JP2016025414A - 送信装置及び受信装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】映像信号を変換して生成されるベーシックストリームからリンク信号を生成し、前記リンク信号を所定の伝送速度が保証された複数の伝送路を介して送信する際に、受信装置で誤り訂正復号処理を可能とする。【解決手段】送信装置は、前記ベーシックストリーム格納領域から誤り訂正符号化対象データを抽出し、抽出された前記誤り訂正符号化対象データのパリティデータを算出し、算出した前記パリティデータによって前記スタッフィング領域に設定されている所定の値の少なくとも一部を上書きする制御部を有する。【選択図】図6
Description
本発明は、映像信号を変換して生成されるベーシックストリームからリンク信号を生成し、前記リンク信号を所定の伝送速度が保証された複数の伝送路を介し送受信する送信装置及び受信装置に関する。
近年、ハイビジョンを超える超高精細映像として8Kスーパーハイビジョン(SHV)の開発が進んでいる。
SHVでは、スタジオ機器が、1映像フレームが7680サンプル×4320ラインの超高精細映像を、12ビット量子化、RGB 4:4:4方式及びフレーム周波数120Hzで伝送する場合には、映像信号の情報伝送速度は約144Gbpsに達する。
また、SHVで、スタジオ機器が、上述の超高精細映像を、12ビット量子化、RGB 4:4:4方式及びフレーム周波数60Hzで伝送する場合には、情報伝送速度は約72Gbpsに達する。
このように、SHVの映像信号の情報伝送速度は非常に高速であり、1つの伝送路で送信する場合には、通信デバイスが高価となるため、映像信号から複数の低速なリンク信号を生成し、映像信号の送受信を低コストで行うことが検討されている。
非特許文献1に記載されているSTD−B58規格では、SHVの映像信号から複数のリンク信号を生成し、放送局内のスタジオにおける機器間で伝送するためのインタフェースが規定されている。
STD−B58規格では、8K、12ビット量子化、RGB 4:4:4方式及び映像を構成する3つの色信号コンポーネントを、それぞれ4分割して12個の4Kサブイメージとしたのち、さらに4分割して48個のベーシックイメージを生成する。その後に、フレーム周波数120Hzの場合、48個のベーシックイメージを48個の120Hzベーシックストリームに変換し、120Hzベーシックストリーム2個ごとに、伝送速度10.692Gbpsの1個の信号へマッピングし24個の10Gリンク信号を生成する。
また、上述した映像をフレーム周波数60Hzのベーシックストリームに変換する場合、48個のベーシックイメージを48個の60Hzベーシックストリームに変換し、60Hzベーシックストリーム4個ごとに1個の10Gリンク信号へマッピングすることで、12個の10Gリンク信号を生成する。
このように、SHVの映像信号を、複数の10Gリンク信号をインタフェース信号として機器間を伝送することで、超大容量の映像信号伝送を実現する方法が規格に規定されている。
STD−B58規格では、ベーシックイメージの1ライン分がベーシックストリームの有効ラインに設定され、ベーシックストリームは、ベーシックイメージのライン毎に繰り返し連続して生成されることや、ベーシックイメージから、ベーシックストリームを生成する際に、誤り検出用のCRCC(Cyclic Redundancy Check Code)や有効画素の開始位置、有効画素の終了位置を示す情報が付与されることについても規定されている。
図1及び図2を用いて、ベーシックストリームから10Gリンク信号を生成する方法について説明する。
図1は120Hzのベーシックストリームからワード多重データ系列を生成する方法を示す図である。ワード多重データ系列は、1ワード当たり12ビットのデータから成る。
2個の120Hzベーシックストリームが、ワード多重データ系列のデータフォーマットに設定される。ベーシックストリームは、ワード多重データ系列のベーシックストリーム設定領域(図1の多重有効ライン)に設定される。
ワード多重データ系列のデータフォーマットには、スタッフィング領域(図1の場合880ワード)が設けられている。
スタッフィング領域は、STD−B58規格に記載のようにスタッフィングワードが未定義の領域である。受信側でクロックデータリカバリを行う際に、0または1のデータがある程度連続することで、クロックタイミングの検出が難しくなることを回避するために、スタッフィング領域に設定する値は、現状では“100h”と定められている。
図2に示すように、図1で生成されたワード多重データ系列は、バイト化処理された後、8B/10B符号化処理を行う。その後、生成された8B/10B符号化データは、最下位ビットから順に直列化され、ビット直列データの10Gリンク信号が生成される。
ARIB STD−B58 "超高精細度テレビジョン信号スタジオ機器間インタフェース規格"
図1に示すように、STD−B58規格で規定されているベーシックストリームやワード多重データ系列のデータフォーマットでは、ベーシックイメージに誤り検出用のCRCCを付加してベーシックストリームを生成しているため、受信装置は、ベーシックイメージの誤り検出は可能であるが、誤り訂正はできない。
これらのデータフォーマットに、誤り訂正用のパリティデータを、設定するフィールドを設け、受信装置がベーシックイメージの誤りを訂正できるようにすることも考えられるが、10.692Gbpsの伝送速度で伝送するのに適したデータフォーマットが規格で規定されているため、誤り訂正用のパリティデータを格納する領域をデータフォーマットに追加して送信した場合、伝送路の伝送速度が10.692Gbpsを上回り、規格に対応した受信機で正常に受信できなくなってしまう。
本発明はこのような状況に鑑みて成されたものであり、規格で規定されたデータフォーマットを維持しつつ、誤り訂正処理が可能な、符号化装置及び復号装置を提供することを目的とする。
