JP2005079963A - 映像信号伝送システム及び方法並びに送信装置及び受信装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 １本のケーブルで効率良く３原色分のディジタル映像信号を伝送することができる映像信号伝送システム及び方法、並びにそのシステムに用いられる送信装置及び受信装置を提供する。
【解決手段】 送信側ではディジタル映像信号を時分割多重化して映像データ列に変換し、映像信号の基準クロック信号の周波数と送信クロック信号の周波数とに基づいたレート情報を生成し、送信クロック信号の周期に応じた所定の期間毎にその期間内に変換手段によって生成された映像データ列とレート情報とを含むパケットを生成して送信クロック信号に同期して伝送信号として順次送信し、受信側ではケーブルを介して受信した伝送信号の各ビットに同期した受信クロック信号を生成し、伝送信号中のパケットからレート情報を検出し、レート情報と受信クロック信号とに基づいて再生基準クロック信号を生成し、伝送信号中の映像データ列を３原色各々のデータに分離し、再生基準クロック信号に同期して分離した３原色各々のデータをディジタル映像信号として出力する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、送信部と受信部との間でケーブルを介してディジタル映像信号を伝送する映像信号伝送システムに関する。

３原色分のディジタル映像信号を有線で伝送する場合には、一般にＤＶＩ(Digital Visual Interface)と呼ばれる画像のディジタル伝送技術が用いられる（例えば、特許文献１）。そのディジタル伝送技術では、送信側と受信側との間に４本の通信ケーブルが必要となる。３原色分のディジタル映像信号のために３本の通信ケーブルが使用され、残りの１本がその映像信号の伝送レートに同期したピクセルクロック信号用である。
特開２００２−３６６３４０号公報

通信ケーブルとしてメタル線を用いる場合には伝送距離は１０ｍ程度で限界であり、それ以上の距離での伝送のためには光ファイバケーブルを用いる必要があった。

しかしながら、ディジタル映像信号の伝送のために４本の光ファイバケーブルを用いるとコスト高になるという問題点があった。また、メタルケーブルを用いる場合であってもケーブル数が少ないことが望ましい。

本発明が解決しようとする課題には、上記の問題点が一例として挙げられ、１本のケーブルで効率良く３原色分のディジタル映像信号を伝送することができる映像信号伝送システム及び方法、並びにそのシステムに用いられる送信装置及び受信装置を提供することが本発明の目的である。

請求項１に係る発明の映像信号伝送システムは、３原色分のディジタル映像信号を伝送する伝送システムであって、送信クロック信号を生成する送信クロック生成手段と、前記ディジタル映像信号を画素単位で時分割多重化して映像データ列に変換する変換手段と、前記ディジタル映像信号の基準クロック信号の周波数と前記送信クロック信号の周波数とに基づいたレート情報を生成するレート情報生成手段と、前記送信クロック信号の周期に応じた所定の期間毎にその所定の期間内に前記変換手段によって生成された前記映像データ列と前記レート情報とを含むパケットを生成するパケット生成手段と、前記パケットを前記送信クロック信号に同期して伝送信号として順次送信する送信手段と、前記伝送信号を伝送するためのケーブルと、前記ケーブルを介して伝送された前記伝送信号を受信する受信手段と、前記受信手段によって受信された前記伝送信号の各ビットに同期した受信クロック信号を生成する受信クロック生成手段と、前記受信手段によって受信された前記伝送信号中の前記パケットから前記レート情報を検出するレート情報検出手段と、前記レート情報検出手段によって検出されたレート情報と前記受信クロック信号とに基づいて前記基準クロック信号に対応した再生基準クロック信号を生成するクロック信号再生手段と、前記受信手段によって受信された前記伝送信号中の前記映像データ列を３原色各々のデータに分離する分離手段と、前記再生基準クロック信号に同期して前記分離手段に分離された３原色各々のデータを前記ディジタル映像信号として出力する出力手段と、を備えたことを特徴としている。

請求項６に係る発明の送信装置は、３原色分のディジタル映像信号を送信する送信装置であって、送信クロック信号を生成する送信クロック生成手段と、前記ディジタル映像信号を画素単位で時分割多重化して映像データ列に変換する変換手段と、前記ディジタル映像信号の基準クロック信号の周波数と前記送信クロック信号の周波数とに基づいたレート情報を生成するレート情報生成手段と、前記送信クロック信号の周期に応じた所定の期間毎にその所定の期間内に前記変換手段によって生成された前記映像データ列と前記レート情報とを含むパケットを順次生成するパケット生成手段と、前記パケットを前記送信クロック信号に同期して伝送信号として順次送信する送信手段と、を備えたことを特徴としている。

