JP2008028651A - 信号処理装置及び信号処理方法 - Google Patents

Abstract

【課題】入力した２チャンネルのデジタルビデオ信号を多重して伝送する際に、１チャンネルのみのデジタルビデオ信号が入力した場合や、入力した２チャンネルのデジタルビデオ信号のフレームレートやフォーマットが異なる場合にも、伝送を行えるようにする。
【解決手段】入力した１チャンネル目のデジタルビデオ信号中のワード同期のための所定のワードを別のワードに書き換える書換手段１５を備え、書換手段１５によってこの別のワードに書き換えられた１チャンネル目のデジタルビデオ信号と、２チャンネル目のデジタルビデオ信号とを多重する。
【選択図】図３

Description

本発明は、入力した２チャンネルのシリアル・デジタルビデオ信号を多重して伝送するための信号処理装置及び信号処理方法に関し、特に、１チャンネルのみのシリアル・デジタルビデオ信号が入力した場合や、入力した２チャンネルのシリアル・デジタルビデオ信号のフレームレートやフォーマットが異なる場合にも伝送を行えるようにしたものに関する。

高品位解像度（ＨＤ）のパラレル・デジタルビデオ信号を高速にシリアル伝送するためのＳＤＩ（Serial Digital Interface）の規格が、米国のＳＭＰＴＥ(Society of Motion Picture and Television Engineers：動画およびテレビジョン技術者協会）によって標準化されている。

ＳＭＰＴＥ２９２Ｍは、ＳＭＰＴＥ２７４Ｍ等による高品位解像度のパラレル・デジタルビデオ信号を、１本のケーブルを用いてビットレート１．４８５Ｇｂｐｓまたは１．４８５Ｇｂｐｓ／１．００１のシリアル・デジタルビデオ信号（ＨＤ−ＳＤＩ信号）として伝送するための規格である。

ＳＭＰＴＥ３７２Ｍは、ＳＭＰＴＥ２９２Ｍをベースとして、１９２０×１０８０／５０Ｐ，６０Ｐ／４：２：２／１０ビット、１９２０×１０８０／２４Ｐ，３０Ｐ，５０Ｉ，６０Ｉ／４：４：４／１０ビット，１２ビット等のパラレル・デジタルビデオ信号を、ＨＤ−ＳＤＩ信号２チャンネル分として、２本のケーブルを用いてビットレート２．９７０Ｇｂｐｓまたは２．９７０Ｇｂｐｓ／１．００１でシリアル伝送するための規格である。

また、近年、ＳＭＰＴＥ３７２Ｍによって伝送できる範囲のＨＤ−ＳＤＩ信号２チャンネル分を多重して、１本の同軸ケーブルでビットレート２．９７０Ｇｂｐｓまたは２．９７０Ｇｂｐｓ／１．００１でシリアル伝送する信号多重フォーマットならびに同軸インターフェース物理層の規格が、ＳＭＰＴＥ４２４Ｍ，４２５Ｍとして標準化された（非特許文献１，２参照）。また、光インターフェース物理層の規格が、ＳＭＰＴＥ ２９７Ｍとして標準化されつつある（非特許文献３参照）。

SMPTE STANDARD for Television and Digital Cinema SMPTE 424M-200x SMPTE STANDARD for Television and Digital Cinema SMPTE 425M-200x SMPTE STANDARD for Television SMPTE 297M-200x

しかしながら、このＳＭＰＴＥ４２４Ｍ，４２５Ｍの規格では、１チャンネルのみのＨＤ−ＳＤＩ信号が入力した場合や、入力した２チャンネルのＨＤ−ＳＤＩ信号のフレームレートやフォーマットが異なる場合には、ＨＤ−ＳＤＩ信号を多重して伝送することができない。

本発明は、上述の点に鑑み、入力した２チャンネルのデジタルビデオ信号を多重して伝送する際に、１チャンネルのみのデジタルビデオ信号が入力した場合や、入力した２チャンネルのデジタルビデオ信号のフレームレートやフォーマットが異なる場合にも、フレームレート及びフォーマットが等しい２チャンネルのデジタルビデオ信号が入力した場合と同様に伝送を行えるようにすることを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明に係る第１の信号処理装置は、少なくとも映像信号の区間とワード同期のための所定のワードの区間とが時系列に並べられたデジタルビデオ信号を２チャンネル分入力し、入力した２チャンネル分のこのデジタルビデオ信号を多重する信号処理装置において、入力した１チャンネル目のデジタルビデオ信号中のこの所定のワードを別のワードに書き換える書換手段を備え、この書換手段によってこの別のワードに書き換えられた１チャンネル目のデジタルビデオ信号と、２チャンネル目のデジタルビデオ信号とを多重することを特徴とする。

また、本発明に係る第１の信号処理方法は、少なくとも映像信号の区間とワード同期のための所定のワードの区間とが時系列に並べられたデジタルビデオ信号を２チャンネル分入力し、入力した２チャンネル分のこのデジタルビデオ信号を多重する信号処理方法において、入力した１チャンネル目のデジタルビデオ信号中のこの所定のワードを別のワードに書き換える第１のステップと、この第１のステップでこの別のワードに書き換えた１チャンネル目のデジタルビデオ信号と、２チャンネル目のデジタルビデオ信号とを多重する第２のステップとを有することを特徴とする。