本発明に係る送信装置は、所定の伝送速度が保証された複数の伝送路を介して送受信するのに適した所定フォーマットを用いて、データ系列単位を送信する送信装置であって、前記所定フォーマットは、映像信号から生成されるベーシックストリームを格納すべきベーシックストリーム格納領域と、クロックタイミング検出のために所定値を格納すべきスタッフィング領域とを含み、前記送信装置は、前記ベーシックストリーム格納領域から誤り訂正符号化対象データを抽出し、抽出された前記誤り訂正符号化対象データのパリティデータを算出し、算出した前記パリティデータによって前記スタッフィング領域に設定されている前記所定の値の少なくとも一部を上書きする制御部を有することを特徴とする。
本発明に係る受信装置は、所定の伝送速度が保証された複数の伝送路を介して送受信するのに適した所定フォーマットを用いてデータ系列単位を受信する受信装置であって、前記所定フォーマットは、映像信号を変換して生成されるベーシックストリームを格納すべきベーシックストリーム格納領域と、クロックタイミング検出のために所定値を格納すべきスタッフィング領域とを含み、前記受信装置は、前記ベーシックストリーム格納領域から誤り訂正復号対象データを抽出し、前記誤り訂正復号対象データを、前記スタッフィング領域に設定されているパリティデータを用いて誤り訂正復号処理を行い、前記誤り訂正復号処理の後に、前記スタッフィングデータ領域に設定する値を、所定値に書き戻す制御部を有することを特徴とする。
本発明によれば、規格で規定されたデータフォーマットを変更することなく、複数の10.692Gbpsの伝送路を用いて誤り訂正可能な映像信号を送受信することが可能となる。
[実施形態の概要]
実施形態に係る送信装置301は、所定の伝送速度が保証された複数の伝送路を介して送受信するのに適した所定フォーマットを用いて、データ系列単位を送信する送信装置であって、前記所定フォーマットは、映像信号から生成されるベーシックストリーム(100−1,100−2)を格納すべきベーシックストリーム格納領域(203、204−1、204−2、204−3、204−5)と、クロックタイミング検出のために所定値を格納すべきスタッフィング領域204−4とを含み、前記送信装置301は、前記ベーシックストリーム格納領域(203、204−1、204−2、204−3、204−5)から誤り訂正符号化対象データを抽出し、抽出された前記誤り訂正符号化対象データのパリティデータを算出し、算出した前記パリティデータによって前記スタッフィング領域204−4に設定されている前記所定の値の少なくとも一部を上書きする制御部を有することを特徴とする。
実施形態に係る送信装置301は、所定の伝送速度が保証された複数の伝送路を介して送受信するのに適した所定フォーマットを用いて、データ系列単位を送信する送信装置であって、前記所定フォーマットは、映像信号から生成されるベーシックストリーム(100−1,100−2)を格納すべきベーシックストリーム格納領域(203、204−1、204−2、204−3、204−5)と、クロックタイミング検出のために所定値を格納すべきスタッフィング領域204−4とを含み、前記送信装置301は、前記ベーシックストリーム格納領域(203、204−1、204−2、204−3、204−5)から誤り訂正符号化対象データを抽出し、抽出された前記誤り訂正符号化対象データのパリティデータを算出し、算出した前記パリティデータによって前記スタッフィング領域204−4に設定されている前記所定の値の少なくとも一部を上書きする制御部を有することを特徴とする。
実施形態に係る送信装置301はさらに、複数の前記ベーシックストリーム(100−1、100−2)を前記ベーシックストリーム格納領域(203、204−1、204−2、204−3、204−5)に設定することを特徴とする。
実施形態に係る送信装置301は、第1実施形態に係る送信装置301の構成に加えてさらに、スタッフィング領域204−4に、誤り訂正符号化方法に関する情報を設定することを特徴とする。
実施形態に係る送信装置301は、さらに、前記誤り訂正符号化方法に関する情報としては、1ワードあたりのビット数、パリティデータの配置場所を特定する情報、パリティデータ長、パリティデータブロック数の少なくとも1つを含むことを特徴とする。
実施形態に係る受信装置302は、所定の伝送速度が保証された複数の伝送路を介して送受信するのに適した所定フォーマットを用いてデータ系列単位を受信する受信装置であって、前記所定フォーマットは、映像信号を変換して生成されるベーシックストリーム(100−1、100−2)を格納すべきベーシックストリーム格納領域(203、204−1、204−2、204−3、204−5)と、連続する1対のデータ系列単位の境界を識別するために所定値を格納すべきスタッフィング領域204−4とを含み、前記受信装置302は、前記ベーシックストリーム格納領域(203、204−1、204−2、204−3、204−5)から誤り訂正復号対象データを抽出し、前記誤り訂正復号対象データを、前記スタッフィング領域204−4に設定されているパリティデータを用いて誤り訂正復号処理を行い、前記誤り訂正復号処理の後に、前記スタッフィングデータ領域204−4に設定する値を、所定値に書き戻す制御部を有することを特徴とする。
実施形態に係る受信装置302は、複数の前記ベーシックストリームが前記ベーシックストリーム格納領域(203、204−1、204−2、204−3、204−5)に設定されている前記データフォーマットを、受信することを特徴とする。
実施形態に係る受信装置302は、前記所定フォーマットを用いて送信された前記データ系列単位を受信した際に、前記所定値を、前記データ系列単位間の同期を維持するために用いることを特徴とする。
