(57)【要約】      （修正有）【課題】低遅延コーデックのもとで、ＨＤ−ＳＤＩ信号に多重されている映像データ、音声データ、音声制御データをＤＶＢ−ＡＳＩにより伝送することができるようにした画像伝送システムを提供する。【解決手段】ＨＤ−ＳＤＩ規格による映像信号をＨ．２６４／ＡＶＣ方式により圧縮し、音声信号と共にＴＳ多重化し、送信側Ｓから伝送路Ｌ(ＤＶＢ−ＡＳＩ)を介して受信側Ｒに伝送する方式の画像伝送システムにおいて、送信側Ｓが映像データ／音声データ分離装置２とＨ．２６４エンコーダ３とを備え、受信側ＲがＨ．２６４デコーダ７と音声データパケット／音声制御データパケット生成装置８とを備え、送信側Ｓでは、映像データの符号化処理と音声データのＥＳ信号生成処理とが分離され、受信側Ｒでは、映像データの復号化処理と音声データの音声データパケット／音声制御データパケット生成処理とが分離される。【選択図】図１
2010028642.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＨＤ−ＳＤＩ規格によ映像信号をＨ．２６４／ＡＶＣ方式により圧縮し、音声信号と共にＴＳ多重化し、送信側から単一の伝送路であるＨＤ−ＳＤＩを介して受信側に伝送する方式の画像伝送システムにおいて、
前記送信側が、映像データ／音声データ分離手段とＨ．２６４／ＡＶＣ方式の符号化手段及び音声ＥＳ信号生成手段とを備え、
前記受信側が、音声データパケット／音声制御データパケット生成手段とＨ．２６４／ＡＶＣ方式の復号化手段及び音声データ／音声制御データ多重手段とを備え、
前記送信側では、映像データの符号化処理と音声データのＥＳ信号生成処理とが分離され、前記受信側では、映像データの復号化処理と音声データの音声データパケット／音声制御データパケット生成処理とが分離されていることを特徴とする画像伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像信号と音声信号を圧縮しＴＳパケット化して受信側に伝送する画像伝送システムに係り、特に、ＨＤ−ＳＤＩ規格による映像信号をＨ．２６４／ＡＶＣ方式により圧縮するようにした画像伝送システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＡＲＩＢ標準規格ＢＴＡＳ−００４Ｂに規定されている１１２５／６０方式のＨＤＴＶ信号(以下、ＨＤ−ＳＤＩ信号と表記)をＨ．２６４／ＡＶＣ方式により圧縮する方式の画像伝送システムの場合、或る従来技術では、送信側では映像データを圧縮処理し、ＴＳパケット化して受信側に伝送するが、このとき音声データについては、映像データとは別に圧縮処理し、ＴＳパケット化した後、同じく圧縮処理されＴＳパケット化された映像データと一緒に送信側から伝送されるようになっている。なお、ＴＳとは、トランスポートストリーム(Transport Stream)のことである。
また、このとき、別の従来技術では、音声データは非圧縮のままにし、圧縮処理しＴＳパケット化された映像データとは別の伝送路によって伝送されるようになっており、更に別の従来技術では、音声データを非圧縮のままＴＳパケット化し、その上で圧縮処理しＴＳパケット化された映像データと共に伝送されるようにしている。
【０００３】
ところで、データ伝送におけるコード化とデコード化による信号遅延を極力抑えるという低遅延コーデックの実現は、以上のような画像伝送システムにおいて大きな命題であるが、このためには、従来技術の場合、音声データと音声制御データを非圧縮のままで伝送する必要がある。
これは音声データと音声制御データの情報量が映像データより少なく、圧縮にかかる時間が映像データを圧縮する時間より長くなるケースがあるためである。
