/Cb 변조 처리부(173)는, 촬상부(11)에 의해 생성된 Cr/Cb 신호를 변조하고, Cr/Cb 변조용 주파수 시프트부(174)는, 변조된 Cr/Cb 신호의 주파수를 시프트한다.

Y 복조용 주파수 시프트부(176)는, 트라이악스 케이블(163)로부터 입력되는 Y 신호를 복조하고, Y 복조 처리부(175)는 Y 신호를 복조한다.

뷰 파인더(125)는 복조된 Y 신호의 리턴 영상 또는 디지털 신호 처리부(124)로부터의 촬상 신호를 표시한다.

도 20은, 도 18의 카메라 시스템(100)에서의 주파수 분리 상태의 설명도이다.

도 20에 도시한 바와 같이, 주파수 시프트부에 의해, CHU(2)가 출력하는 Y 신호와 Cr/Cb 신호가 다른 주파수 대역으로 주파수 시프트된다.

또한, 리턴용의 Y 신호도 다른 주파수 대역으로 주파수 시프트된다.

이에 의해, 1개의 트라이악스 케이블(163)에 의해, Y 신호, Cr/Cb 신호 및 리턴용의 Y 신호를 모두 함께 쌍방향으로 전송할 수 있다.

도 21은 도 18의 CCU(3)의 개략 블록도이다.

도 21의 CCU(3)는 신호 처리부(42) 및 CCU 통신부(141)를 포함한다.

CCU 통신부(141)는 MPX 필터(177), Y 변조용 주파수 시프트부(172), Y 복조 처리부(175), Cr/Cb 변조용 주파수 시프트부(174), Cr/Cb 복조 처리부(178), Y 변조용 주파수 시프트부(176) 및 Y 변조 처리부(171)를 포함한다.

MPX 필터(177)는 트라이악스 케이블(163)로부터 입력되는 신호로부터, Y 신호 성분과 Cr/Cb 신호 성분을 분리한다.

Y 복조용 주파수 시프트부(172)는 Y 신호 성분의 주파수를 반대로 시프트하고, Y 복조 처리부(175)는 Y 신호를 복조한다.

Cr/Cb 변조용 주파수 시프트부(174)는 Cr/Cb 신호 성분의 주파수를 반대로 시프트하고, Cr/Cb 복조 처리부(178)는 Cr/Cb 신호를 복조한다.

Y 변조 처리부(171)는 리턴 영상의 Y 신호를 변조하고, Y 변조용 주파수 시프트부(176)는 변조된 Y 신호의 주파수를 시프트한다.

이와 같이, 제2 비교예의 카메라 시스템(100)에서는, 트라이악스 케이블(163)을 통해 CCU(3)와 CHU(2)가 비디오 신호, 동기 신호 등을 송수신할 수 있다.

그리고, CCU(3)와 CHU(2)가 트라이악스 케이블(163)에 의해 1 대 1 대응하여 접속되고 있을 경우, 비디오 신호나 동기 신호를 취출하거나 삽입하거나 하기 위해서는 트라이악스 신호 분기 회로 또는 트라이악스 신호 혼합 회로가 필요하다.

도 22는 트라이악스 신호 분기 회로(181)의 개략 블록도이다.

도 22의 트라이악스 신호 분기 회로(181)는 제1 전원 합성 회로(182), 제1 분기 필터(183), 제1 등화 증폭기(184), 제1 AGC(Auto Gain Controller)(185), 제1 구동 증폭기(186) 및 제1 분기 증폭기(187)를 포함한다.

또한, 트라이악스 신호 분기 회로(181)는, 제2 전원 합성 회로(188), 제2 분기 필터(189), 제2 등화 증폭기(190), 제2 AGC(191), 제2 구동 증폭기(192) 및 제2 분기 증폭기(193)를 포함한다.

도면의 좌측에 도시된 제1 트라이악스 케이블(163-1)로부터 입력되는 신호는, 제1 전원 합성 회로(182), 제1 분기 필터(183), 제1 등화 증폭기(184) 및 제1 AGC(185)를 통해, 제1 구동 증폭기(186) 및 제1 분기 증폭기(187)에 입력된다.

제1 분기 증폭기(187)는, 도면의 우측에 도시된 제2 트라이악스 케이블(163-2)에 신호를 출력한다.

제1 구동 증폭기(186)는, 도면의 우측에 도시된 제3 트라이악스 케이블(163-3)에 신호를 출력한다.

또한, 제3 트라이악스 케이블(163-3)로부터 제2 전원 분리 회로(188)에 입력되는 신호도 마찬가지로 제1 트라이악스 케이블(163-1) 및 제2 트라이악스 케이블(163-2)에 분기된다.

도 23은 트라이악스 신호 혼합 회로(201)의 개략 블록도이다.