実施形態に係る受信装置302は、第1実施形態に係る受信装置302の構成に加えてさらに、前記スタッフィング領域に、前記パリティデータが設定されているか判定することを特徴とする。
実施形態に係る受信装置302は、前記スタッフィング領域に前記所定値が設定されている場合、前記制御部は、前記スタッフィング領域にパリティデータが設定されていないと判定することを特徴とする。
また、実施形態に係る受信装置302は、前記スタッフィング領域に誤り訂正符号化方法に関する情報が設定されている場合、前記スタッフィング領域にパリティデータが設定されていると判定することを特徴とする。
実施形態に係る受信装置302は、前記誤り訂正符号化方法に関する情報として、1ワードあたりのビット数、パリティデータの配置場所を特定する情報、パリティデータ長、パリティデータブロック数の少なくとも1つを含むことを特徴とする。
[第1実施形態]
(データフォーマット)
本発明の第1実施形態に係る映像信号の送信方法及び受信方法を、図面を用いて説明する。
(データフォーマット)
本発明の第1実施形態に係る映像信号の送信方法及び受信方法を、図面を用いて説明する。
図1及び図2に、120Hzベーシックストリームを複数の10.692Gbpsの伝送路を用いて伝送する際のデータフォーマット及びデータフォーマットの生成方法を示す。
図1に、120Hzの2本のベーシックストリーム(ベーシックストリーム100−1、ベーシックストリーム100−2)を12ビット/ワードのデータフォーマットに多重する方法を示す。
各ベーシックストリームは、ベーシックイメージの1ライン分のデータを配置する有効ライン101とベーシックイメージに関する情報102を配置するラインから構成される。
ベーシックイメージに関する情報102は、EAV(End of Active Video)102−1、LN(Line Number)/CRCC/ANC(補助データ)102−2、SAV(Start of Active Video)102−3から構成される。ここで、CRCCは誤り検出符号であり、映像信号を受信した受信装置302が、映像信号の誤りの有無を、CRCCを用いて検出する。
送信装置は、ベーシックストリーム100−1とベーシックストリーム100−2をワード多重データ系列100−3のデータフォーマットに多重する。
また、送信装置301は、ベーシックストリーム1とベーシックストリーム2の有効ライン101を多重し、ワード多重データ系列100−3の多重有効ライン103に配置する。
同様に、送信装置301は、ベーシックストリーム1とベーシックストリーム2のEAV102−1、LN/CRCC/ANC102−2、SAV102−3をワード多重データ系列100−3の多重EAV104−1、多重LN/多重CRCC/多重ANC104−2、多重SAV104−3に配置する。
ワード多重データ系列100−3のフォーマットには、スタッフィング領域104−4が設けられる。スタッフィング領域104−4は、クロックタイミングの検出に用いる領域である。具体的には、受信側でクロックデータリカバリを行う際に、0または1のデータがある程度連続することにより、クロックタイミングの検出が難しくなることを回避するために、所定の値(現状では“100h”)が設定される。
スタッフィング領域104−4に所定の値が設定されているため、映像信号を変換して生成されたワード多重データ系列100−3を受信した機器が、確実にクロックタイミングの検出をすることができる。
図2に、ワード多重データ系列100−3のデータフォーマットを10.692Gbpsのリンク信号のデータフォーマットに変換する動作を示す。
まず、送信装置301は、ワード多重データ系列100−3をバイト化データ系列200−1に変換する(バイト化処理)。
ここで、バイト化処理とは、1ワード当たり12ビットのデータを8ビット/ワードのバイト化データ系列200−1に変換することである。ここで、多重EAV104−1と多重EAV104−3それぞれの最初の2バイトを同期コード領域とコンテンツID(204−5)に置換する。
次に、送信装置301は、バイト化データ系列200−1に対して8B/10B符号化処理を行い8B/10B符号化データ200−2を生成する。
送信装置301は、8B/10B符号化データ200−2の最下位ビットから順に直列化し、ビット直列データの10Gリンク信号を生成する。10Gリンク信号は光信号として伝送される。
(伝送システム)
図3に、本実施形態に係る送信装置301と受信装置302を示す。送信装置301は伝送路、具体的には、光ファイバを用いて10Gリンク信号を受信装置302に送信する。
図3に、本実施形態に係る送信装置301と受信装置302を示す。送信装置301は伝送路、具体的には、光ファイバを用いて10Gリンク信号を受信装置302に送信する。
(送信装置)
図4に、本実施形態に係る送信装置301の構成を示す。送信装置301は10Gリンク信号を受信すると、光/電気変換部301−1は、光信号を電気信号に変換しビット直列データを取得する。8B/10B復号部301−2は、ビット直列データを並列化した8B/10B符号化データ200−2を生成して8B/10B復号し、1ワード当たり8ビットの系列にしたバイト化データ系列200−1を取得する。
図4に、本実施形態に係る送信装置301の構成を示す。送信装置301は10Gリンク信号を受信すると、光/電気変換部301−1は、光信号を電気信号に変換しビット直列データを取得する。8B/10B復号部301−2は、ビット直列データを並列化した8B/10B符号化データ200−2を生成して8B/10B復号し、1ワード当たり8ビットの系列にしたバイト化データ系列200−1を取得する。
なお、8B/10B復号部301−2は、復号の際に、同期コード領域204−5を参照する。
ここで、8B/10B復号部301−2が復号するのは、1ワード当たり12ビットにしたワード多重データ系列100−4でもよい。