上記発明は、入力した２チャンネルのデジタルビデオ信号を多重して送信する側の信号処理に関する発明であり、入力した１チャンネル目のデジタルビデオ信号を、ワード同期のための所定のワードを別のワードに書き換えて、２チャンネル目のデジタルビデオ信号と多重する。

このように１チャンネル目のデジタルビデオ信号中のワード同期のためのワードが書き換えられるので、この多重されたデジタルデータを受信する側では、この書き換えられたワードを検出することにより、１チャンネル目のデジタルビデオ信号を区別することができる。したがって、送信側に１チャンネルのみのデジタルビデオ信号が入力した場合にも、受信側ではそのデジタルビデオ信号を区別して再生することができ、また、送信側に入力した２チャンネルのデジタルビデオ信号のフレームレートやフォーマットが異なる場合にも、受信側では１チャンネル目のデジタルビデオ信号と２チャンネル目のデジタルビデオ信号とを区別して各チャンネルのデジタルビデオ信号を再生することができる。

これにより、１チャンネルのみのデジタルビデオ信号が入力した場合や、入力した２チャンネルのデジタルビデオ信号のフレームレートやフォーマットが異なる場合にも、フレームレート及びフォーマットが等しい２チャンネルのデジタルビデオ信号が入力した場合と同様に伝送を行うことができる。

次に、本発明に係る第２の信号処理装置は、少なくとも映像信号の区間とワード同期のための所定のワードの区間とが時系列に並べられたデジタルビデオ信号を、２チャンネル分多重したデジタルデータであって、１チャンネル目のデジタルビデオ信号中のこの所定のワードが別のワードに書き換えられたデジタルデータから、各チャンネルのデジタルビデオ信号を再生する信号処理装置において、このデジタルデータから、この別のワードを検出する検出手段と、この検出手段によって検出されたこの別のワードを、この所定のワードに書き戻す書戻し手段とを備え、この検出手段によって検出されたこの別のワードに基づき、１チャンネル目のデジタルビデオ信号と２チャンネル目の前記デジタルビデオ信号とを区別して各チャンネルのデジタルビデオ信号を再生することを特徴とする。

また、本発明に係る第２の信号処理方法は、少なくとも映像信号の区間とワード同期のための所定のワードの区間とが時系列に並べられたデジタルビデオ信号を、２チャンネル分多重したデジタルデータであって、１チャンネル目のデジタルビデオ信号中のこの所定のワードが別のワードに書き換えられたデジタルデータから、各チャンネルのデジタルビデオ信号を再生する信号処理方法において、このデジタルデータから、この別のワードを検出する第１のステップと、この第１のステップで検出したこの別のワードを、この所定のワードに書き戻す第２のステップと、この第２のステップで検出したこの別のワードに基づき、１チャンネル目のデジタルビデオ信号と２チャンネル目のデジタルビデオ信号とを区別して各チャンネルのデジタルビデオ信号を再生する第３のステップとを有することを特徴とする。

上記発明は、前述の第１の信号処理装置，信号処理方法によって多重されたデジタルデータを受信する側の信号処理に関する発明であり、書き換えられたワードを検出することにより、１チャンネル目のデジタルビデオ信号を区別することができる。したがって、送信側に１チャンネルのみのデジタルビデオ信号が入力した場合にも、そのデジタルビデオ信号を区別して再生することができ、また、送信側に入力した２チャンネルのデジタルビデオ信号のフレームレートやフォーマットが異なる場合にも、１チャンネル目のデジタルビデオ信号と２チャンネル目のデジタルビデオ信号とを区別して各チャンネルのデジタルビデオ信号を再生することができる。

これにより、１チャンネルのみのデジタルビデオ信号が入力した場合や、入力した２チャンネルのデジタルビデオ信号のフレームレートやフォーマットが異なる場合にも、フレームレート及びフォーマットが等しい２チャンネルのデジタルビデオ信号が入力した場合と同様に伝送を行うことができる。

本発明によれば、入力した２チャンネルのデジタルビデオ信号を多重して伝送する際に、１チャンネルのみのデジタルビデオ信号が入力した場合や、入力した２チャンネルのデジタルビデオ信号のフレームレートやフォーマットが異なる場合にも、フレームレート及びフォーマットが等しい２チャンネルのデジタルビデオ信号が入力した場合と同様に伝送を行えるという効果が得られる。

以下、本発明の実施の形態について説明する。
最初に、本実施の形態で伝送するデジタルビデオ信号に関連するフォーマット，システム，規格について説明する。
＜信号フォーマット＞
放送局用のデジタル・ビデオ機器の規格として、標準解像度（ＳＤ）のコンポジット・ビデオ信号をデジタル化した規格であるＳＭＰＴＥ２４４や、標準解像度のコンポーネント・ビデオ信号をデジタル化した規格であるＳＭＰＴＥ１２５Ｍや、高品位解像度（ＨＤ）のビデオ信号をデジタル化した規格であるＳＭＰＴＥ２７４Ｍ等が存在している。

