JP6853060B2 - Video signal transmission device - Google Patents
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Description
本発明は、映像信号伝送装置に関し、映像信号に重畳されるインジケータ信号の伝送を行う映像信号伝送装置に適用可能である。 The present invention relates to a video signal transmission device, and is applicable to a video signal transmission device that transmits an indicator signal superimposed on the video signal.
地上デジタル放送システムなどでは、カメラにより撮影された映像を伝送装置により伝送することが行われている。 In terrestrial digital broadcasting systems and the like, images taken by a camera are transmitted by a transmission device.
HDTV(High Definition Television)カメラからカメラ制御装置(CCU)へ光ケーブルやトライアックス(三重同軸)ケーブルで映像信号を伝送する際、CCU側で映像を見ながらカメラの色調補正やガンマ補正を行うための位置合わせのガイドとして、映像信号中に1ビットのインジケータ信号を付加しておき、CCUでそのインジケータ信号を映像信号の輝度信号または色差信号に加算して、映像信号に重畳することがある。 When transmitting a video signal from an HDTV (High Definition Television) camera to a camera control device (CCU) with an optical cable or triax (triple coaxial) cable, the CCU side is used to perform color tone correction and gamma correction of the camera while watching the video. As a guide for alignment, a 1-bit indicator signal may be added to the video signal, and the CCU may add the indicator signal to the luminance signal or color difference signal of the video signal and superimpose it on the video signal.
このとき、本来のカメラ映像信号にはできるだけ影響を与えないようにするため、インジケータ信号は色差信号の最下位ビットに挿入する方法が一般的である。 At this time, in order not to affect the original camera image signal as much as possible, the indicator signal is generally inserted into the least significant bit of the color difference signal.
一例として、特許文献1(特開2011−223381号公報)のように、トライアックスケーブルでのインジケータ信号の伝送方式として、SD−SDI(Standard Definition - Serial Digital Interface)信号の下位1ビットにダウンコンバートしたインジケータ信号を多重し、パリティビットと兼用する方式がある。 As an example, as in Patent Document 1 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-223381), as an indicator signal transmission method with a triax cable, down-conversion is performed to the lower 1 bit of an SD-SDI (Standard Definition --Serial Digital Interface) signal. There is a method of multiplexing the indicator signal and also using it as a parity bit.
しかしながら、特許文献1の方式は、SD−SDIの禁止コードの発生を防ぐためにインジケータ信号をパリティビットに置き換える場合があり、圧縮映像信号のパターンによってはインジケータ信号にドット抜けが生じる、といった課題がある。また、圧縮後の映像フォーマットがSD−SDI以外の場合は適用できない、といった課題もある。
However, the method of
本発明の目的は、カメラ映像信号に重畳するインジケータ信号を、ドット抜けなく伝送することができる映像信号伝送装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a video signal transmission device capable of transmitting an indicator signal superimposed on a camera video signal without missing dots.
その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。 Other challenges and novel features will become apparent from the description and accompanying drawings herein.
本発明のうち代表的なものの概要を簡単に説明すれば下記の通りである。 A brief description of a typical example of the present invention is as follows.
すなわち、映像信号伝送装置は、カメラアダプタで画像圧縮前にインジケータ信号を取り出し、1フィールド分のインジケータ信号を複数のスライスに分割後、分割した各スライスをパケット化するとともに、映像信号の複数フィールドの転送期間に分けてカメラ制御装置へ伝送し、カメラ制御装置内のフィールドメモリで複数スライスのインジケータ信号を1フィールドに合成して、画像伸張後の映像信号に重畳する。 That is, the video signal transmission device takes out the indicator signal before image compression by the camera adapter, divides the indicator signal for one field into a plurality of slices, packetizes each divided slice, and forms a plurality of fields of the video signal. It is transmitted to the camera control device by dividing it into transfer periods, and the indicator signals of a plurality of slices are combined into one field by the field memory in the camera control device and superimposed on the video signal after image expansion.
上記映像信号伝送装置によれば、インジケータ信号を、ドット抜けなく伝送することが可能である。 According to the video signal transmission device, the indicator signal can be transmitted without missing dots.