誤り訂正符号化部301−3は、バイト化データ系列200−1に対して誤り訂正符号化の処理を行う。誤り訂正符号化処理の具体的な方法については後述する。
8B/10B符号化部301−4は、誤り訂正符号化処理が施されたバイト化データ系列200−1を8B/10B符号化し、ビット直列データの10Gリンク信号を生成する。電気/光変換部301−5は、ビット直列データの10Gリンク信号を光信号として伝送する。
図6を用いて、送信装置301の誤り訂正符号化部301−3の動作を説明する。
誤り訂正符号化情報データ抽出部601は、バイト化データ系列200−1から、誤り訂正符号化の対象となる誤り訂正符号化対象データを抽出する。なお、抽出方法は、適用する誤り訂正符号化方法に基づいて予め定められている。
誤り訂正符号化パリティデータ算出部602は、抽出された誤り訂正符号化対象データに対して、当該データのパリティデータを算出する。
パリティデータ上書き部603は、算出したパリティデータを、スタッフィング領域204−4に上書きする。また、パリティデータ上書き部603は、スタッフィング領域204−4にパリティデータを上書きしたバイト化データ系列200−1を、誤り訂正符号化されたバイト化データ系列200−1として、8B/10B符号化部302−4に転送する。
(誤り訂正符号化方法)
誤り訂正符号化方法の種類としては、リードソロモン符号やBCH符号、LDPC符号など種々存在するが、本発明の実施は特定の誤り訂正符号化方法に限定されない。なお、以降では、リードソロモン符号を適用した場合について説明する。
誤り訂正符号化方法の種類としては、リードソロモン符号やBCH符号、LDPC符号など種々存在するが、本発明の実施は特定の誤り訂正符号化方法に限定されない。なお、以降では、リードソロモン符号を適用した場合について説明する。
リードソロモン符号はRS(X,Y)の形式で表され、Xは符号長(単位:シンボル)であり、一般的には1シンボル当たりのビット数をnとすると、Xは最大で2n−1となる。また、Yは情報データ長(単位:シンボル)、X−Yが情報データからリードソロモン符号によって算出されるパリティデータ長(単位:シンボル)である。
例えば、RS(255,239)は、符号長255シンボル(1シンボルは8ビットとする。)、情報データ長239シンボル、パリティデータ長は16シンボルのリードソロモン符号となる。また、RS(4095,4079)は、符号長4095シンボル(1シンボルは12ビットとする。)、情報データ長4079シンボル、パリティデータ長は16シンボルのリードソロモン符号となる。
RS(255,239)をバイト化データ系列200−1に、RS(4095,4079)をワード多重データ系列100−3に適用すると、1シンボル=1ワードとなりワード単位で符号化が出来る。なお、本発明は、ワード単位で符号化を適用しなくてもよい。例えば、RS(255,239)をワード多重データ系列100−3に適用してもよいし、RS(4095,4079)をバイト化データ系列200−1に適用してもよい。
(パリティデータの設定)
図7〜図10を用いて、フレーム周波数が120Hzの場合、つまり120Hzベーシックストリームを使用する場合、及びフレーム周波数が60Hzの場合、つまり60Hzベーシックストリームを使用する場合のパリティデータの設定について説明する。
図7〜図10を用いて、フレーム周波数が120Hzの場合、つまり120Hzベーシックストリームを使用する場合、及びフレーム周波数が60Hzの場合、つまり60Hzベーシックストリームを使用する場合のパリティデータの設定について説明する。
説明を容易にするために、RS(255,239)をバイト化データ系列に適用する場合について述べるが、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。
図7は、誤り訂正符号化部301−3に入力する、120Hzベーシックストリームから生成されたバイト化データ系列200−1の構成を示す図である。
バイト化データ系列200−1は、多重EAV/多重LN/多重CRCC/多重ANC204−2で828バイト、スタッフィング領域204−4が1320バイト、さらに、多重SAV204−3及び多重有効ライン203で5772バイトとなり、合計7920バイトで1ラインを構成する。
なお、スタッフィング領域204−4は、ワード多重データ系列100−3におけるスタッフィングワード100hの列を、1ワード当たり8ビットに変換した{D0,D1,D2,D0,D1,D2,…,D0,D1,D2}となる。ただし、100hは”000000001000”の12ビット列、D0は”00000000”の8ビット列、D1は”10000000”の8ビット列、D2は”00001000”の8ビット列である。なお、各ビット列は、最初のビットがLSB(Least Significant Bit)、最後のビットがMSB(Most Significant Bit)である。
ここで、多重SAVの最初のワードから、多重ANCの最後のワードまでを、誤り訂正符号化対象データとした場合について説明する。
誤り訂正符号化部301−3の誤り訂正符号化情報データ抽出部601は、最初に、あるスタッフィング領域204−4が属するライン(現在のライン)の1ライン前の多重SAVの最初のワード(1ワード目)から239ワード目までを1番目の情報データとして抽出する。誤り訂正符号化パリティデータ算出部602は、抽出した情報データを16ワードのパリティデータを1パリティデータブロックとして算出し、スタッフィング領域204−4の先頭から配置する。
具体的には、図8に示すように、誤り訂正符号化情報データ抽出部601は、ラインN−1の多重SAVの最初のワードからラインNの多重ANCまでを誤り訂正符号化対象データとして抽出する。