도 23의 트라이악스 신호 혼합 회로(201)는, 제1 전원 합성 회로(202), 제1 혼합 필터(203), 제1 등화 증폭기(204), 제1 AGC(205), 제1 구동 증폭기(206) 및 제1 혼합 증폭기(207)를 포함한다.

또한, 트라이악스 신호 혼합 회로(201)는, 제2 전원 합성 회로(208), 제2 혼합 필터(209), 제2 등화 증폭기(210), 제2 AGC(211), 제2 구동 증폭기(212) 및 제2 혼합 증폭기(213)를 포함한다.

도면의 좌측에 도시된 제1 트라이악스 케이블(163-1)로부터 입력되는 신호는, 제1 전원 합성 회로(202), 제1 혼합 필터(203), 제1 등화 증폭기(204), 제1 AGC(205) 및 제1 구동 증폭기(206)를 통해 제2 혼합 필터(209)에 입력된다.

도면의 우측에 도시한 제2 트라이악스 케이블(163-2)로부터 입력되는 신호도, 제1 혼합 증폭기(207)를 통해 제2 혼합 필터(209)에 입력된다.

제2 혼합 필터(209)는 이 신호들을 혼합하고, 도면의 우측에 도시된 제3 트라이악스 케이블(163-3)에 이 혼합된 신호들을 출력한다.

또한, 제3 트라이악스 케이블(163-3)로부터 제2 전원 합성 회로(208)에 입력되는 신호도, 마찬가지로, 제2 트라이악스 케이블(163-2)에 입력되는 신호와 혼합되어, 제1 트라이악스 케이블(163-1)에 또한 출력된다.

트라이악스 케이블(163)의 중간에서 신호를 취출하거나 또는 반대로 삽입하기 위해서는, 트라이악스 신호 혼합 회로(201) 또는 트라이악스 신호 분기 회로(181)를 설치할 필요가 있다. 이러한 설치 작업을 촬영진이 행하는 것은 곤란하다.

트라이악스 신호 혼합 회로(201) 또는 트라이악스 신호 분기 회로(181)는 전기 신호를 두 부분으로 분기시키는 증폭기를 필요로 한다. 또한, 이러한 회로는, 수취한 전기 신호와 동일한 진폭을 갖는 신호를 출력하기 위해서는 AGC 회로도 필요로 한다.

이로 인해, CCU(3)와 CHU(2)를 트라이악스 케이블(163)로 접속한 일반적인 카메라 시스템(100)에서는, CHU(2)와 CCU(3)의 중간에서 신호를 취출하거나 삽입할 수가 없다.

상술한 실시 형태는 한정적이지 않은 의미에서 본 발명의 예시적인 실시 형태의 단지 일례이다. 본 발명의 사상과 범위를 벗어나지 않고 각종 변경이 있을 수 있음을 이해할 것이다.

본 출원은 2010년 4월 9일자로 일본 특허청에 출원된 우선권인 일본 특허 출원 제2010-090673호 및 2011년 3월 10일자로 일본 특허청에 출원된 일본 특허 출원 제2011-053192호에 개시된 것과 관련된 내용을 포함한다.