以下、実施形態について、図面を用いて説明する。ただし、以下の説明において、同一構成要素には同一符号を付し繰り返しの説明を省略することがある。なお、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。 Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. However, in the following description, the same components may be designated by the same reference numerals and repeated description may be omitted. The drawings may be represented schematically as compared with actual embodiments in order to clarify the description, but they are merely examples and do not limit the interpretation of the present invention.
図1は、本発明に係る映像信号伝送装置の構成例を示す図である。 FIG. 1 is a diagram showing a configuration example of a video signal transmission device according to the present invention.
本発明に係る映像信号伝送装置は、テレビジョンカメラとカメラ制御装置との間でトライアックス(三重同軸)ケーブルを介してシリアルデジタル信号を双方向伝送するデジタルトライアックスシステムを、映像信号伝送装置の一例として説明する。なお、トライアックスケーブル11を例とするが、他の任意の回線(例えば、光ケーブル等)が用いられてもよい。
The video signal transmission device according to the present invention is a digital triax system for bidirectional transmission of serial digital signals between a television camera and a camera control device via a triax (triple coaxial) cable. This will be described as an example. Although the
本発明に係る映像信号伝送装置は、HDTV(High Definition Television)カメラ1と、カメラアダプタCAと、トライアックスケーブル11と、カメラ制御装置CCUと、を有している。カメラアダプタCAとカメラ制御装置CCUとは、離隔した場所に設置することが可能である。
The video signal transmission device according to the present invention includes an HDTV (High Definition Television)
カメラアダプタCAは、シリアル−パラレル変換部(S/P)2と、Y/C分離部3と、画像圧縮回路4と、画面分割部7と、複数のTS(トランスポート・ストリーム)パケット生成部5,6、8と、OFDM(直交周波数分割多重:Orthogonal Frequency Division Multiplexing)変調回路9と、送受切り替えスイッチ10と、を備える。
The camera adapter CA includes a serial-parallel conversion unit (S / P) 2, a Y /
カメラ制御装置CCUは、送受切り替えスイッチ12と、OFDM復調回路13と、画像伸張部14と、画面合成部15と、フィールドメモリ16と、インジケータ多重部17と、キャラクタ多重部18と、複数のパラレル−シリアル変換部(P/S)19、20と、を備える。
The camera control device CCU includes a transmission /
本発明の映像信号伝送装置は、以下の様に構成される。 The video signal transmission device of the present invention is configured as follows.
HDTVカメラ1の映像信号に1ビットで多重された1フィールド分のインジケータ信号を、画像圧縮前に取り出す取出手段としてY/C分離部3が設けられる。そして、前記取り出した1フィールド分のインジケータ信号は複数個のスライスに分割される。1フィールド分のインジケータ信号を複数個のスライスに分割する分割手段として、画面分割部7が設けられる。前記複数個のスライスとして分割されたインジケータ信号は圧縮後の画像データの複数フィールドの転送期間に分けてカメラ制御装置CCUへ伝送される。この伝送手段としてTSパケット生成部8が設けられる。カメラ制御装置CCUは、伝送された複数個のスライス化されたインジケータ信号を、カメラ制御装置CCU内に設けられたフィールドメモリ16で1フィールドに合成する。この合成手段として、画面合成部15が設けられる。前記1フィールドに合成されたインジケータ信号は、画像伸張後の映像信号の輝度信号(Y)または色差信号(C)の最下位ビットに重畳される。この重畳手段としてインジケータ多重部17が設けられる。
The Y /
すなわち、映像信号伝送装置を含む映像伝送システムは、カメラアダプタCAで画像圧縮前にインジケータ信号を取り出し、1フィールド分のインジケータ信号を複数個のスライスに分割後、TS(トランスポート・ストリーム)パケット化して、圧縮後の画像データの複数フレーム期間かけてカメラ制御装置CCUへ伝送し、カメラ制御装置CCU内のフィールドメモリ16で複数スライスのインジケータ信号を1フィールドに再合成して、画像伸張後の映像信号の輝度信号(Y)または色差信号(C)の最下位ビットに重畳する。
That is, the video transmission system including the video signal transmission device takes out the indicator signal before image compression by the camera adapter CA, divides the indicator signal for one field into a plurality of slices, and then converts it into a TS (transport stream) packet. Then, the compressed image data is transmitted to the camera control device CCU over a plurality of frame periods, the indicator signals of a plurality of slices are recombined into one field by the
以下、図1から図4を用いて、本発明に係る映像信号伝送装置の動作の一例を、さらに、詳細に説明する。 Hereinafter, an example of the operation of the video signal transmission device according to the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 1 to 4.