図１は、これらの規格によるパラレル・デジタルビデオ信号のフォーマットを示す。輝度信号（Ｙ）／色差信号（Ｃｂ／Ｃｒ）が、それぞれ１０ビット（または８ビット）で量子化される。そして、１水平ライン毎に、タイミング基準信号ＥＡＶ（End of Active Video）の区間と、ライン番号データＬＮの区間と、誤り検出符号ＣＲＣＣの区間と、水平ブランキング期間（補助データ／未定義ワードデータの区間）と、タイミング基準信号ＳＡＶ（Start of Active Video）の区間と、アクティブ・ビデオの区間（映像信号の区間）とが順に時系列に並べられる。

タイミング基準信号ＳＡＶ，ＥＡＶは、それぞれ３ＦＦｈ，０００ｈ，０００ｈ，ＸＹＺｈの４ワードである。このうちの最初の３ワード（３ＦＦｈ，０００ｈ，０００ｈ）は、ワード同期や水平同期を確立するためのものである。最後の１ワード（ＸＹＺｈ）は、同一フレームの第１フィールド／第２フィールドを識別したり、ＳＡＶとＥＡＶとを識別するためのものである。

これらの規格によるデジタルビデオ信号はパラレル・デジタルビデオ信号であるが、こうしたパラレル・デジタルビデオ信号を１本のケーブルで高速にシリアル伝送するための規格としては、ＳＤＩ（Serial Digital Interface）が存在している（標準解像度のビデオ信号についてはＳＭＰＴＥ２５９ＭによるＳＤ−ＳＤＩが存在し、高品位解像度のビデオ信号についてはＳＭＰＴＥ２９２ＭによるＨＤ−ＳＤＩが存在している）。

このＳＤＩでは、輝度信号（Ｙ）と色差信号（Ｃｂ／Ｃｒ）とをＣｂ／Ｃｒ，Ｙ，Ｃｂ／Ｃｒ，Ｙ，Ｃｂ／Ｃｒ，Ｙ，Ｃｂ／Ｃｒ，Ｙ，…の順に多重化したパラレル・デジタルビデオ信号を、パラレル／シリアル変換及びスクランブルし、電気あるいは光信号に変換して送信する。受信側では、逆の処理を行ってパラレル・デジタルビデオ信号を再生する。

ここで、スクランブルとは、入力したシリアル信号を多項式とみなし、９次の原始多項式
Ｘ^９＋Ｘ^４＋１
で順次割り算して、その結果である商を伝送することにより、統計的に伝送データのマーク率（１と０の割合）を平均１／２にするものである。このスクランブルは、原始多項式による信号の暗号化という意味も併せ持っている。送信装置は、この商をさらに（ Ｘ＋１）で割ることによって極性フリー（データとその反転データで同じ情報を持つこと）のデータにして送信する。

受信装置におけるデスクランブルとは、受信したシリアル信号に（ Ｘ＋１）を掛け、さらに上記原始多項式 Ｘ^９＋Ｘ^４＋１を掛けて、元のシリアル信号を再生するものである。

＜１０８０／５０P,６０Ｐ信号＞
現行のＨＤＴＶ信号は１０８０／５０I,６０Ｉ、インターレース（飛び越し走査）方式であるのに対し、次世代のＨＤＴＶ信号は１０８０／５０P,６０Ｐ、プログレッシブ（順次走査）方式である。パラレルの１０８０／５０P,６０Ｐ信号のフォーマットはＳＭＰＴＥ２７４Ｍで決定されており、
（１）アクティブサンプル数；１９２０サンプル／ライン
（２）アクティブライン数；１０８０ライン／フレーム
（３）フレームレート；５０Hz,６０Ｈｚまたは６０Ｈｚ／１．００１（プログレッシブ）
（４）サンプリング周波数；１４８．５ＭＨｚまたは１４８．５ＭＨｚ／１．００１
（５）量子化ビット数；８ビットまたは１０ビット（または１２ビット）
である。
パラレルインターフェースは、ＲＧＢシステムでは８ビット×３＝２４ビットあるいは１０ビット×３＝３０ビットであり、Ｙ, Ｃｂ／Ｃｒシステムでは８ビット×２＝１６ビットあるいは１０ビット×２＝２０ビットである。
現在では１０ビット量子化が一般的であるが、将来の高画質化への要望から１２ビット量子化への要求も強くなってきている。

＜１０８０／２４Ｐ−３０Ｐ／４：４：４／１０ビット，１２ビットのＤ−Ｃｉｎｅｍａ信号＞
Ｄ−Ｃｉｎｅｍａとは、Ｄｉｇｉｔａｌ−Ｃｉｎｅｍａの略である（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ−Ｃｉｎｅｍａの略としてＥ−Ｃｉｎｅｍａとも呼ばれる）。Ｄ−Ｃｉｎｅｍａ信号は、映画製作現場でのフィルム撮りをＨＤ品質のＶＴＲで実現するためのものであり、これにより映画製作費用や映画配信費用を大幅に安くすることができる。
Ｄ−Ｃｉｎｅｍａ信号のフォーマットはＳＭＰＴＥ４８１−１Ｍとして標準化が進められており、
（１）アクティブサンプル数；２０４８サンプル／ライン
（２）アクティブライン数；１０８０ライン／フレーム
（３）フレームレート；２４Ｈｚ
（４）サンプリング周波数；７４．２５ＭＨｚ
（５）量子化ビット数；１２ビットである。
パラレルインターフェースは、ＲＧＢシステムで１２ビット×３＝３６ビットである。現在改定中のＳＭＰＴＥ３７２Ｍ−２００ｘに、Ｄｕａｌ Ｌｉｎｋ ２９２Ｍを用いてシリアル伝送するためのマッピングフォーマットが規定されている。