誤り訂正符号化パリティデータ算出部602は、ラインN−1の1ワード目から239ワード目までを1番目の情報データとして、16ワードのパリティデータを算出し、算出されたパリティデータを、ラインNのスタッフィング領域204−4の1ワード目から16ワード目に上書きする。
次に、誤り訂正符号化パリティデータ算出部602は、ラインN−1の240ワード目から478ワード目までを2番目の情報データとして、16ワードのパリティデータを算出し、パリティデータをラインNのスタッフィング領域204−4の17ワード目から32ワード目に上書きする。
以降、誤り訂正符号化パリティデータ算出部602は、現在のラインの多重ANCの最後のワードまで同様の処理を繰り返し、算出したパリティデータを順次ラインNのスタッフィング領域204−4に上書きしていく。
なお、ラインN−1の多重有効ラインの最後のワードと、ラインNの多重EAVの最初のワードは連続しているものとする。
また、現在のラインの多重ANCの最後のワードを含む情報データを抽出する際に、多重ANCの最後のワードが情報データの最後のワードとならない場合には、情報データ長となるまであらかじめ決められた固定データを割り当ててパリティデータを算出することとする。
本処理により、RS(255,239)の場合、誤り訂正符号化パリティデータ算出部602は、パリティデータブロック数28のパリティデータを算出し、スタッフィング領域204−4に配置することとなる。なお、28番目の情報データは、147ワードの多重ANCと92ワードの固定データとなる。
上述した方法によりパリティデータが上書きされたスタッフィング領域204−4を図9に示す。
図9において、P(a,y)は、a番目の情報データから算出されたy=1〜16のパリティデータを表す。
また、スタッフィングのパリティデータが上書きされない部分は、予め規格で規定されている値である{D1,D2,D0,D1,D2,…,D0,D1,D2}が設定される。
誤り訂正符号化パリティデータ算出部602は、1番目の情報データから算出された16ワードのパリティデータP(1,1)〜P(1,16)をスタッフィングの先頭から16ワード目までに上書きする。
次に、誤り訂正符号化パリティデータ算出部602は、2番目の情報データから算出された16ワードのパリティデータP(2,1)〜P(2,16)を17ワード目から32ワード目に上書きする。
誤り訂正符号化パリティデータ算出部602は、同様の処理をP(28,16)まで繰り返す。すなわち、図6のパリティデータ上書き部の出力として、スタッフィング領域204−4には、448ワード分のパリティデータと872ワード分のスタッフィングワードが設定される。
このように、本発明は、送信装置が、バイト化データ系列200−1のスタッフィング領域204−4にパリティデータを上書きするため、送信装置301は、伝送速度を変更することなく、誤り訂正可能なデータフォーマットでバイト化データ系列200−1を生成し、10Gリンク信号を送信することが可能となる。
次に、図10及び図11を用いて60Hzベーシックストリームから生成されたバイト化データ系列200−1へのパリティデータの設定について説明する。
図10は、60Hzベーシックストリームから生成されたバイト化データ系列200−1の構成を示す図である。
バイト化データ系列は、多重EAV、多重LN、多重CRCC及び多重ANCで1656バイト、スタッフィングが2640バイト、さらに、多重SAV及び多重有効ラインで11544バイトとなり、合計15840バイトで1ラインを構成する。
60Hzベーシックストリームの場合も、120Hzベーシックストリームの場合と同様に、ラインN−1の多重SAVの最初のワードから、ラインNの多重ANCの最後のワードまでを、誤り訂正符号化対象データとして抽出し、ラインNのスタッフィング領域204−4にパリティデータを算出する場合について説明する。
RS(255,239)の場合、誤り訂正符号化パリティデータ算出部602は、誤り訂正符号化対象データとして抽出したデータを、239ワード毎に1情報データとして、当該情報データの誤り訂正を行うためのパリティデータを算出する。
誤り訂正符号化パリティデータ算出部602は、56番目の情報データまでパリティデータを算出する。なお、56番目の情報データは、55ワードの多重ANCと184ワードの固定データとなる。
誤り訂正符号化パリティデータ算出部602は、算出したパリティデータをスタッフィング領域204−4に配置する。
図11に、パリティデータがスタッフィング領域204−4に設定される際のスタッフィング領域204−4の構成図を示す。
誤り訂正符号化パリティデータ算出部602は、120Hzベーシックストリームの場合と同様に、16ワード単位のパリティデータ(P(N、1)〜P(N,16))を、P(1,1)〜P(56、16)まで上書きする。
なお、スタッフィング領域204−4のパリティデータが上書きされない部分は、{D2,D0,D1,D2,D0,D1,D2,…,D0,D1,D2}となる。すなわち、図6のパリティデータ上書き部603の出力として、スタッフィング領域204−4には、896ワード分のパリティデータと1744ワード分のスタッフィングワードが設定される。
ここで、誤り訂正符号化対象データを任意のラインの多重SAVの最初のワードから、任意のラインの次のラインの多重ANCの最後のワードとする場合を例に説明したが、誤り訂正符号化対象データは上記の例に限定されないことは勿論である。
また、スタッフィング領域204−4におけるパリティデータの上書き方法は、あらかじめ決められた方法でパリティデータがスタッフィングに上書きされていれば、前述した方法に限定するものではない。
(受信装置)
本実施形態に係る受信装置302を、図5を用いて説明する。光/電気変換部302−1は、光信号を受信し、電気信号に変換する。ここで、受信する光信号は、送信装置301により符号化されている。