図1を参照して、HDTVカメラ1でカメラ映像信号とインジケータ信号が多重され、HD−SDI(High Definition−シリアル・デジタル・インターフェース)信号としてカメラアダプタCAに送られる。カメラアダプタCAの初段のシリアル−パラレル変換部2でパラレルデータに戻し、Y/C分離部3で輝度信号(Y)と色差信号(C)に分離され、画像圧縮回路4に送られる。一方、色差信号(C)に多重されたインジケータ信号は画面分割部7に送られる。
With reference to FIG. 1, the camera image signal and the indicator signal are multiplexed by the
画像圧縮回路4は、入力された映像(画像)の信号(輝度信号(Y)と色差信号(C))について、例えば、MPEG2−TS、H.264等の圧縮方式で画像圧縮を行い、その圧縮結果(圧縮画像データ)は、TSパケット生成部6に送られる。
The image compression circuit 4 uses, for example, MPEG2-TS, H.A., for the input video (image) signal (luminance signal (Y) and color difference signal (C)). Image compression is performed by a compression method such as 264, and the compression result (compressed image data) is sent to the TS
画面分割部7では、取り出した1フィールド分のインジケータ信号を複数個のスライスに分割する。画面分割部7での処理内容を図2に示す。HDTV1フィールドの有効サイズは、この例では、水平1920ピクセル、垂直540ラインであるが、伝送量を下げるためにあらかじめ水平は1/2に間引きして960ピクセルとする。次に、垂直方向を12分割(1S−12S)して1スライス46ラインのブロックに分割する。この分割された1スライス分のインジケータ信号は、図1のTS(トランスポート・ストリーム)パケット生成部8に送られて、図3に示されるように、TSパケットに変換される。1スライス分のTSパケットは圧縮された画像データの1フィールド分の転送期間(1/59.94秒)をかけて、カメラ制御装置CCU側に伝送される。このときの1スライス分のインジケータ信号の伝送ビットレートは、960×46×59.94≒2.65Mbpsとなる。図4には、圧縮された画像データとスライス化されたインジケータ信号との転送の関係が示される。第1時刻t1において、圧縮画像データの第1フィールド目の画像データ(1F)の転送が開始されるとした場合、1フィールド目の画像データ(1F)の転送と同期して、インジケータ信号の第1番目のスライス(1S)が転送される。第2時刻t2において、圧縮画像データの第2フィールドの画像データ(2F)の転送時に、2フィールド目の画像データ(2F)の転送と同期して、インジケータ信号の第2番目のスライス(2S)が転送される。同様にして、第3時刻t3において、圧縮画像データの第3フィールド目の画像データ(3F)の転送時に、3フィールド目の画像データ(3F)の転送と同期して、インジケータ信号の第3番目のスライス(3S)が転送される。その後、順次、第4フィールド目の画像データ(4F)、第4番目のスライス(4S)から第11フィールド目の画像データ(11F)、第11番目のスライス(11S)の転送が送付される。そして、第12時刻t12において、圧縮画像データの第12フィールド目の画像データ(12F)の転送時に、12フィールド目の画像データ(12F)の転送と同期して、インジケータ信号の第12番目のスライス(12S)が転送される。このようにして、カメラ制御装置CCUに対して、12フィールド分の圧縮された画像データの転送と、1フィールド分(12スライス分)のインジケータ信号の転送が行われる。例えば、1秒間に、60フィールド分の圧縮された画像データを転送する方式の場合、1秒間に、5フィールド分のインジケータ信号の転送が行われる。
The screen dividing
次に、図1のTS(トランスポート・ストリーム)パケット生成部8の動作を説明する。TSパケット生成部8は、1スライス分のインジケータ信号を伝送に適したTSパケットへ変換する。図3にそのTSパケットのデータ配列を示す。データ配列は、1ワードが8ビットとされており、4ワードのヘッダ部(TS Header)と、184ワードのインジケータ信号部(INSGP)を含む。ヘッダ部の先頭ワードは47h(hは16進数を示す)で、2番目のワードは34hとする。3・4番目ワードはブロック番号(BN)を示す。図2の一番目のスライス(1S)の部分に示すように、1スライス(960×46)は、30個(0−29)のTSパケット(8×184)により構成される。インジケータ信号の1フィールド分には12スライスあるため、1フィールド内でそのTSパケットがどの位置に相当するかを示す識別番号が30×12=360個必要である。この識別番号を示すためにブロック番号(BN)が設けられる。ブロック番号(BN)には、0〜359の番号が2ワードを使って割り当てられる。 