請求項７に係る発明の受信装置は、伝送信号を受信して３原色分のディジタル映像信号を再生する受信装置であって、前記伝送信号を受信する受信手段と、前記受信手段によって受信された前記伝送信号の各ビットに同期した受信クロック信号を生成する受信クロック生成手段と、前記受信手段によって受信された前記伝送信号中の前記パケットからレート情報を検出するレート情報検出手段と、前記レート情報検出手段によって検出されたレート情報と前記受信クロック信号とに基づいて再生基準クロック信号を生成するクロック信号再生手段と、前記受信手段によって受信された前記伝送信号中の前記映像データ列を３原色各々のデータに分離する分離手段と、前記再生基準クロック信号に同期して前記分離手段に分離された３原色各々のデータを前記ディジタル映像信号として出力する出力手段と、を備えたことを特徴としている。

請求項８に係る発明の映像信号伝送方法は、３原色分のディジタル映像信号を伝送する映像信号伝送方法であって、送信側では、送信クロック信号を生成し、前記ディジタル映像信号を画素単位で時分割多重化して映像データ列に変換し、前記ディジタル映像信号の基準クロック信号の周波数と前記送信クロック信号の周波数とに基づいたレート情報を生成し、前記送信クロック信号の周期に応じた所定の期間毎にその所定の期間内に前記変換手段によって生成された前記映像データ列と前記レート情報とを含むパケットを生成し、前記パケットを前記送信クロック信号に同期して伝送信号としてケーブルに順次送信し、受信側では、前記ケーブルを介して伝送された前記伝送信号を受信し、受信した前記伝送信号の各ビットに同期した受信クロック信号を生成し、前記受信した前記伝送信号中の前記パケットから前記レート情報を検出し、その検出したレート情報と前記受信クロック信号とに基づいて前記基準クロック信号に対応した再生基準クロック信号を生成し、前記受信した前記伝送信号中の前記映像データ列を３原色各々のデータに分離し、前記再生基準クロック信号に同期して分離した３原色各々のデータを前記ディジタル映像信号として出力することを特徴としている。

以下、本発明の実施例を図面を参照しつつ詳細に説明する。

図１は本発明による映像信号伝送システムを示している。この映像信号伝送システムは、送信部１と受信部２とからなり、送信部１と受信部２との間は１本の光ファイバケーブル３によって接続されている。

図２は送信部１の具体的構成を示している。送信部１は、ＦＩＦＯ１１〜１３、ＭＵＸ（マルチプレクサ）１４、切替スイッチ１５、ＦＩＦＯ１６，１７、レート情報生成部１８、ヘッダデータ生成部１９、切替スイッチ２０、分周回路２１，２２、インバータ２３、送信クロック生成部２４、ＭＵＸ２５、８Ｂ／１０Ｂエンコーダ２６、Ｐ／Ｓ変換部２７及び光ファイバ送信部２８からなる。

送信部１には、ディジタルのＲＧＢ映像信号（データＲ，データＧ，データＢ）とピクセルクロック信号Pixel_CLKとが入力される。この送信部においては、送信クロック生成部２４は送信クロック信号Tx_CLKを発生する。送信クロック信号Tx_CLKの周波数によって光ファイバケーブル３によって伝送されるデータの伝送レートが決定される。送信クロック信号Tx_CLKは分周回路２１によって１／１０分周されてクロック信号Tx_CLK/10（送信側システムクロック信号）とされる。また、クロック信号Tx_CLK/10は更に分周回路２２によって１／２Ｍ分周されてクロック信号Tx_CLK/2Mとされる。Ｍはパケットサイズである。送信クロック信号Tx_CLKはシリアル出力部２７に供給される。クロック信号Tx_CLK/10は読み出し用のタイミング信号としてＦＩＦＯ１１〜１３に供給される他、書き込み用及び読み出し用のタイミング信号としてＦＩＦＯ１６，１７に供給される。クロック信号Tx_CLK/2Mは切替スイッチ１５にインバータ２３を介して切替制御信号として供給され、また、切替スイッチ２０にそのまま切替制御信号として供給される。

入力されるＲＧＢ映像信号は赤、緑、青の３原色各々の信号（データＲ，データＧ，データＢ）であり、各々が１画素当たり８ビット（１バイト）からなるパラレル信号である。ピクセルクロック信号Pixel_CLKはＲＧＢ映像信号の画素毎のタイミングを示す基準クロック信号である。ＦＩＦＯ１１〜１３各々はピクセルクロック信号に同期してＲＧＢ映像信号（対応する色の映像信号）を入力してデータとして保持し、その保持したデータを上記のクロック信号Tx_CLK/10に同期して出力する。ＦＩＦＯ１１が保持するデータは１バイトのデータＲであり、ＦＩＦＯ１２が保持するデータは１バイトのデータＧであり、ＦＩＦＯ１３が保持するデータは１バイトのデータＢである。ＦＩＦＯ１１〜１３各々はそれらのデータ出力開始時からクロック信号Tx_CLK/10の３周期分の長さでエンプティフラグEMPTY_R，EMPTY_G，EMPTY_Bを出力する。ＦＩＦＯ１１〜１３のデータ出力及びフラグ出力にはＭＵＸ１４が接続されている。