＜カメラ伝送システム＞
放送局用のカメラシステムにおいては、一般に複数のカメラで被写体を撮影する。この時、カメラからの映像信号は上述の信号フォーマットのＹ, Ｃｂ／Ｃｒ信号あるいはＲＧＢ信号であり、カメラコントロールユニットあるいはＶＴＲに伝送される。Ｙ, Ｃｂ／Ｃｒシステムの場合、伝送レートは、Ｄ１（コンポーネントＳＤ−ＳＤＩ）信号では２７０Ｍｂｐｓになり、ＨＤ−ＳＤＩ信号では１．４８５Ｇｂｐｓまたは１．４８５Ｇｂｐｓ／１．００１になる。一方、撮影時に他のカメラがどのようなシーンを撮影しているかを知るために、カメラのモニター画面に他のカメラの映像が映し出されている。これをリターンビデオと言い、カメラコントロールユニットあるいはＶＴＲからカメラに伝送される。リターンビデオは必ずしも高画質である必要はないので、ＭＰＥＧなどで圧縮された信号であり数Ｍｂｐｓ〜数百Ｍｂｐｓ程度の伝送容量である。また、アナウンサー用に原稿をモニターに映し出すためのプロンプター信号も伝送される。これも数Ｍｂｐｓ程度の比較的小さい伝送容量である。
近年、リターンビデオとしてＨＤ信号をＣＣＵからカメラに送り、さらに別のシステム同期が取れたカメラからのＨＤ信号も合わせてＣＣＵからカメラに送りたいとの要求が増えている。この第２のチャンネルはトランクラインと呼ばれている。
カメラはカメラコントロールユニットから制御され、全てのカメラ，カメラコントロールユニット，ＶＴＲがシステムクロックに同期を取って運用される。

＜ＳＭＰＴＥ ３Ｇｂｐｓ規格＞
ＳＭＰＴＥ２９２ＭによるＨＤ−ＳＤＩ信号の伝送レートは１．４８５Ｇｂｐｓまたは１．４８５Ｇｂｐｓ／１．００１であるが、ＳＭＰＴＥ２９２Ｍをベースとして、１９２０×１０８０／５０Ｐ，６０Ｐ／４：２：２／１０ビット、１９２０×１０８０／２４Ｐ，３０Ｐ，５０Ｉ，６０Ｉ／４：４：４／１０ビット，１２ビット等のパラレル・デジタルビデオ信号を、ＨＤ−ＳＤＩ信号２チャンネル分として、２本のケーブルを用いてビットレート２．９７０Ｇｂｐｓまたは２．９７０Ｇｂｐｓ／１．００１でシリアル伝送するための規格として、ＳＭＰＴＥ３７２Ｍが存在している。

また、近年、ＳＭＰＴＥ３７２Ｍによって伝送できる範囲のＨＤ−ＳＤＩ信号２チャンネル分を多重して、１本の同軸ケーブルでビットレート２．９７０Ｇｂｐｓまたは２．９７０Ｇｂｐｓ／１．００１でシリアル伝送する信号多重フォーマットならびに同軸インターフェース物理層の規格が、ＳＭＰＴＥ４２４Ｍ，４２５Ｍとして標準化された。信号多重フォーマットに関しては、規格を提案したＧ社独自のダイレクトマッピングフォーマットと、ＳＭＰＴＥ３７２Ｍと互換性のある多重フォーマットの二つが規定されており、フォーマットＩＤで識別する。チャンネルコーディングは、現行のＨＤ−ＳＤＩと同じスクランブル方式である。同軸物理層規格は、ＨＤ−ＳＤＩの同軸規格であるＳＭＰＴＥ２９２Ｍの相似形である。

しかしながら、このＳＭＰＴＥ４２４Ｍ，４２５Ｍの規格では、１チャンネルのみのＨＤ−ＳＤＩ信号が入力した場合や、入力した２チャンネルのＨＤ−ＳＤＩ信号のフレームレートやフォーマットが異なる場合には、ＨＤ−ＳＤＩ信号を多重して伝送することができない。

そこで、本実施の形態では、ＳＭＰＴＥ４２４Ｍ，４２５Ｍに準拠した伝送システムであって、１チャンネルのみのＨＤ−ＳＤＩ信号が入力した場合や、入力した２チャンネルのＨＤ−ＳＤＩ信号のフレームレートやフォーマットが異なる場合にも、フレームレート及びフォーマットが等しい２チャンネルのＨＤ−ＳＤＩ信号が入力した場合と同様に伝送を行えるようにした伝送システムについて説明する。