Next, the operation of the TS (transport stream) packet generation unit 8 of FIG. 1 will be described. The TS packet generation unit 8 converts an indicator signal for one slice into a TS packet suitable for transmission. FIG. 3 shows the data arrangement of the TS packet. The data array has 8 bits per word, and includes a 4-word header part (TS Header) and a 184-word indicator signal part (INSGP). The first word of the header part is 47h (h indicates a hexadecimal number), and the second word is 34h. The 3rd and 4th words indicate the block number (BN). As shown in the first slice (1S) portion of FIG. 2, one slice (960 × 46) is composed of 30 (0-29) TS packets (8 × 184). Since there are 12 slices in one field of the indicator signal, 30 × 12 = 360 identification numbers indicating which position the TS packet corresponds to in one field are required. A block number (BN) is provided to indicate this identification number. A number from 0 to 359 is assigned to the block number (BN) using two words.
図1のTSパケット生成部5および6では、圧縮した画像およびオーディオ/CPUデータに対して同様のTSパケット生成を行い、OFDM(直交周波数分割多重:Orthogonal Frequency Division Multiplexing)変調回路9にてOFDM信号に変換される。送受切り替えスイッチ10では送信と受信を一定の時間で交互に切り替えて時分割双方向伝送を行い、カメラアダプタCAではリターン信号を受信する。次に、トライアックスケーブル11を経て、カメラ制御装置CCUに送られ、送受切り替えスイッチ12を経てOFDM復調回路13に入る。
The
TSパケット化されたインジケータ信号は画面合成部15にて、ヘッダ部のブロック番号(BN)情報を元にフィールドメモリ16に書き込まれてマッピングされる。これにより、1フィールド分のインジケータ信号がフィールドメモリ16内で合成される。
The TS packetized indicator signal is written in the
一方で、圧縮映像は画像伸張部14でHDTV映像信号にデコードされ、インジケータ多重部17にて、映像信号のフレーム同期コードにより映像信号に同期してフィールドメモリ16からインジケータ信号を読みだして、映像信号の輝度信号(例えば、Y)または色差信号(例えば、Pb、Pr)の最下位1ビットに加算することで、映像信号にインジケータ信号を多重する。
On the other hand, the compressed video is decoded into an HDTV video signal by the
インジケータ信号の多重された映像信号は、キャラクタ多重部18でメニュー等の文字情報を多重され、パラレル−シリアル変換部19でHD−SDI信号に変換され、モニタ用としてカメラ制御装置CCUから出力される。一方で、オンエア用の映像信号は、画像伸張部14からの映像信号をそのままパラレル−シリアル変換部20でHD−SDI信号に変換されてカメラ制御装置CCUから出力される。
The multiplexed video signal of the indicator signal is multiplexed with character information such as a menu by the
実施形態によれば、カメラ映像信号に重畳するインジケータ信号を、ドット抜けなく、TSパケット化して、効率良く伝送することができる。また、インジケータ信号を複数スライスに分割後、複数フィールド期間に分けて伝送するので、圧縮後の映像フォーマットがSD−SDI以外の場合、例えばMPEG2−TSのような場合でも適用でき、且つ、インジケータ単独で伝送でき、さらに、伝送レートも自由に変えることができる。 According to the embodiment, the indicator signal superimposed on the camera image signal can be efficiently transmitted as a TS packet without missing dots. Further, since the indicator signal is divided into a plurality of slices and then transmitted in a plurality of field periods, it can be applied even when the compressed video format is other than SD-SDI, for example, MPEG2-TS, and the indicator alone. In addition, the transmission rate can be changed freely.
以上、本発明者によってなされた発明を実施例に基づき具体的に説明したが、本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、種々変更可能であることはいうまでもない。 Although the invention made by the present inventor has been specifically described above based on Examples, it goes without saying that the present invention is not limited to the above Examples and can be modified in various ways.