ＭＵＸ１４は３データ入力及び３フラグ入力並びに１データ出力及び１フラグ出力であり、１ＦＩＦＯ１１〜１３から各々読み出されたデータＲ、データＧ及びデータＢと各々出力されたエンプティフラグEMPTY_R，EMPTY_G，EMPTY_Bを同時に受け入れてデータＲ、データＧ及びデータＢの順に出力する。この出力データ列を３バイトの３色データ列ＲＧＢとする。ＭＵＸ１４は３色データ列ＲＧＢの出力期間にはエンプティフラグEMPTYを１にセットした状態で出力する。ＭＵＸ１４のデータ出力にはＦＩＦＯ１６，１７が接続され、ＭＵＸ１４のフラグ出力には切替スイッチ１５及びレート情報生成部１８が接続されている。

切替スイッチ１５はエンプティフラグEMPTYをTx_CLK/2Mの反転信号に応じてＦＩＦＯ１６，１７のいずれか一方に供給する。エンプティフラグEMPTYはＦＩＦＯ１６，１７各々の端子ＷＥに供給されるようになっている。ＦＩＦＯ１６，１７各々はエンプティフラグEMPTY＝１のときにクロック信号Tx_CLK/10に応じてＭＵＸ１４から供給される３色データ列ＲＧＢを受け入れて保存し、その保存データ、例えば、１３バイトからなる３色データ列ＲＧＢをクロック信号Tx_CLK/10に応じて連続的に読み出す。ＦＩＦＯ１６，１７の各読出出力は切替スイッチ２０に接続されている。

切替スイッチ２０は、ＦＩＦＯ１６，１７による読み出し３色データ列ＲＧＢのいずれか一方を選択的にＭＵＸ２５に供給する。

レート情報生成部１８はエンプティフラグEMPTYに応じてレート情報を生成する。レート情報は８ビットからなり、１パケット中の３色データ列ＲＧＢのデータ片の数（バイト数）を示す。本実施例ではＦＩＦＯ１６，１７に保持される３色データ列ＲＧＢが１３データ片の単位であれば、１３を示す。ヘッダデータ生成部１９は本送信部から出力されるパケット用の８ビットのヘッダデータを生成する。レート情報生成部１８及びヘッダデータ生成部１９の各生成出力はＭＵＸ２５に接続され、レート情報及びヘッダデータはＭＵＸ２５に個別に供給されるように構成されている。

ＭＵＸ２５はヘッダデータ、レート情報、切替スイッチ２０からの１３データ片からなる３色データ列ＲＧＢ及びヌルデータをその順に送信パケットデータとして出力する。８Ｂ／１０Ｂエンコーダ２６は８ビットのデータをできるだけ０，１が混じった、つまり直流成分の少ない１０ビットの符号に割り当てるために設けられ、これにより、シリアルデータ上でのＤＣバランスが維持され、受信装置における受信クロック生成が容易になり、エラーレートが改善される。この８Ｂ／１０Ｂエンコーダ２６はＭＵＸ２５の出力に接続され、ＭＵＸ２５から出力される送信データを符号化して、ヘッダデータ及びレート情報を含むデータ片各々が１０ビットのデータ列からなる送信パケットデータに変換する。

Ｐ／Ｓ変換部２７は上記の送信クロック信号Tx_CLKに同期して送信パケットデータをシリアル信号に変換して光ファイバ送信部２８に出力する。光ファイバ送信部２８は、光ファイバケーブル３に接続され、Ｐ／Ｓ変換部２７から出力された送信パケットデータを光信号（伝送信号）に変換してその光信号を光ファイバケーブル３に出力する。

なお、図２において符号Ａで示した部分はピクセルクロック信号Pixel_CLKに基づいて動作し、符号Ｂで示した部分は送信クロック信号Tx_CLKに基づいて動作する。

図３は受信部２の具体的構成を示している。受信部２は、光ファイバ受信部３０、ＣＤＲ(Clock Data Recovery)回路３１、Ｓ／Ｐ（シリアル／パラレル）変換部３２、８Ｂ／１０Ｂデコーダ３３、レート情報保存回路３５、ヘッダ周期カウンタ３６、ＦＩＦＯ３７、ＤＥＭＵＸ（デマルチプレクサ）３８、受信クロック生成部３９及び分周回路４０〜４２からなる。