図２は、本発明を適用した伝送システムの全体構成を示す図である。この伝送システムは、送信側において、外部から入力した２チャンネル分のＨＤ−ＳＤＩ信号を信号処理装置１で多重及びスクランブルして同軸ドライバーあるいは電気−光変換機２から１本の同軸ケーブルあるいは光ファイバー３を用いて送信し、受信側において、同軸レシーバーあるいは光−電気変換機４で受信したシリアル・デジタルデータを信号処理装置５でデスクランブルして各チャンネルのＨＤ−ＳＤＩ信号を再生するものであり、以下に説明する部分を除いてはＳＭＰＴＥ４２４Ｍ，４２５Ｍに準拠している。

図３は、送信側の信号処理装置１の構成を示すブロック図である。信号処理装置１の入力ポート１１，１２に入力した各チャンネルのＨＤ−ＳＤＩ信号は、それぞれシリアル／パラレル変換回路１３，１４によってパラレル・デジタルビデオ信号に変換された後、ワード書換・信号生成部１５に送られる。

ワード書換・信号生成部１５では、次の（１）〜（３）の処理を行う。
（１）１チャンネル目のＨＤ−ＳＤＩ信号（２チャンネル分のＨＤ−ＳＤＩ信号が入力している場合には、例えば入力ポート１１側というように予め決定したＨＤ−ＳＤＩ信号であり、後述の処理（２）によって１チャンネルのみのＨＤ−ＳＤＩ信号が入力していることを検出した場合には当該ＨＤ−ＳＤＩ信号である）から変換されたパラレル・デジタルビデオ信号中のタイミング基準信号ＳＡＶ／ＥＡＶのうちのワード同期・水平同期確立のための３ワード（３ＦＦｈ，０００ｈ，０００ｈ）（図１参照）を、別の禁止コードを用いたワードに書き換える。

すなわち、ＳＭＰＴＥ４２５Ｍの３章に規定するダイレクトマッピング方式では、禁止コードの中から例えば３ＦＥｈ及び００１ｈを用いて、３ＦＦｈ，０００ｈ，０００ｈを３ＦＥｈ，００１ｈ，００１ｈに書き換える。また、ＳＭＰＴＥ４２５Ｍの４章に規定するMapping of 2×SMPTE-292M HD-SDI interfaces では、この３ＦＥｈ及び００１ｈを用いて、３ＦＦｈ，３ＦＦｈ，０００ｈ，０００ｈ，０００ｈ，０００ｈを３ＦＥｈ，３ＦＥｈ，００１ｈ，００１ｈ，００１ｈ，００１ｈに書き換える。（３ＦＥｈ及び００１ｈを用いるのはあくまで一例であり、それ以外の禁止コードを用いてもよい。）

（２）２チャンネル分のＨＤ−ＳＤＩ信号が信号処理装置１に入力しているか否かを、タイミング基準信号ＳＡＶ／ＥＡＶ（図１参照）を検出することなどによって判断する。１チャンネルのみのＨＤ−ＳＤＩ信号が入力していることを検出した場合には、タイミング基準信号ＳＡＶ／ＥＡＶの区間及びアクティブ・ビデオの区間（図１参照）にそれぞれ適宜の信号を格納した（例えば、ＳＡＶ／ＥＡＶの区間に３ＦＦｈ，０００ｈ，０００ｈ，ＸＹＺｈを格納し、アクティブ・ビデオの区間には、Ｒ，Ｇ，Ｂ，Ｙｃｈとして０４０ｈを格納してＣｂ／Ｃｒｃｈとして２００ｈを格納するか、あるいは１チャンネル目と同じ値の信号を格納した）パラレル・デジタルビデオ信号を、２チャンネル目のパラレル・デジタルビデオ信号として生成し、第２チャンネルが無いために第１チャンネルをコピーして第２チャンネルとしたことを補助データとして格納しておく。

（３）２チャンネル分のＨＤ−ＳＤＩ信号が入力している場合に、１チャンネル目のＨＤ−ＳＤＩ信号と２チャンネル目のＨＤ−ＳＤＩ信号とのビット同期が取れていることを前提として、１チャンネル目のＨＤ−ＳＤＩ信号から変換されたパラレル・デジタルビデオ信号と２チャンネル目のＨＤ−ＳＤＩ信号から変換されたパラレル・デジタルビデオ信号とでフレームレート及びフォーマットが一致しているか否かを、タイミング基準信号ＳＡＶ／ＥＡＶ及び補助データ中のフォーマットＩＤに基づいて検出する。

ビット同期が取れている状態とは、１チャンネル目のＨＤ−ＳＤＩ信号と２チャンネル目のＨＤ−ＳＤＩ信号とが、同じシステムクロックに同期を取っており、且つ、互いにビットレートが等しい（１．４８５Ｇｂｐｓか１．４８５Ｇｂｐｓ／１．００１かのいずれか一方に揃っている）状態である。フレームレートが一致していない状態とは、例えば、一方のチャンネルのフレームレートが３０Ｐであり、他方のチャンネルのフレームレートが２４Ｐまたは２５Ｐであるような状態である。フォーマットが一致していない状態とは、ピクチャーフォーマット（アクティブサンプル数×アクティブライン数）やサンプリング方式（４：２：２サンプリングであるか４：４：４サンプリングであるかなど）が一致していない状態である。