1 : 카메라 시스템
2 : CHU
3 : CCU
4 : 트위스트 페어 케이블
5 : 중계 장치
6 : 모니터
7 : RCP

Claims

카메라 시스템으로서,
입력된 동기 신호에 동기하여 촬상된 영상 신호를 출력하는 카메라 장치;
상기 카메라 장치의 상기 영상 신호가 입력되는 카메라 컨트롤러; 및
상기 카메라 장치와 상기 카메라 컨트롤러 사이에 접속되고, 상기 카메라 장치로부터 상기 카메라 컨트롤러에 전송될 상기 영상 신호를 중계하는 중계 장치
를 포함하고,
상기 중계 장치는 적어도 외부로부터 입력된 동기 신호를 상기 카메라 장치에 전송하고, 상기 외부로부터 입력된 동기 신호에 동기하여 상기 영상 신호를 상기 카메라 장치에 출력하는, 카메라 시스템.
제1항에 있어서,
상기 카메라 장치 및 상기 카메라 컨트롤러 각각은, 상기 동기 신호를 전송하는 통신부를 포함하고,
상기 통신부는 상기 동기 신호를 패킷화하고 비동기로 송수신하는, 카메라 시스템.
제2항에 있어서,
상기 카메라 장치는, 상기 통신부에 의해 비동기로 주기적으로 수신되는 복수의 동기 신호의 수신 주기를 평균화하여 내부 동기 신호를 생성하는 동기 신호 생성부를 포함하고,
상기 영상 신호는 상기 내부 동기 신호에 동기하여 출력되는, 카메라 시스템.
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 통신부는 상기 영상 신호를 패킷화하고, 상기 패킷화된 동기 신호와 동일한 회선을 통해 상기 패킷화된 영상 신호를 비동기로 송수신하는, 카메라 시스템.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 카메라 장치 및 상기 카메라 컨트롤러는, 트위스트 페어 케이블(a twisted-pair cable)에 의해 전기적으로 접속되는 각각의 인터페이스를 포함하는, 카메라 시스템.
제1항에 있어서, 상기 카메라 장치와 상기 카메라 컨트롤러 사이에, 상기 중계 장치가 복수로 그리고 직렬로 접속되어 있는, 카메라 시스템.
제1항에 있어서,
상기 중계 장치와 통신하는 외부 장치를 더 포함하고,
상기 중계 장치는,
상기 카메라 장치와 제1 케이블에 의해 접속되는 제1 접속부,
상기 카메라 컨트롤러와 제2 케이블에 의해 접속되는 제2 접속부, 및
상기 외부 장치와 통신하는 제3 접속부
를 포함하고,
상기 중계 장치는 상기 제2 접속부 또는 상기 제3 접속부로부터 입력되는 상기 동기 신호를, 상기 제1 케이블을 통해 상기 제1 접속부로부터 상기 카메라 장치에 출력하는, 카메라 시스템.
제7항에 있어서,
상기 카메라 장치는 상기 동기 신호 이외에, 리턴 영상 신호, 컨트롤 신호 및 오디오 신호를 수신하도록 구성되고,
상기 중계 장치는, 상기 동기 신호 이외에, 상기 리턴 영상 신호, 상기 컨트롤 신호 및 상기 오디오 신호 중 적어도 1개의 신호를 상기 제3 접속부로부터 수신하고, 이 수신된 신호를 상기 카메라 장치에 출력하는, 카메라 시스템.
제7항 또는 제8항에 있어서,
상기 카메라 장치는 상기 영상 신호 이외에, 컨트롤 신호 및 오디오 신호를 출력하도록 구성되고,
상기 중계 장치는, 상기 영상 신호 이외에, 상기 컨트롤 신호 및 상기 오디오 신호 중 적어도 1개의 신호를 상기 제3 접속부로부터 상기 외부 장치에 출력하는, 카메라 시스템.
제7항에 있어서,
상기 카메라 컨트롤러는, 상기 동기 신호 이외에, 컨트롤 신호 및 오디오 신호를 수신하도록 구성되고,
상기 중계 장치는, 상기 동기 신호 이외에, 상기 컨트롤 신호 및 상기 오디오 신호 중 적어도 1개의 신호를 상기 제3 접속부로부터 수신하고, 상기 수신된 신호를 상기 카메라 장치에 출력하는, 카메라 시스템.
제7항 또는 제10항에 있어서,
상기 카메라 컨트롤러는, 상기 동기 신호 이외에, 리턴 영상 신호, 컨트롤 신호 및 오디오 신호 중 적어도 1개의 신호를 출력하도록 구성되고,
상기 중계 장치는, 상기 동기 신호 이외에, 상기 리턴 영상 신호, 상기 컨트롤 신호 및 상기 오디오 신호 중 적어도 1개의 신호를 상기 제3 접속부로부터 출력하는, 카메라 시스템.
제7항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 중계 장치의 상기 제3 접속부에 접속된 무선 장치를 더 포함하고,
상기 외부 장치는 상기 무선 장치와의 무선 통신을 통해 상기 제3 접속부에 상기 동기 신호를 전송하는, 카메라 시스템.
카메라 시스템으로서,
촬상된 비디오 신호를 생성하는 촬상부; 및
상기 비디오 신호를 수신하고, 상기 비디오 신호를 포함하는 영상 신호를 전송하는 통신부
를 포함하며,
상기 통신부는, 패킷화된 동기 신호를 수신하고, 상기 패킷화된 동기 신호의 수신에 동기하여 패킷화된 영상 신호를 전송하는, 카메라 장치.
카메라 컨트롤러로서,
촬상 영상 신호 및 동기 신호를 송수신하는 통신부; 및
상기 통신부에 의해 송수신되는 상기 영상 신호 및 상기 동기 신호를 처리하는 신호 처리부
를 포함하고,
상기 통신부는 상기 동기 신호를 패킷화하여 전송하고, 상기 패킷화된 동기 신호에 동기하여 전송된 상기 영상 신호를 수신하는, 카메라 컨트롤러.
중계 장치로서,
카메라 장치로부터 촬상 영상 신호를 수신하도록 구성된 제1 접속부;
상기 영상 신호를 동기시키는 동기 신호를 카메라 컨트롤러로부터 수신하도록 구성된 제2 접속부;
외부 장치와 통신하는 제3 접속부; 및
통신 컨트롤러
를 포함하고,
상기 통신 컨트롤러는, 상기 제2 접속부 또는 상기 제3 접속부로부터 입력되는 상기 동기 신호를, 상기 제1 접속부로부터 상기 카메라 장치에 전송하는, 중계 장치.