受信クロック生成部３９は受信クロック信号Rx_CLKを発生する。受信クロック信号Rx_CLKの周波数は送信クロック信号Tx_CLKの周波数に等しい。

光ファイバ受信部３０は、光ファイバケーブル３に接続され、光ファイバケーブル３を介して供給される光信号を受信し、その受信光信号をディジタル信号（受信データ）に変換して、それをＣＤＲ回路３１に出力する。

ＣＤＲ回路３１は、光ファイバ受信部３０から出力される受信パケットデータをＳ／Ｐ（シリアル／パラレル）変換部３２にそのまま供給すると共に、受信クロック生成部３９から出力される受信クロック信号Rx_CLKに応じて光ファイバ受信部３１から出力される受信パケットデータと位相同期した受信クロック信号Rx_REC_CLKを生成する。この受信クロック信号Rx_REC_CLKが受信部２内の動作を司る基準クロック信号として用いられる。ＣＤＲ回路３１のクロック出力には３つの分周回路４０〜４２が直列に接続されている。

受信クロック信号Rx_REC_CLKは分周回路４０によって１／１０分周されてクロック信号Rx_REC_CLK/10となる。クロック信号Rx_REC_CLK/10は更に分周回路４１によってＮ／Ｍ分周されて受信ピクセルクロック信号REC_Pixel_CLK*3となる。Ｍはパケット長であり、ヘッダ周期カウンタ３６から分周回路４１に供給される。Ｎはレート情報であり、レート情報保存回路３５から分周回路４１に供給される。受信ピクセルクロック信号REC_Pixel_CLK*3は分周回路４２によって１／３分周されて受信ピクセルクロック信号REC_Pixel_CLK（再生基準クロック信号）となる。クロック信号Rx_REC_CLK/10はレート情報保存回路３５及びヘッダ周期カウンタ３６に供給される他、書き込み用のタイミング信号としてＦＩＦＯ３７に供給される。受信ピクセルクロック信号REC_Pixel_CLK*3は読み出し用のタイミング信号としてＦＩＦＯ３７に供給される。

Ｓ／Ｐ（シリアル／パラレル）変換部３２はＣＤＲ回路３１から供給される受信パケットデータ（シリアルデータ）を１０ビットのパラレルデータに変換する。８Ｂ／１０Ｂデコーダ３３はＳ／Ｐ（シリアル／パラレル）変換部３２の出力に接続され、１０ビットのパラレルデータを復号して８ビットのパラレルデータに変換し、パラレルデータのデータ列ＲＥＣ＿ＴＲＡＩＮをレート情報保存回路３５、ヘッダ周期カウンタ３６及びＦＩＦＯ３７に供給する。

ヘッダ周期カウンタ３６はデータ列ＲＥＣ＿ＴＲＡＩＮ中のヘッダデータを基準にしてクロック信号Rx_REC_CLK/10を計数してパケット長Ｍを算出する。パケット長Ｍは所定の期間であって予め定められている。レート情報保存回路３５はデータ列ＲＥＣ＿ＴＲＡＩＮ中のレート情報Ｎを抽出して保持し、またレート情報Ｎに応じた時間幅のライトイネーブル信号を発生する。

ＦＩＦＯ３７はライトイネーブル信号の発生時にデータ列ＲＥＣ＿ＴＲＡＩＮ中のデータ列ＲＥＣ＿ＲＧＢをクロック信号Rx_REC_CLK/10に同期して保存し、受信ピクセルクロック信号REC_Pixel_CLK*3に同期して保存したデータを読み出す。ＦＩＦＯ３７の読み出し出力にはＤＥＭＵＸ３８が接続されている。ＤＥＭＵＸ３８は、ＦＩＦＯ３７から読み出されたデータ列ＲＥＣ＿ＲＧＢを受信ピクセルクロック信号REC_Pixel_CLKに同期してデータREC_R，REC_G，REC_Bを個別に出力する。

なお、図３において符号Ｃで示した部分は受信クロック信号Rx_CLKに基づいて動作し、符号Ｄで示した部分は受信ピクセルクロック信号REC_Pixel_CLKに基づいて動作する。

次に、かかる構成のＲＧＢ映像信号伝送システムの動作について図４及び図５を用いて説明する。図４はピクセルクロック信号Pixel_CLKの周波数が高い場合、すなわちレート情報Ｎが高い場合の送信部１の各部の信号波形及びデータの内容を示し、図５はレート情報Ｎが高い場合の受信部２の各部の信号波形及びデータの内容を示している。