また、伝送路の伝送速度(帯域幅)には当然ながら上限があり、このためエンコード化した音声データパケットや音声制御パケットをパススルーでそのまま伝送する余裕がないためでもある。
【０００４】
なお、本発明と関連する従来技術には、上記以外にも、例えば時分割多重交換の複数のビット列からなるシステムにおいて、同期信号を基準にＰＬＬの同期を図り、このとき各フレームにシステム同期信号を付加したり、各ＴＳにシステム同期信号を付加したりするもの(例えば特許文献１参照)や、時分割双方向の伝送データ中の映像同期を示すコードによりＰＬＬにリセットをかけるもの(例えば特許文献２参照)なとが挙げられる。
【特許文献１】特開平１１−１２２２５３号公報
【特許文献２】特開平７−３２２２３８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、近年は、映像データ、音声データ、音声制御データなどの伝送に、ＤＶＢ−ＡＳＩ(Digital Video Broadcast Asynchronous Serial Interface)と呼称されている単一の伝送路(以下、ＤＶＢ−ＡＳＩという)が使用されるようになっている。
しかし、このＤＶＢ−ＡＳＩにより映像データ、音声データ、音声制御データなどを伝送し、且つ、低遅延コーデックを実現する為には、従来技術の場合、音声データと音声制御データは非圧縮で伝送する必要がある。
【０００６】
これは、上記したように、音声データと音声制御データの情報量が映像データより少なく、それらのデータの圧縮に要する時間が、映像データを圧縮する時間より長くなるケースがあることや、伝送路の伝送速度(帯域幅)に上限があり、入力された音声データパケット、音声制御パケットをパススルーでそのまま伝送する余裕がなく、音声データは、圧縮処理しＴＳパケット化された映像データとは別の伝送路により非圧縮のまま伝送したり、音声データを非圧縮のままＴＳパケット化し、その上で圧縮処理しＴＳパケット化された映像データと共に伝送されるようにしているのであるが、このため、従来技術では、ＤＶＢ−ＡＳＩによる伝送の適用に問題があった。
【０００７】
本発明の目的は、低遅延コーデックのもとで、ＨＤ−ＳＤＩ信号に多重されている映像データ、音声データ、音声制御データをＤＶＢ−ＡＳＩにより伝送することができるようにした画像伝送システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的は、ＨＤ−ＳＤＩ規格によ映像信号をＨ．２６４／ＡＶＣ方式により圧縮し、音声信号と共にＴＳ多重化し、送信側から単一の伝送路であるＨＤ−ＳＤＩを介して受信側に伝送する方式の画像伝送システムにおいて、前記送信側が、映像データ／音声データ分離手段とＨ．２６４／ＡＶＣ方式の符号化手段及び音声ＥＳ信号生成手段とを備え、前記受信側が、音声データパケット／音声制御データパケット生成手段とＨ．２６４／ＡＶＣ方式の復号化手段及び音声データ／音声制御データ多重手段とを備え、前記送信側では、映像データの符号化処理と音声データのＥＳ信号生成処理とが分離され、前記受信側では、映像データの復号化処理と音声データの音声データパケット／音声制御データパケット生成処理とが分離されていることを特徴とする。
【０００９】
このとき、ＨＤ−ＳＤＩ入力信号から音声データパケット、音声制御パケットを分離し、ヘッダ部と、誤り訂正及び検出部と、ペイロード部の一部を取り除き、データのみを抜き取り、取り除いたデータを再生するための制御コードと合わせて、音声ＥＳ信号を生成するようにしてもよい。