ワード書換・信号生成部１５は、上記（１）の処理によってタイミング基準信号ＳＡＶ／ＥＡＶを書き換えた１チャンネル目のパラレル・デジタルビデオ信号と、２チャンネル目のパラレル・デジタルビデオ信号（１チャンネルのみのＨＤ−ＳＤＩ信号が入力していることを検出した場合には、上記（２）の処理によって生成したパラレル・デジタルビデオ信号）と、上記（３）の処理の検出結果を示す信号とを、図３の多重回路１６に送る。

多重回路１６は、この１チャンネル目のパラレル・デジタルビデオ信号と２チャンネル目のパラレル・デジタルビデオ信号とを、１０ビット単位で多重する。また、上記（３）の処理の検出結果として、フレームレート，フォーマットの少なくともいずれかが一致していないことが検出された場合には、１チャンネル目のパラレル・デジタルビデオ信号のタイミング基準信号ＳＡＶ／ＥＡＶと２チャンネル目のパラレル・デジタルビデオ信号のタイミング基準信号ＳＡＶ／ＥＡＶとの位相を揃えることなく、任意の位相でこの多重処理を行う。

１チャンネル目のパラレル・デジタルビデオ信号中のタイミング基準信号ＳＡＶ／ＥＡＶが書き換えられていることから、この多重処理によって多重されたタイミング基準信号ＳＡＶ／ＥＡＶ（ＳＭＰＴＥ４２４Ｍの第３図のMultiplexed 10-bit parallel interface中のＳＡＶ／ＥＡＶ）の最初の３ワードは、本来は図４Ａに示すように１チャンネル目と２チャンネル目とが同じコードである３ＦＦｈ，３ＦＦｈ，０００ｈ，０００ｈ，０００ｈ，０００ｈとなるのに対し、図４Ｂに示すように、１チャンネル目と２チャンネル目とが異なるコードである３ＦＦｈ，３ＦＥｈ，０００ｈ，００１ｈ，０００ｈ，００１ｈとなる。

また、１チャンネル目と２チャンネル目とでフレームレートやフォーマットが一致していない場合には、この多重処理によって多重されたタイミング基準信号ＳＡＶ／ＥＡＶは、本来は図４Ａに示したように１チャンネル目と２チャンネル目とで位相が揃うのに対し、位相が揃わないことになる。

多重回路１６でこのように１チャンネル目のパラレル・デジタルビデオ信号と２チャンネル目のパラレル・デジタルビデオ信号とを多重したパラレル・デジタルデータは、図３のスクランブラ１７によってスクランブルされた後、パラレル／シリアル変換回路１８によってビットレート２．９７０Ｇｂｐｓまたは２．９７０Ｇｂｐｓ／１．００１（元の入力ＨＤ−ＳＤＩ信号のビットレートが１．４８５Ｇｂｐｓである場合には２．９７０Ｇｂｐｓであり、元の入力ＨＤ−ＳＤＩ信号のビットレートが１．４８５Ｇｂｐｓ／１．００１である場合には２．９７０Ｇｂｐｓ／１．００１である）のシリアル・デジタルデータに変換される。

このシリアル・デジタルデータは、図２の同軸ドライバーあるいは電気−光変換機２から同軸ケーブルあるいは光ファイバー３を用いて送信され、受信側の同軸レシーバーあるいは光−電気変換機４で受信される。

図５は、受信側の信号処理装置５の構成を示すブロック図である。同軸レシーバーあるいは光−電気変換機４で受信されシリアル・デジタルデータは、シリアル／パラレル変換回路２１によってパラレル・デジタルデータに変換され、デスクランブラ２２によってスクランブルを解除された後、ワード同期・ワード書戻し部２３に送られる。

ワード同期・ワード書戻し部２３では、次の（１）及び（２）の処理を行う。
（１）図４Ａに示したような連続するコード３ＦＦｈ，３ＦＦｈ，０００ｈ，０００ｈ，０００ｈ，０００ｈを検出してワード同期を確立するのではなく、図６に示すように、１０ビットおきのコード３ＦＥｈ，００１ｈ，００１ｈ（図４Ｂに示した１チャンネル目のタイミング基準信号ＳＡＶ／ＥＡＶの最初の３ワード）を検出してワード同期を確立して、１チャンネル目のパラレル・デジタルビデオ信号と２チャンネル目のパラレル・デジタルビデオ信号とを区別する。

１チャンネル目のタイミング基準信号ＳＡＶ／ＥＡＶと２チャンネル目のタイミング基準信号ＳＡＶ／ＥＡＶとの位相が揃っている場合には、この１０ビットおきの３ＦＥｈ，００１ｈ，００１ｈに隣接するコード（図６の１０ビットおきのＸＸＸｈ，ＸＸＸｈ，ＸＸＸｈ）は、２チャンネル目のタイミング基準信号ＳＡＶ／ＥＡＶの最初の３ワード３ＦＦｈ，０００ｈ，０００ｈではある。他方、１チャンネル目のタイミング基準信号ＳＡＶ／ＥＡＶと２チャンネル目のタイミング基準信号ＳＡＶ／ＥＡＶとの位相が揃っていない場合には、この１０ビットおきの３ＦＥｈ，００１ｈ，００１ｈに隣接するコードは、２チャンネル目のタイミング基準信号ＳＡＶ／ＥＡＶの最初の３ワード３ＦＦｈ，０００ｈ，０００ｈではない。しかし、１０ビットおきの３ＦＥｈ，００１ｈ，００１ｈを検出することは、隣接するコードの内容とは無関係に、常に可能である。