送信部１では、ディジタルのＲＧＢ映像信号（データＲ，Ｇ，Ｂ）とピクセルクロック信号Pixel_CLKとが入力される。図４に示すようにＲＧＢ映像信号はピクセルクロック信号Pixel_CLKに同期している。ＲＧＢ映像信号のデータＲ，Ｇ，Ｂ各々は１画素当たり８ビット（１バイト）のパラレルデータであり、データＲはＦＩＦＯ１１に保持され、データＧはＦＩＦＯ１２に保持され、データＢはＦＩＦＯ１３に保持される。ＦＩＦＯ１１〜１３には１画素毎に保持される。データＲ，Ｇ，Ｂは図４では分かり易くするために画素番号０，１，２，……のように示されている。ＦＩＦＯ１１〜１３は１画素分のデータＲ，Ｇ，Ｂを保持した後、クロック信号Tx_CLK/10の立ち上がりに応じてエンプティフラグEMPTY_R，EMPTY_G，EMPTY_Bを０にリセットする。更に、次のクロック信号Tx_CLK/10の立ち上がりに応じて保持した１画素分のデータＲ，Ｇ，Ｂを同時に読み出してＭＵＸ１４に出力する。その読み出し開始と同時にエンプティフラグEMPTY_R，EMPTY_G，EMPTY_Bは１にセットされる。ＭＵＸ１４は供給された１画素分のデータＲ，Ｇ，Ｂをクロック信号Tx_CLK/10に同期してデータＲを先ず出力し、それに続いてデータＧ、そしてデータＢを順次出力する。すなわち、クロック信号Tx_CLK/10の３周期に亘ってデータＲ，Ｇ，Ｂをその順に出力する。この出力データが３色データ列ＲＧＢである。また、ＭＵＸ１４はエンプティフラグEMPTY_R，EMPTY_G，EMPTY_Bに等しいエンプティフラグEMPTYを出力する。よって、図４から分かるようにエンプティフラグEMPTYが１にセットされている期間にＭＵＸ１４から１画素分の３色データ列ＲＧＢが出力されることになる。

分周回路２２から発せられるクロック信号Tx_CLK/2Mはインバータ２３によって反転されて切替スイッチ１５に供給される。この実施例ではＭは１６であり、クロック信号Tx_CLK/10を１／３２分周したクロック信号がTx_CLK/2Mである。切替スイッチ１５はインバータ２３の出力信号が０に対応するときエンプティフラグEMPTYをＦＩＦＯ１６に供給し、インバータ２３の出力信号が１に対応するときエンプティフラグEMPTYをＦＩＦＯ１７に供給する。ＦＩＦＯ１６はエンプティフラグEMPTYが１にセットされているときにＭＵＸ１４から出力される３色データ列ＲＧＢを受け入れて保持する。例えば、図４では３色データ列ＲＧＢの画素番号０，１，２，３各々の赤データ，緑データ，青データと画素番号４の赤データの１３データ片（１〜１３）がＦＩＦＯ１６に保持される。インバータ２３の出力信号が０から１に反転すると、ＦＩＦＯ１７がエンプティフラグEMPTYが１にセットされているときにＭＵＸ１４から出力される３色データ列ＲＧＢを受け入れて保持する。例えば、図４では３色データ列ＲＧＢの画素番号４の緑データ以降の１３データ片がＦＩＦＯ１７に保持される。

切替スイッチ２０はクロック信号がTx_CLK/2Mに応じて、切替スイッチ１５とは逆に切替動作をするので、切替スイッチ１５がＦＩＦＯ１６を選択しているときには切替スイッチ２０はＦＩＦＯ１７を選択し、切替スイッチ１５がＦＩＦＯ１７を選択しているときには切替スイッチ２０はＦＩＦＯ１６を選択する。

よって、ＦＩＦＯ１６に３色データ列ＲＧＢが保持された後、クロック信号Tx_CLK/2Mが１から０への反転によって切替スイッチ２０がＦＩＦＯ１６を選択すると、ＦＩＦＯ１６に保持された３色データ列ＲＧＢはクロック信号Tx_CLK/10に同期してＦＩＦＯ１６から読み出されて切替スイッチ２０を介してＭＵＸ２５に供給される。ＦＩＦＯ１７に３色データ列ＲＧＢが保持された後、クロック信号Tx_CLK/2Mが０から１への反転によって切替スイッチ２０がＦＩＦＯ１７を選択すると、ＦＩＦＯ１７に保持された３色データ列ＲＧＢはクロック信号Tx_CLK/10に同期してＦＩＦＯ１７から読み出されて切替スイッチ２０を介してＭＵＸ２５に供給される。

なお、図４において、ＦＩＦＯ１６からのデータ読み出しは実際はクロック信号Tx_CLK/2Mが０を示す期間に行われ、ＦＩＦＯ１７からのデータ読み出しは実際はクロック信号Tx_CLK/2Mが１を示す期間に行われるが、表示上の都合によりデータ書き込み期間に読み出し状態を各々示している。