また、このとき、ＨＤ−ＳＤＩ入力信号のソースフォーマットの種類により、音声データパケット、音声制御パケットの多重位置が変わる為、ソースフォーマットを検出し、そのフォーマットに合わせて音声データパケット、音声制御パケットを分離するタイミングを切り替える検出機能を設けるようにしてもよい。
【００１０】
そして、生成した音声ＥＳ信号(Ａ＿ＥＳ信号)は、Ｈ．２６４／ＡＶＣ方式で圧縮したビデオＥＳ信号(Ｖ＿ＥＳ信号)と共にＴＳ信号に整形し、ＤＶＢ−ＡＳＩ対応の伝送路に送出され、受信機側は伝送路からＴＳ信号を受け取り、Ａ＿ＥＳ信号とＶ＿ＥＳ信号に分離し、Ａ＿ＥＳ信号からＨＩ−ＳＤＩのソースフォーマットに沿った音声データパケット、音声制御パケットに復元し、別にＨ．２６４／ＡＶＣ方式で伸張される映像データを待って多重し、ＨＤ−ＳＤＩ信号を生成して出力する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、ＨＤ−ＳＤＩ信号に多重されている映像データ、音声データ、音声制御データを単一の伝送路であるＤＶＢ−ＡＳＩにより伝送したときにも、低遅延コーデックを確実に実現させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明による画像伝送システムについて、図示の実施の形態により詳細に説明する。
ここで、図１は、ＨＤ−ＳＤＩ信号に含まれる音声データパケットと音声制御パケットの分離と多重を行ない、Ｈ．２６４／ＡＶＣ方式の圧縮・伸張を行なうようにしたＨＤＴＶ信号における画像伝送システムの一実施形態を示したもので、図において、Ｓは送信側を表わし、Ｒは受信側を表わす。また、ＬはＤＶＢ−ＡＳＩ(ＤＶＢ−ＡＳＩ対応の伝送路)であり、従って、この実施形態では、これら送信側Ｓと受信側Ｒが単一の伝送路であるＤＶＢ−ＡＳＩにより接続されていることになる。
そして、ＨＤ−ＳＤＩ規格による映像信号、すなわちＨＤ−ＳＤＩ入力信号は、ソースフォーマット検出装置１に入力され、ここから更に映像データ／音声データ分離装置２に供給されるようになっている。
【００１３】
ソースフォーマット検出装置１は、ＨＤ−ＳＤＩ入力信号のソースフォーマットを検出し、ＨＤ−ＳＤＩ入力信号のフォーマットを表わすフォーマット識別信号を発生する。
このＨＤ−ＳＤＩ入力信号のソースフォーマットは、ＳＭＰＴＥ規格の２６０Ｍ、２７４Ｍ、２９６Ｍの中で主流である２７４Ｍ、２９６Ｍに対応するもので、この場合のソースフォーマットを水平ラインのワード数(全ライン当たりのワード数)別にまとめたのが図２の一覧表である。
また、この場合、フォーマットのスキャン方式は、図３の表に示すように、インターレース方式とプログレッシブ方式では、フレームに配したアクティブラインと非アクティブラインの位置が異なる。
そこで、まず、水平ラインのワード数は、ＨＤ−ＳＤＩ入力信号のＳＡＶ(start of Active Video)信号とＥＡＶ(end of Active Video)信号の間隔を見ることで求められる。
【００１４】
次に、アクティブラインの位置と非アクティブラインの位置は、フレーム中の４２ライン〜１１２１ラインに非アクティブラインが存在するか否かを、ＥＡＶ信号中にあるアクティブ／非アクティブを示すフラグを見ることで求められる。
また、フレームレートは、ＨＤ−ＳＤＩ入力信号に同期した装置の動作クロックを見ることで求めることができる。
従って、ソースフォーマット検出装置１は、以上の方法でソースフォーマットを特定してフォーマット識別信号を生成することができ、生成されたフォーマット識別信号は映像データ／音声データ分離装置２と音声ＥＳ信号生成装置４に供給される。
【００１５】