本実施形態に係る受信装置302を、図5を用いて説明する。光/電気変換部302−1は、光信号を受信し、電気信号に変換する。ここで、受信する光信号は、送信装置301により符号化されている。
8B/10B復号部302−2は、ビット直列データを並列化した8B/10B符号化データ200−2を生成して8B/10B復号し、1ワード当たり8ビットの系列にしたバイト化データ系列200−1を取得する。
なお、8B/10B復号部302−2は、復号の際に、同期コード領域204−5を参照する。
ここで、8B/10B復号部302−2が復号するのは、1ワード当たり12ビットにしたワード多重データ系列100−4でもよい。
誤り訂正復号部302−3は、バイト化データ系列200−1の誤り検出を行い、誤りが検出された場合には、誤り訂正復号処理を行う。なお、誤り訂正復号処理の具体的な方法については後述する。
8B/10B符号化部302−4は、誤り訂正復号処理が施されたバイト化データ系列200−1を符号化し、ビット直列データの10Gリンク信号を生成する。電気/光変換部302−5は、ビット直列データの10Gリンク信号を光信号として伝送する。
次に、誤り訂正復号部302−3の内部構成について説明する。図12は、誤り訂正復号部302−3の内部構成を示す。
情報データ・パリティデータ抽出部1201は、誤り訂正符号化されたバイト化データ系列200−1から、誤り訂正復号の対象となる情報データと対応するパリティデータを抽出する。
誤り訂正復号化演算部1202において、情報データ毎に誤りを検出する。
誤り訂正部1203において、情報データの誤り検出結果を基に、情報データに対応するパリティデータを用いて、情報データの誤り訂正を行う。
スタッフィング復元部1204は、誤り訂正処理の後に、スタッフィング領域204−4に、規格で規定されている所定の設定値を設定する。
受信装置302は、スタッフィング領域に所定の値が設定された後、バイト化データ系列200−1に対して8B/10B復号処理を行う。
(作用及び効果)
誤り訂正処理後に、規格で規定された所定の値がスタッフィング領域に204−4に設定されるため、映像信号を変換して生成されたワード多重データ系列を受信した受信装置302は、クロックタイミングの検出を確実に行うことができる。このため、受信装置302は、10Gリンク信号の誤り訂正処理を行いつつ、データ系列の復号処理を行うことが可能となる。また、既存のデータフォーマットを用いてデータ系列を送受信することが可能であるため、規定の伝送速度でデータ系列の送受信が可能となる。
誤り訂正処理後に、規格で規定された所定の値がスタッフィング領域に204−4に設定されるため、映像信号を変換して生成されたワード多重データ系列を受信した受信装置302は、クロックタイミングの検出を確実に行うことができる。このため、受信装置302は、10Gリンク信号の誤り訂正処理を行いつつ、データ系列の復号処理を行うことが可能となる。また、既存のデータフォーマットを用いてデータ系列を送受信することが可能であるため、規定の伝送速度でデータ系列の送受信が可能となる。
[第2実施形態]
本発明の第2実施形態に係る映像信号の符号化及び復号方法を、図面を用いて説明する。第1実施形態と共通する部分については説明を省略し、異なる点について説明する。
本発明の第2実施形態に係る映像信号の符号化及び復号方法を、図面を用いて説明する。第1実施形態と共通する部分については説明を省略し、異なる点について説明する。
第2実施形態では、スタッフィング領域204−4にパリティデータに加えて、誤り訂正に関する情報を設定することを特徴とする。
誤り訂正に関する情報とは、パリティデータ長やパリティデータブロック数などである。
(送信装置)
図13に、第2実施形態に係る誤り訂正符号化部1300を示す。誤り訂正符号化部1300は、送信装置301に含まれる。誤り訂正符号化部1300は、誤り訂正に関する付加情報部1303が追加されている点が、第1実施形態に係る誤り訂正符号化部301−3と異なる点である。
図13に、第2実施形態に係る誤り訂正符号化部1300を示す。誤り訂正符号化部1300は、送信装置301に含まれる。誤り訂正符号化部1300は、誤り訂正に関する付加情報部1303が追加されている点が、第1実施形態に係る誤り訂正符号化部301−3と異なる点である。
誤り訂正に関する付加情報部1303は、スタッフィング領域204−4に誤り訂正に関する情報を設定する。その後、パリティデータ上書き部1304は、当該誤り訂正に関する情報が上書きされた位置を除いて、誤り訂正に関する情報に基づいてパリティデータをスタッフィング領域204−4に上書きする。
なお、誤り訂正符号化情報データ抽出部1301と、誤り訂正符号化パリティデータ算出部1302と、誤り訂正符号化パリティデータ上書き部1304の動作は第1実施形態と同様である。
(誤り訂正に関する情報とパリティデータの設定)
図14を用いてスタッフィング領域204−4への誤り訂正に関する情報と、パリティデータの設定例を説明する。
図14を用いてスタッフィング領域204−4への誤り訂正に関する情報と、パリティデータの設定例を説明する。
なお、ここでは、フレーム周波数が120Hz(120Hzベーシックストリームを使用)で、RS(255,239)をバイト化データ系列200−1に適用する場合について述べる。
図14のF1〜F3が、誤り訂正に関する情報である。この実施例では、スタッフィング領域204−4の先頭3ワードに設定される。なお、誤り訂正に関する情報の具体的な内容については後述する。
スタッフィング領域204−4の4ワード目以降に、16ワードから成るパリティデータブロックが設定される。パリティデータブロックの算出方法については、第1実施形態と同様である。
スタッフィング領域204−4の誤り訂正に関する情報とパリティデータブロックが設定されない部分は、{D1,D2,D0,D1,D2,…,D0,D1,D2}となる。