レート情報生成部１８はクロック信号Tx_CLK/2Mのエッジ間毎にエンプティフラグEMPTYが１にセットされているときに発生するクロック信号Tx_CLK/10のパルス数を計数することにより８ビットのレート情報R.I＝Ｎを得る。ヘッダデータ生成部１９は８ビットのヘッダデータＨを発生する。ヘッダデータＨ及びレート情報R.IはＭＵＸ２５に供給される。

ＭＵＸ２５は図４に示すようにクロック信号Tx_CLK/10に同期してヘッダデータＨ、レート情報R.I、３色データ列ＲＧＢ及びヌルデータからなる送信パケットデータを生成してその順に８Ｂ／１０Ｂエンコーダ２６に出力する。ヌルデータの数はレート情報Ｎとパケット長Ｍとに応じて定まる。すなわち、ヌルデータは全て０を示し、送信パケットデータ内の３色データ列ＲＧＢの残り部分を埋めるために挿入される。

８Ｂ／１０Ｂエンコーダ２６は送信パケットのデータを符号化して１０ビットのパラレルデータ列からなる送信パケットデータを生成し、それをＰ／Ｓ変換回路２７に供給する。Ｐ／Ｓ変換回路２７によってパラレルデータ列からなる送信パケットデータは送信クロック信号Tx_CLKに同期してシリアルデータ列に変換される。シリアルデータ列の送信パケットデータは光ファイバ送信部２８から光ファイバケーブル３を介して光ファイバ受信部３０に伝送される。伝送レートは送信クロック信号Tx_CLKの周波数に対応する。

受信部２では、光ファイバ受信部３１は送信部１から光ファイバケーブル３を介して供給される光信号を受信して受信パケットデータとして出力する。受信データはＣＤＲ回路３１に供給される。ＣＤＲ回路３１ではその受信パケットデータがそのままＳ／Ｐ変換部３２に供給されると共に受信データと位相同期した受信クロック信号Rx_REC_CLKが生成される。受信クロック信号Rx_REC_CLKは分周回路４０によって１／１０分周されてクロック信号Rx_REC_CLK/10となる。クロック信号Rx_REC_CLK/10は送信部１のクロック信号Tx_CLK/10と周波数において対応する。

シリアルの受信パケットデータはＳ／Ｐ変換部３２によってパラレルデータのデータ列に変換される。また、そのパラレルデータのデータ列は、１０ビットデータのデータ列であるので、８Ｂ／１０Ｂデコーダ３３によって８ビットデータのデータ列に変換される。８Ｂ／１０Ｂデコーダ３３から出力される変換後のデータ列は図５に示すように、ヘッダデータＨ、レート情報R.I、３色データ列ＲＧＢ及びヌルデータからなり、クロック信号Rx_REC_CLK/10と同期している。

８Ｂ／１０Ｂデコーダ３３の出力データ列はレート情報保存回路３５、ヘッダ周期カウンタ３６及びＦＩＦＯ３７に供給される。ヘッダ周期カウンタ３６はデータ列ＲＥＣ＿ＴＲＡＩＮ中のヘッダデータを基準にしてクロック信号Rx_REC_CLK/10を計数してパケット長Ｍを算出する。レート情報保存回路３５はデータ列ＲＥＣ＿ＴＲＡＩＮ中のレート情報Ｎを抽出する。図５に示すように、ヘッダ周期カウンタ３６からはレート情報Ｎに応じた時間幅のライトイネーブル信号ＷＥが発生される。ライトイネーブル信号ＷＥはＦＩＦＯ３７に供給され、ライトイネーブル信号ＷＥが供給されているときにデータ列ＲＥＣ＿ＴＲＡＩＮがクロック信号Rx_REC_CLK/10に同期してＦＩＦＯ３７には保存される。ライトイネーブル信号ＷＥは図５に示すようにデータ列ＲＥＣ＿ＴＲＡＩＮ中の３色データ列ＲＧＢの部分に対応しているので、結果としてＦＩＦＯ３７には３色データ列ＲＧＢだけが保存される。

ヘッダ周期カウンタ３６によって算出されたパケット長Ｍと、レート情報保存回路３５によって抽出されたレート情報Ｎは、デコーダ３３から次のデータ列ＲＥＣ＿ＴＲＡＩＮが供給されると、分周回路４１に供給される。分周回路４１においてクロック信号Rx_REC_CLK/10がＮ／Ｍ分周され、クロック信号REC_Pixel_CLK*3が得られる。クロック信号REC_Pixel_CLK*3はＦＩＦＯ３７に供給されると共に分周回路４２に供給される。分周回路４２においてクロック信号REC_Pixel_CLK*3は図５に示す如き受信ピクセルクロック信号REC_Pixel_CLKになる。

ＦＩＦＯ３７は保存した３色データ列ＲＧＢをクロック信号REC_Pixel_CLK*3に同期して順に出力する。ＤＥＭＵＸ３８は、ＦＩＦＯ３７から出力された３色データ列ＲＧＢを受信ピクセルクロック信号REC_Pixel_CLKに同期してデータREC_R，REC_G，REC_Bを個別に出力する。