（２）上記処理（１）によって検出した１チャンネル目のタイミング基準信号ＳＡＶ／ＥＡＶのコードを３ＦＦｈ，０００ｈ，０００ｈに書戻して（ダイレクトマッピング方式では、３ＦＥｈ，００１ｈ，００１ｈを３ＦＦｈ，０００ｈ，０００ｈをに書戻し、Mapping of 2×SMPTE-292M HD-SDI interfaces では、３ＦＥｈ，３ＦＥｈ，００１ｈ，００１ｈ，００１ｈ，００１ｈを３ＦＦｈ，３ＦＦｈ，０００ｈ，０００ｈ，０００ｈ，０００ｈに書戻して）、１チャンネル目のパラレル・デジタルビデオ信号，２チャンネル目のパラレル・デジタルビデオ信号をそれぞれ図５のパラレル／シリアル変換回路２４，２５に送る。

パラレル／シリアル変換回路２４，２５では、１チャンネル目のパラレル・デジタルビデオ信号，２チャンネル目のパラレル・デジタルビデオ信号が、それぞれビットレート１．４８５Ｇｂｐｓまたは１．４８５Ｇｂｐｓ／１．００１（同軸レシーバーあるいは光−電気変換機４で受信されたシリアル・デジタルデータのビットレートが２．９７０Ｇｂｐｓである場合には１．４８５Ｇｂｐであり、そのシリアル・デジタルデータのビットレートが２．９７０Ｇｂｐｓ／１．００１である場合には１．４８５Ｇｂｐｓ／１．００１である）のＨＤ−ＳＤＩ信号に変換される。そして、このようにして再生された２チャンネル分のＨＤ−ＳＤＩ信号が、出力ポート２６，２７から図２に示すように信号処理装置５の外部に出力される。

以上に説明したように、この伝送システムでは、送信側の信号処理装置１が、入力した１チャンネル目のＨＤ−ＳＤＩ信号を、タイミング基準信号ＳＡＶ／ＥＡＶのうちのワード同期・水平同期確立のための３ワードを別のワードに書き換えて、２チャンネル目のＨＤ−ＳＤＩ信号と多重する。そして、受信側の信号処理装置５は、この書き換えられたワードを検出することにより、１チャンネル目と２チャンネル目とを区別する。

したがって、送信側の信号処理装置１に１チャンネルのみのＨＤ−ＳＤＩ信号が入力した場合にも、受信側の信号処理装置５はそのＨＤ−ＳＤＩ信号を区別して再生することができ、また、送信側の信号処理装置１に入力した２チャンネルのＨＤ−ＳＤＩ信号のフレームレートやフォーマットが異なる場合にも、受信側の信号処理装置５は１チャンネル目と２チャンネル目とを区別して各チャンネルのＨＤ−ＳＤＩ信号を再生することができる。

これにより、信号処理装置１に１チャンネルのみのＨＤ−ＳＤＩ信号が入力した場合や、信号処理装置１に入力した２チャンネルのＨＤ−ＳＤＩ信号のフレームレートやフォーマットが異なる場合にも、フレームレート及びフォーマットが等しい２チャンネルのＨＤ−ＳＤＩ信号が信号処理装置１に入力した場合と同様に伝送を行うことができる。

なお、以上の例では、ＳＭＰＴＥ４２４Ｍ，４２５Ｍに準拠した伝送システムが、１チャンネルのみのＨＤ−ＳＤＩ信号が入力した場合や、入力した２チャンネルのＨＤ−ＳＤＩ信号のフレームレートやフォーマットが異なる場合にも伝送を行えるようにしている。しかし、本発明は、ＨＤ−ＳＤＩ信号以外のデジタルビデオ信号を２チャンネル分多重して伝送するシステムにも同様にして適用して、１チャンネルのみのデジタルビデオ信号が入力した場合や、入力した２チャンネルのデジタルビデオ信号のフレームレートやフォーマットが異なる場合にも伝送を行えるようにすることができる。

パラレル・デジタルビデオ信号のフォーマットを示す図である。 本発明を適用した伝送システムの全体構成を示す図である。 図２の送信側の信号処置装置の構成を示す図である。 図２の送信側の信号処置装置によって多重されるタイミング基準信号を示す図である。 図２の受信側の信号処理装置の構成を示す図である。 図２の受信側の信号処置装置がワード同期のために検出するコードを示す図である。

符号の説明

１ 信号処置装置、 ２ 同軸ドライバーあるいは電気−光変換機、 ３ 同軸ケーブルあるいは光ファイバー、 ４ 同軸ドライバーあるいは光−電気変換機、 ５ 信号処置装置、 １１，１２入力ポート、 １３，１４ シリアル／パラレル変換回路、 １５ ワード書換・信号生成部、 １６ 多重回路、 １７ スクランブラ、 １８ パラレル／シリアル変換回路、 ２１ シリアル／パラレル変換回路、 ２２ デスクランブラ、 ２３ ワード同期・ワード書戻し部、 ２４，２５ パラレル／シリアル変換回路、 ２６，２７ 出力ポート