なお、本実施形態では、誤り訂正に関する情報の設定位置をスタッフィング領域204−4の先頭3ワードとしたが、誤り訂正に関する情報の設定位置や、ワード数は本実施例に限定されないことは勿論である。
図15に、誤り訂正に関する情報(F1〜F3)のスタッフィング領域204−4への設定例を示す。当該情報には、1ワードあたりのビット数、スタッフィング領域204−4内でのパリティデータ配置の方法、パリティデータ長、パリティデータブロック数を設定する。また、各ワードについて、誤り検出のためのEP(イーブンパリティ)と当該EPの反転ビットを付加している。
この場合、1ワードあたりのビット数には8ビット、パリティデータ配置の方法は先頭、パリティデータ長は448ワード、パリティデータブロック数は28ブロックとなる。
(受信装置)
次に、本実施形態における誤り訂正復号部1600について、図16を用いて説明する。誤り訂正復号部1600は、受信装置に含まれる。
次に、本実施形態における誤り訂正復号部1600について、図16を用いて説明する。誤り訂正復号部1600は、受信装置に含まれる。
実施形態1における誤り訂正復号部302−3との違いは、判定部1601とSW(スイッチ)1602が追加されている点である。
判定部1601は、誤り訂正に関する情報に基づいて、SWを1または2のいずれかに切り替える判定を行う。
なお、情報データ・パリティデータ抽出部1605、誤り訂正復号化演算部1606、誤り訂正部1603、スタッフィング復元部1604の動作は実施形態1と基本的に同じであるが、情報データ・パリティデータ抽出部は、スタッフィング領域204−4のパリティデータが設定されている箇所を誤り訂正に関する情報を用いて特定する。
図17に判定部1601の動作フローを示す。判定部1601の入力信号からスタッフィング領域204−4を検知した際に、スタッフィング領域204−4から誤り訂正に関する情報が設定されている領域の情報を取得する(S001)。
当該誤り訂正に関する情報が規格で規定されている値(スタッフィングワード)か、それ以外の値が設定されているか判断する(S002)。
スタッフィングワードが設定されている場合、判定部1601は、SWの1を選択する制御を出力する(S002 Yes, S003)。SWの1が選択されると、判定部に入力されたバイト化データ系列200−1はそのまま誤り訂正復号部1600から出力される。つまり、誤り訂正復号処理が行われない現在の規格で規定されているのと同じ処理内容となる。
一方、誤り訂正に関する情報がスタッフィングワードでない場合、判定部1601は、誤り訂正に関する情報のEPと反転ビットから、誤り訂正に関する情報の誤りを検出する(S002 No, S004)。
判定部1601は、誤り訂正に関する情報のEPと反転ビットから、誤りが検出された場合には、SWの1を選択する制御を出力する(S003)。SW1が選択された後の動作については、上述した通りである。誤り訂正に関する方法自体(符号長、パリティデータの配置方法、ヘッダ等)に誤りがある場合は、誤り訂正処理を実施できないためである。
一方、誤り訂正に関する情報のEPと反転ビットに、誤りが検出されない場合には、判定部1601は、SWの2を選択する制御を出力する(S006)。SWの2を選択する制御が出力されると、判定部1601に入力されたバイト化データ系列200−1には、第1実施形態で誤り訂正復号部302−3がバイト化データ系列200−1に行うのと同様の処理が施され、誤り訂正処理された信号が誤り訂正復号化演算部1606から出力される。
(作用及び効果)
第2実施形態によれば、第1実施形態と同様に既存のデータフォーマットを用いて、誤り訂正処理を実現しつつ規定の伝送速度でデータ系列を送受信することが可能である。さらに、判定部を設けることにより、誤り訂正符号化されたデータ系列200−1のみならず、従来の送信装置が、誤り訂正符号化されていないデータ系列200−1、つまり規格で規定されているデータ系列200−1を送信した場合でも正常に受信可能となる。
第2実施形態によれば、第1実施形態と同様に既存のデータフォーマットを用いて、誤り訂正処理を実現しつつ規定の伝送速度でデータ系列を送受信することが可能である。さらに、判定部を設けることにより、誤り訂正符号化されたデータ系列200−1のみならず、従来の送信装置が、誤り訂正符号化されていないデータ系列200−1、つまり規格で規定されているデータ系列200−1を送信した場合でも正常に受信可能となる。
[その他の実施形態]
第1実施形態及び第2実施形態では、スタッフィング領域204−4にパリティデータを設定する例を説明したが、多重ANC、多重有効ライン内の未使用の領域(ブランキングデータ)にパリティデータを設定してもよい。つまり、送信装置が、バイト化データ系列200−1内の多重有効ライン203以外の未使用領域にパリティデータを設定し、受信装置が、誤り訂正復号をした後、パリティデータを設定した領域について所定の値を設定することにより同様の効果を奏することができる。
第1実施形態及び第2実施形態では、スタッフィング領域204−4にパリティデータを設定する例を説明したが、多重ANC、多重有効ライン内の未使用の領域(ブランキングデータ)にパリティデータを設定してもよい。つまり、送信装置が、バイト化データ系列200−1内の多重有効ライン203以外の未使用領域にパリティデータを設定し、受信装置が、誤り訂正復号をした後、パリティデータを設定した領域について所定の値を設定することにより同様の効果を奏することができる。
また、ベーシックストリームの所定の範囲を誤り訂正符号化及び復号の対象データとして抽出してもよい。
第1実施形態及び第2実施形態では、バイト化データ系列200−1にパリティデータを設定する例を説明したが、ワード多重データ系列100−3にパリティデータを設定した後に、バイト化処理、8B/10B符号化処理を行っても同様に、ワード多重データ系列100−3やバイト化データ系列200−1のデータフォーマットを変更することなく、送信装置は誤り訂正符号化処理を行うことができ、受信装置は誤り訂正復号処理を行うことが可能である。