これらのデータREC_R，REC_G，REC_B及び受信ピクセルクロック信号REC_Pixel_CLKは送信部１に入力されたディジタルＲＧＢ映像信号及びピクセルクロック信号に等しい。

図６はピクセルクロック信号Pixel_CLKの周波数が低い場合、すなわちレート情報Ｎが低い場合の送信部１の各部の信号波形及びデータの内容を示し、図７はレート情報Ｎが低い場合の受信部２の各部の信号波形及びデータの内容を示している。図６は図４のレート情報Ｎが高い場合の送信部１の各部の信号波形及びデータの内容に対応し、図７は図５のレート情報Ｎが高い場合の受信部２の各部の信号波形及びデータの内容に対応している。レート情報Ｎが高い場合との違いは、１つのパケットデータ中の３色データ列ＲＧＢにはデータＲ，Ｇ，Ｂが６データ片或いは３データ片しか存在しない点である。よって、パケットデータによって伝送されるレート情報Ｎ＝６或いは３となる。また、ヌルデータの大きさはパケットデータ中の３色データ列ＲＧＢの大きさに応じて変化する。

このように、送信側のピクセルクロック信号の周波数が送信すべきディジタルＲＧＢ映像信号によって変化してもレート情報Ｎが送信されることにより受信側ではディジタルＲＧＢ映像信号とピクセルクロック信号とを正確に再生することができる。

なお、１パケットにおけるデータ列ＲＧＢはＮバイトとなるが、ピクセルクロック信号Pixel_CLKとクロック信号Tx_CLK/10との比率が整数比でないので、パケットによってはデータ列ＲＧＢのバイト数は±１バイトの単位で増減することが生じ、これによってその整数比とならない端数分を吸収している。また、データ列ＲＧＢのバイト数が変化することはヌルデータのバイト数もそれに応じて変化する。

また、上記した各実施例においては、３原色分のディジタル映像信号としてＲＧＢ映像信号が用いられているが、Ｙ成分、Ｐｂ成分及びＰｒ成分からなる色差方式の映像信号を用いることもできる。更に、このような映像信号を暗号化した信号を用いることもできる。

以上のように、本発明によれば、１本のケーブルで効率良くＲＧＢ映像信号を伝送することができる。また、送信側でピクセルクロック信号が変化しても受信側でもそれに追従してピクセルクロック信号を映像信号と共に正確に再生することができる。

本発明によるＲＧＢ映像信号伝送システムの概略を示すブロック図である。 図１のシステム中の送信部の構成を示すブロック図である。 図１のシステム中の受信部の構成を示すブロック図である。 レート情報Ｎが高い場合の送信部の各部の信号波形及びデータの内容を示す図である。 レート情報Ｎが高い場合の受信部の各部の信号波形及びデータの内容を示す図である。 レート情報Ｎが低い場合の送信部の各部の信号波形及びデータの内容を示す図である。 レート情報Ｎが低い場合の受信部の各部の信号波形及びデータの内容を示す図である。

符号の説明

１ 送信部
２ 受信部
３ 光ファイバケーブル
１１〜１３，１６，１７，３７ ＦＩＦＯ
１４ ＭＵＸ
１８ レート情報生成部
２８ 光ファイバ送信部
３０ 光ファイバ受信部
３１ ＣＤＲ回路
３５ レート情報保存回路
３６ ヘッダ周期カウンタ
３８ ＤＥＭＵＸ

Claims (8)

