JP2016025414A - 送信装置及び受信装置 - Google Patents

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。

非特許文献で規定されている１２０ＧＨｚベーシックストリームの１０Ｇリンク信号を送信する際のデータフォーマットである。 非特許文献で規定されているワード多重データ系列のデータフォーマットからビット直列データを生成する手順を示す図である。 本発明に係る伝送システムを示すブロック図である。 本発明の第１実施形態に係る送信装置を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態に係る受信装置を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態に係る誤り訂正符号化部を示すブロック図である。 本発明において、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フォーマットを示す図である。 本発明の第１実施形態において、誤り訂正符号化対象情報を示す図である。 本発明の第１実施形態に係るスタッフィング領域を示す図である（１２０Ｈｚベーシックストリームの場合）。 本発明において、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フォーマットを示す図である。 本発明の第１実施形態に係るスタッフィング領域を示す図である（６０Ｈｚベーシックストリームの場合）。 本発明の第１実施形態に係る誤り訂正復号部のブロック図である。 本発明の第２実施形態に係る誤り訂正符号化部のブロック図である。 本発明の第２実施形態に係るスタッフィング領域のブロック図である 本発明の第２実施形態に係る誤り訂正に関する情報を示す図である。 本発明の第２実施形態に係る誤り訂正復号部のブロック図である。 本発明の第２実施形態に係る判断フローを示すフローチャートである。

［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。

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。

（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。

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。

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２^ｎ−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。

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。

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。

［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。

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。

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。

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。

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。

［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。

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)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
6. 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。
7. 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。
8. 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。
9. 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。
10. 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。
11. 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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