映像データ／音声データ分離装置２は、ソースフォーマット検出装置１を介して入力されたＨＤ−ＳＤＩ入力信号を、同じく入力されたフォーマット識別信号に基づいて映像データと音声データパケット、音声制御パケットに分離する装置で、ＨＤ−ＳＤＩ入力信号からＥＡＶ信号とＳＡＶ信号、ライン番号、データ多重位置の夫々の検出と、映像データと音声データパケット、音声制御パケットの分離を、ソースフォーマットの情報に基いて行う。
ここで、１１２５／６０方式ＨＤＴＶ信号を例にして、「ARIB BTA S-006B」により規定され、Ｃｂ／Ｃｒ信号に多重されている音声データパケット構造を図４に、「ARIB BTA S-005B」により規定され、Ｙ信号に多重されている音声制御パケットのパケット構造を図５に示す。
【００１６】
まず、音声データパケットは、図４に示すように、ヘッダ(ＡＤＦ，ＤＩＤ，ＤＢＮ，ＤＣ)とペイロード(ＣＬＫ，ＣＨｘ)、それに誤り訂正及び検出(ＥＣＣｘ，ＣＳ)とで構成され、次に、音声制御パケットは、図５に示すように、ヘッダ(ＡＤＦ，ＤＩＤ，ＤＢＮ，ＤＣ)とペイロード(ＡＦ，ＲＡＴＥ，ＡＴＣ，ＤＥＬ１，ＤＥＬ２，ＲＳＶ)、それに誤り訂正及び検出(ＣＳ)とで構成されている。
この映像データ／音声データ分離装置２で分離された映像データはＨ．２６４エンコーダ３に供給され、音声データパケットと音声制御パケットはフォーマット識別信号と共に音声ＥＳ信号生成装置４に供給される。
【００１７】
次に、Ｈ．２６４エンコーダ３は、例えば特願２００７−２００８３５号として本件と同じ出願人により特許出願されている「エンコード装置」のようなＨ．２６４／ＡＶＣ方式によるエンコーダ装置(符号化手段)で、入力された映像データをＨ．２６４／ＡＶＣ方式により圧縮処理し、Ｖ＿ＥＳ信号(ビデオＥＳ信号)に符号化される。
また、音声ＥＳ信号生成装置４は、入力されてくるフォーマット識別信号と、同じく入力されてくる音声データパケットと音声制御パケットとに基いてＡ＿ＥＳ信号(音声ＥＳ信号)を生成する働きをする。
【００１８】
このため、音声ＥＳ信号生成装置４では、映像データ／音声データ分離装置２で分離された音声データパケットと音声制御パケットのペイロード部分を抜き出し、後述する装置８によるパケット復元に必要な制御コードと合わせて、図６と図８に示すＡ＿ＥＳパケット構造に変換する。このときの図６と図８の補足を図７と図９に示す。
このとき、Ａ＿ＥＳパケット構造への変換は、ＨＤＴＶ信号１ラインに多重されているパケットデータを、１ライン掃引時間内のパイプライン処理で行うようにし、これにより遅延時間を最小にする。
そして、Ａ＿ＥＳパケット構造に変換した音声データと、音声制御データ、制御コードが合わせて１８４バイトに達した段階でＴＳ多重装置５に出力する。このときのＡ＿ＥＳパケットの構成例を図１０に示す。
【００１９】
これらＨ．２６４エンコーダ３で符号化されたＶ＿ＥＳ信号と音声ＥＳ信号生成装置４で生成されたＡ＿ＥＳ信号は共にＴＳ多重装置５に供給され、ここでＴＳ信号に整形し、送信側ＳからＤＶＢ−ＡＳＩ信号として、当該ＤＶＢ−ＡＳＩ信号に対応した伝送路に送出され、送信側Ｓから受信側Ｒに伝送される。
そして、受信側Ｒで受信されたＤＶＢ−ＡＳＩ信号はＴＳ分離装置６に入力され、ここで再びＶ＿ＥＳ信号とＡ＿ＥＳ信号に分離される。
【００２０】
まず、Ｖ＿ＥＳ信号はＨ．２６４復号化手段であるＨ．２６４デコーダ７に入力され、Ｈ．２６４／ＡＶＣ方式により伸張処理され、Ｖ＿ＥＳ信号から映像データに復号化される。
従って、このＨ．２６４デコーダ７には、送信側ＳのＨ．２６４エンコーダ３による符号化に対応した復号化を行なうエンコーダ装置が用いられている。
復号化された映像データは映像データ／音声データ多重装置９に供給される。
また、Ａ＿ＥＳ信号は音声データパケット／音声制御パケット生成装置８に入力され、Ａ＿ＥＳ信号から音声データパケットと音声制御パケットに復元される。