Claims (7)

1. 少なくとも映像信号の区間とワード同期のための所定のワードの区間とが時系列に並べられたデジタルビデオ信号を２チャンネル分入力し、入力した２チャンネル分の前記デジタルビデオ信号を多重する信号処理装置において、
   入力した１チャンネル目の前記デジタルビデオ信号中の前記所定のワードを別のワードに書き換える書換手段
   を備え、
   前記書換手段によって前記別のワードに書き換えられた前記１チャンネル目の前記デジタルビデオ信号と、２チャンネル目の前記デジタルビデオ信号とを多重する
   ことを特徴とする信号処理装置。
2. 請求項１に記載の信号処理装置において、
   ２チャンネル目の前記デジタルビデオ信号が入力されているか否かを検出する検出手段と、
   前記検出手段によって２チャンネル目の前記デジタルビデオ信号が入力されていないことが検出された場合、前記映像信号の区間，前記タイミング基準信号の区間にそれぞれ信号を格納したデジタルビデオ信号を生成する生成手段と
   をさらに備え、
   前記検出手段によって２チャンネル目の前記デジタルビデオ信号が入力されていないことが検出された場合、前記書換手段によって前記別のワードに書き換えられた前記１チャンネル目の前記デジタルビデオ信号と、前記生成手段によって生成されたデジタルビデオ信号とを多重する
   ことを特徴とする信号処理装置。
3. 請求項１に記載の信号処理装置において、
   前記１チャンネル目の前記デジタルビデオ信号と、前記２チャンネル目の前記デジタルビデオ信号とで、フレームレート及びフォーマットが一致しているか否かを検出する検出手段
   をさらに備え、
   前記フレームレート，フォーマットの少なくともいずれかが一致していないことが前記検出手段によって検出された場合、前記書換手段によって前記別のワードに書き換えられた前記１チャンネル目の前記デジタルビデオ信号と、前記２チャンネル目の前記デジタルビデオ信号とを、前記所定のワードの区間の位相を揃えることなく多重する
   ことを特徴とする信号処理装置。
4. 請求項１に記載の信号処理装置において、
   前記デジタルビデオ信号は、ＳＭＰＴＥ２９２Ｍに準拠したＨＤ−ＳＤＩ信号であり、
   前記書換手段は、前記ＨＤ−ＳＤＩ信号のタイミング基準信号中のワード３ＦＦｈ，０００ｈ，０００ｈを、別の禁止コードに書き換え、
   ＳＭＰＴＥ４２４Ｍ，４２５Ｍに準拠して多重及びスクランブルを行う
   ことを特徴とする信号処理装置。
5. 少なくとも映像信号の区間とワード同期のための所定のワードの区間とが時系列に並べられたデジタルビデオ信号を２チャンネル分入力し、入力した２チャンネル分の前記デジタルビデオ信号を多重する信号処理方法において、
   入力した１チャンネル目の前記デジタルビデオ信号中の前記所定のワードを別のワードに書き換える第１のステップと、
   前記第１のステップで前記別のワードに書き換えた前記１チャンネル目の前記デジタルビデオ信号と、２チャンネル目の前記デジタルビデオ信号とを多重する第２のステップと
   を有することを特徴とする信号処理方法。
6. 少なくとも映像信号の区間とワード同期のための所定のワードの区間とが時系列に並べられたデジタルビデオ信号を、２チャンネル分多重したデジタルデータであって、１チャンネル目の前記デジタルビデオ信号中の前記所定のワードが別のワードに書き換えられたデジタルデータから、各チャンネルの前記デジタルビデオ信号を再生する信号処理装置において、
   前記デジタルデータから、前記別のワードを検出する検出手段と、
   前記検出手段によって検出された前記別のワードを、前記所定のワードに書き戻す書戻し手段と
   を備え、
   前記検出手段によって検出された前記別のワードに基づき、前記１チャンネル目の前記デジタルビデオ信号と２チャンネル目の前記デジタルビデオ信号とを区別して各チャンネルの前記デジタルビデオ信号を再生する
   ことを特徴とする信号処理装置。
7. 少なくとも映像信号の区間とワード同期のための所定のワードの区間とが時系列に並べられたデジタルビデオ信号を、２チャンネル分多重したデジタルデータであって、１チャンネル目の前記デジタルビデオ信号中の前記所定のワードが別のワードに書き換えられたデジタルデータから、各チャンネルの前記デジタルビデオ信号を再生する信号処理方法において、
   前記デジタルデータから、前記別のワードを検出する第１のステップと、
   前記第１のステップで検出した前記別のワードを、前記所定のワードに書き戻す第２のステップと、
   前記第２のステップで検出した前記別のワードに基づき、前記１チャンネル目の前記デジタルビデオ信号と２チャンネル目の前記デジタルビデオ信号とを区別して各チャンネルの前記デジタルビデオ信号を再生する第３のステップと
   を有することを特徴とする信号処理方法。

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