なお、映像信号を送受信する場合について説明したが、映像信号以外の信号を送受信する際にも、本願の送受信方法を適用できることは勿論である。
100−1、100−2・・・ベーシックストリーム、100−3・・・ワード多重データ系列、101・・・有効ライン、102・・・ベーシックイメージに関する情報、102−1・・・EAV、102−2・・・LN/CRCC/ANC、102−3・・・SAV、103・・・多重有効ライン、104−1・・・多重EAV、104−2・・・多重LN/多重CRCC/多重ANC、104−3・・・多重SAV、104−4・・・スタッフィング領域、200−1・・・バイト化データ系列、200−2・・・8B/10B符号化データ、203・・・多重有効ライン、204−1・・・多重EAV、204−2・・・多重LN/多重CRCC/多重ANC、204−3・・・多重SAV、204−4・・・スタッフィング領域、204−5・・・同期コード領域とコンテンツID、301・・・送信装置、302・・・受信装置、301−1・・・光/電気変換部、301−2・・・8B/10B復号部、301−3・・・誤り訂正符号化部、301−4・・・8B/10B符号化部、301−5・・・電気/光変換部、302−1・・・光/電気変換部、302−2・・・8B/10B復号部、302−3・・・誤り訂正復号部、302−4・・・8B/10B符号化部、302−5・・・電気/光変換部、601・・・誤り訂正符号化情報データ抽出部、602・・・誤り訂正符号化パリティデータ算出部、603・・・パリティデータ上書き部、1201・・・情報データ・パリティデータ抽出部、1202・・・誤り訂正復号化演算部、1203・・・誤り訂正部、1204・・・スタッフィング復元部、1300・・・誤り訂正符号化部(第2実施形態)、1301・・・誤り訂正符号化情報データ抽出部、1302・・・誤り訂正符号化パリティデータ算出部、1303・・・誤り訂正に関する情報付加部、1304・・・パリティデータ上書き部、1600・・・誤り訂正復号部(第2実施形態)、1601・・・判定部、1602・・・SW、1603・・・誤り訂正部、1604・・・スタッフィング復元部、1605・・・情報データ・パリティデータ抽出部、1606・・・誤り訂正復号化演算部
Claims (11)
- 所定の伝送速度が保証された複数の伝送路を介して送受信するのに適した所定フォーマットを用いて、データ系列単位を送信する送信装置であって、
前記所定フォーマットは、映像信号から生成されるベーシックストリームを格納すべきベーシックストリーム格納領域と、クロックタイミング検出のために所定値を格納すべきスタッフィング領域とを含み、
前記送信装置は、
前記ベーシックストリーム格納領域から誤り訂正符号化対象データを抽出し、抽出された前記誤り訂正符号化対象データのパリティデータを算出し、算出した前記パリティデータによって前記スタッフィング領域に設定されている前記所定の値の少なくとも一部を上書きする制御部を有することを特徴とする送信装置。 - 複数の前記ベーシックストリームを前記ベーシックストリーム格納領域に設定することを特徴とする請求項1に記載の送信装置。
- 前記スタッフィング領域に、誤り訂正符号化方法に関する情報を設定することを特徴とする請求項1又は2に記載の送信装置。
- 前記誤り訂正符号化方法に関する情報は、1ワードあたりのビット数、パリティデータの配置場所を特定する情報、パリティデータ長、パリティデータブロック数の少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項3に記載の送信装置。
- 所定の伝送速度が保証された複数の伝送路を介して送受信するのに適した所定フォーマットを用いてデータ系列単位を受信する受信装置であって、
前記所定フォーマットは、映像信号を変換して生成されるベーシックストリームを格納すべきベーシックストリーム格納領域と、クロックタイミング検出のために所定値を格納すべきスタッフィング領域とを含み、
前記受信装置は、
前記ベーシックストリーム格納領域から誤り訂正復号対象データを抽出し、前記誤り訂正復号対象データを、前記スタッフィング領域に設定されているパリティデータを用いて誤り訂正復号処理を行い、
前記誤り訂正復号処理の後に、前記スタッフィングデータ領域に設定する値を、所定値に書き戻す制御部を有することを特徴とする受信装置。 - 複数の前記ベーシックストリームが前記ベーシックストリーム格納領域に設定されている前記所定フォーマットを、受信することを特徴とする請求項5に記載の受信装置。
- 前記所定フォーマットを用いて送信された前記データ系列単位を受信した際に、前記所定値を、前記データ系列単位間の同期を維持するために用いることを特徴とする請求項5又は6に記載の受信装置。
- 前記制御部は、前記スタッフィング領域に、前記パリティデータが設定されているか判定することを特徴とする請求項5乃至7のいずれか1項に記載の受信装置。
- 前記スタッフィング領域に前記所定値が設定されている場合、前記制御部は、前記スタッフィング領域にパリティデータが設定されていないと判定することを特徴とする請求項8に記載の受信装置。
- 前記スタッフィング領域に誤り訂正符号化方法に関する情報が設定されている場合、前記スタッフィング領域にパリティデータが設定されていると判定することを特徴とする請求項8に記載の受信装置。
- 前記誤り訂正符号化方法に関する情報は、1ワードあたりのビット数、パリティデータの配置場所を特定する情報、パリティデータ長、パリティデータブロック数の少なくとも1つを含むことを特徴とする請求項10に記載の受信装置。
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