例えば、HDTV1フィールドの有効サイズは、水平1920ピクセル、垂直540ラインとしたが、水平1920ピクセル、垂直1080ラインでもよい。また、取り出した1フィールド分のインジケータ信号を12個のスライスに分割したが、24個のスライスに分割しても良いし、10個のスライスに分割しても良い。 For example, the effective size of the HDTV1 field is 1920 pixels horizontally and 540 lines vertically, but 1920 pixels horizontally and 1080 lines vertically may be used. Further, although the indicator signal for one field taken out is divided into 12 slices, it may be divided into 24 slices or 10 slices.
1:HDTVカメラ、 2:シリアル−パラレル変換部、 3:Y/C分離部、 4:画像圧縮回路、 5、6、8:TSパケット生成部、 7:画面分割部、 9:OFDM変調回路、 10、12:送受切り替えスイッチ、 11:トライアックスケーブル、 13:OFDM復調回路、 14:画像伸張回路、 15:画面合成部、 16:フィールドメモリ、 17:インジケータ多重部、 18:キャラクタ多重部、 19、20:パラレル−シリアル変換部 1: HDTV camera, 2: Serial-parallel conversion unit, 3: Y / C separation unit, 4: Image compression circuit, 5, 6, 8: TS packet generation unit, 7: Screen division unit, 9: OFDM modulation circuit, 10, 12: Transmission / reception changeover switch, 11: Triax cable, 13: OFDM demodulation circuit, 14: Image expansion circuit, 15: Screen synthesizer, 16: Field memory, 17: Indicator multiplex, 18: Character multiplex, 19 , 20: Parallel-serial converter
Claims (5)
前記HDTVカメラの映像信号に1ビットで多重された1フィールド分のインジケータ信号を、画像圧縮前に取り出す取出手段と、
前記取り出したインジケータ信号を複数個のスライスに分割する分割手段と、
前記分割した複数個のスライスのインジケータ信号を、複数フィールド期間をかけて、前記カメラ制御装置へ伝送する伝送手段と、
前記カメラ制御装置において、前記伝送された複数個のスライスされたインジケータ信号をフィールドメモリで1フィールドに合成する合成手段と、
前記合成されたインジケータ信号を画像伸張後の映像信号に重畳する手段と、
を備えたことを特徴とする映像信号伝送装置。 In a digital triax system that compresses a video signal from an HDTV camera to a camera control device and performs time-division bidirectional transmission.
An extraction means for extracting an indicator signal for one field, which is multiplexed by one bit with the video signal of the HDTV camera, before image compression, and
A dividing means for dividing the extracted indicator signal into a plurality of slices, and
A transmission means for transmitting the indicator signals of the plurality of divided slices to the camera control device over a plurality of field periods.
In the camera control device, a synthesis means for synthesizing a plurality of transmitted sliced indicator signals into one field in a field memory, and
A means for superimposing the synthesized indicator signal on the video signal after image expansion, and
A video signal transmission device characterized by being equipped with.
前記合成されたインジケータ信号は、輝度信号(Y)または色差信号(C)の最下位ビットに重畳されることを特徴とする映像信号伝送装置。 In claim 2,
A video signal transmission device characterized in that the synthesized indicator signal is superimposed on the least significant bit of a luminance signal (Y) or a color difference signal (C).
前記分割手段は、前記取り出したインジケータ信号を、12個のスライスへ分割し、
前記12個のスライスは、圧縮された画像データの12フィールド分の転送期間にかけて、順次、前記カメラ制御装置へ伝送されることを特徴とする映像信号伝送装置。 In claim 2,
The dividing means divides the extracted indicator signal into 12 slices.
A video signal transmission device characterized in that the 12 slices are sequentially transmitted to the camera control device over a transfer period of 12 fields of compressed image data.
前記伝送手段は、1つのスライスを、ヘッダ部とインジケータ部とを含むパケットに変換し、
前記ヘッダ部は、前記パケットの1フィールド内での位置に相当する識別番号を含むことを特徴とする映像信号伝送装置。 In claim 2,
The transmission means converts one slice into a packet including a header part and an indicator part, and converts it into a packet.
The header portion is a video signal transmission device including an identification number corresponding to a position in one field of the packet.
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