1. ３原色分のディジタル映像信号を伝送する伝送システムであって、
   送信クロック信号を生成する送信クロック生成手段と、
   前記ディジタル映像信号を画素単位で時分割多重化して映像データ列に変換する変換手段と、
   前記ディジタル映像信号の基準クロック信号の周波数と前記送信クロック信号の周波数とに基づいたレート情報を生成するレート情報生成手段と、
   前記送信クロック信号の周期に応じた所定の期間毎にその所定の期間内に前記変換手段によって生成された前記映像データ列と前記レート情報とを含むパケットを生成するパケット生成手段と、
   前記パケットを前記送信クロック信号に同期して伝送信号として順次送信する送信手段と、
   前記伝送信号を伝送するためのケーブルと、
   前記ケーブルを介して伝送された前記伝送信号を受信する受信手段と、
   前記受信手段によって受信された前記伝送信号の各ビットに同期した受信クロック信号を生成する受信クロック生成手段と、
   前記受信手段によって受信された前記伝送信号中の前記パケットから前記レート情報を検出するレート情報検出手段と、
   前記レート情報検出手段によって検出されたレート情報と前記受信クロック信号とに基づいて前記基準クロック信号に対応した再生基準クロック信号を生成するクロック信号再生手段と、
   前記受信手段によって受信された前記伝送信号中の前記映像データ列を３原色各々のデータに分離する分離手段と、
   前記再生基準クロック信号に同期して前記分離手段に分離された３原色各々のデータを前記ディジタル映像信号として出力する出力手段と、を備えたことを特徴とする映像信号伝送システム。
2. 前記送信クロック生成手段は、前記送信クロック信号を分周した送信側システムクロック信号を生成する分周手段を有し、
   前記変換手段は、前記ディジタル映像信号を前記基準クロック信号に同期して読み取って３原色分の画素データを保存し、その保存した３原色分の画素データを前記送信側システムクロック信号に同期して読み出すＦＩＦＯと、前記ＦＩＦＯから出力される前記３原色分の画素データを前記送信側システムクロック信号に同期して前記映像データ列に変換するマルチプレクサと、を備えたことを特徴とする請求項１記載の映像信号伝送システム。
3. 前記レート情報生成手段は、前記パケット内に含まれる前記映像データ列の画素単位のデータ片数を前記レート情報として生成することを特徴とする請求項１記載の映像信号伝送システム。
4. 前記パケット生成手段は、前記パケット内にはヘッダデータ、前記レート情報、前記映像データ列及びヌルデータをその順に配置することを特徴とする請求項１記載の映像信号伝送システム。
5. 前記クロック信号再生手段は、前記受信手段によって受信された前記伝送信号中の前記パケットから前記ヘッダデータを検出する毎に前記パケットの長さを検出するパケット長検出手段と、
   前記レート情報検出手段によって検出されたレート情報と前記パケット長検出手段によって検出されたパケット長との比を分周比として前記受信クロック信号を分周する第１分周手段と、
   前記第１分周手段の出力クロック信号を１／３分周して前記再生基準クロック信号を生成する第２分周手段と、を有することを特徴とする請求項１記載の映像信号伝送システム。
6. ３原色分のディジタル映像信号を送信する送信装置であって、
   送信クロック信号を生成する送信クロック生成手段と、
   前記ディジタル映像信号を画素単位で時分割多重化して映像データ列に変換する変換手段と、
   前記ディジタル映像信号の基準クロック信号の周波数と前記送信クロック信号の周波数とに基づいたレート情報を生成するレート情報生成手段と、
   前記送信クロック信号の周期に応じた所定の期間毎にその所定の期間内に前記変換手段によって生成された前記映像データ列と前記レート情報とを含むパケットを順次生成するパケット生成手段と、
   前記パケットを前記送信クロック信号に同期して伝送信号として順次送信する送信手段と、を備えたことを特徴とする映像信号送信装置。
7. 伝送信号を受信して３原色分のディジタル映像信号を再生する受信装置であって、
   前記伝送信号を受信する受信手段と、
   前記受信手段によって受信された前記伝送信号の各ビットに同期した受信クロック信号を生成する受信クロック生成手段と、
   前記受信手段によって受信された前記伝送信号中の前記パケットからレート情報を検出するレート情報検出手段と、
   前記レート情報検出手段によって検出されたレート情報と前記受信クロック信号とに基づいて再生基準クロック信号を生成するクロック信号再生手段と、
   前記受信手段によって受信された前記伝送信号中の前記映像データ列を３原色各々のデータに分離する分離手段と、
   前記再生基準クロック信号に同期して前記分離手段に分離された３原色各々のデータを前記ディジタル映像信号として出力する出力手段と、を備えたことを特徴とする映像信号受信装置。
8. ３原色分のディジタル映像信号を伝送する映像信号伝送方法であって、
   送信側では、送信クロック信号を生成し、
   前記ディジタル映像信号を画素単位で時分割多重化して映像データ列に変換し、
   前記ディジタル映像信号の基準クロック信号の周波数と前記送信クロック信号の周波数とに基づいたレート情報を生成し、
   前記送信クロック信号の周期に応じた所定の期間毎にその所定の期間内に前記変換手段によって生成された前記映像データ列と前記レート情報とを含むパケットを生成し、
   前記パケットを前記送信クロック信号に同期して伝送信号としてケーブルに順次送信し、
   受信側では、前記ケーブルを介して伝送された前記伝送信号を受信し、
   受信した前記伝送信号の各ビットに同期した受信クロック信号を生成し、
   前記受信した前記伝送信号中の前記パケットから前記レート情報を検出し、
   その検出したレート情報と前記受信クロック信号とに基づいて前記基準クロック信号に対応した再生基準クロック信号を生成し、
   前記受信した前記伝送信号中の前記映像データ列を３原色各々のデータに分離し、
   前記再生基準クロック信号に同期して分離した３原色各々のデータを前記ディジタル映像信号として出力することを特徴とする映像信号伝送方法。

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