【００２１】
この音声データパケットと音声制御パケットの復元にはＡ＿ＥＳに含まれる制御コードを用い、送信側Ｓの音声ＥＳ信号生成装置４で省かれていたデータの付加を行なう。
このとき付加されるヘッダを図１１に示し、誤り訂正及び検出信号を図１２に示す。
こうして復元された音声データパケットと音声制御パケットは、復号化された映像データと同じく映像データ／音声データ多重装置９に供給され、Ｈ．２６４デコーダ７で伸張された映像データと、音声データパケット／音声制御パケット生成装置８により復号された音声データパケットと音声制御パケットをＨＤ−ＳＤＩ信号に整形する。
【００２２】
このため映像データ／音声データ多重装置９は、Ｈ．２６４デコーダ７で伸張された映像データの供給を待って、音声データパケット／音声制御パケット生成装置８によって復元された音声データパケットと音声制御パケットを処理し、ＨＤ−ＳＤＩ信号フォーマットに則って多重化し、ＨＤ−ＳＤＩ信号を出力する。
このときの映像データが伸張されるまでの処理時間の間、音声データパケットと音声制御パケットの各データは、これらの装置８、９の何れかに備えてあるメモリに格納しておくようにする。
【００２３】
ここで、この実施形態において、まず、映像データの圧縮処理と伸長処理に要する時間についてみると、これは、送信側ＳのＨ．２６４エンコーダ３による符号化処理と受信側ＲのＨ．２６４デコーダ７による復号化処理に要する時間の和となる。
他方、音声データの転送に要する時間は、音声データパケット／音声制御パケット生成装置８においてＡ＿ＥＳパケット生成にかかる時間とほぼ同等とみなすことができ、以下のように、映像ライン９本分の時間となる。
【００２４】
まず、条件として、
・  音声チャンネル数：１ｃｈ
（最小単位で計算、Ａ＿ＥＳパケット生成時間の最大値を算出）
・  音声サンプリング周波数：３２ｋＨｚ
・  Ａ＿ＥＳパケット(184byte)当り１２音声データ格納
・  フレーム周期：３３．３ｍｓ
とする。
そうすると、この場合の１映像ライン当りのＡ＿ＥＳ音声パケットの個数は、
・  ４８０００サンプル×３３．３ｍｓ／１１２５≒１．４個
となり、従って、１個のＡ＿ＥＳパケットの生成時間は、
・  １２／１．４≒９映像ライン時間
となり、よって映像ライン９本分の時間と同じになるのである。
【００２５】
そこで、いま、Ｈ．２６４エンコーダ３とＨ．２６４デコーダ７の信号処理に要する時間が９映像ライン分以上であるとした場合、上記したように、伝送した音声データをメモリに格納し、一時的に記憶するようにすれば、伸張された映像データを待ってＨＤ−ＳＤＩフォーマット信号に多重化できることになる。
これは、本発明の場合、上記実施形態に示されているように、音声データを映像データから分離し、夫々別に処理するようにしていることに由来する。
そして、この結果、上記実施形態によれば、装置の特徴である低遅延コーデックの実現のもとで、ＨＤ−ＳＤＩ信号に多重されている映像データ、音声データ、音声制御データを単一の伝送路であるＤＶＢ−ＡＳＩにより伝送することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明による画像伝送システムの一実施の形態を示すブロック図である。
【図２】ソースフォーマットを水平ラインのワード数別にまとめた表である。
【図３】フォーマットのスキャン方式を示す表である。
【図４】Ｃｂ／Ｃｒ信号に多重化されている音声データパケットのパケット構造を示す説明図である。
【図５】Ｙ信号に多重化されている音声制御パケットのパケット構造を示す説明図である。
【図６】Ａ＿ＥＳパケット構造(音声データ)を示す説明図である。
【図７】Ａ＿ＥＳパケット構造(音声データ)の詳細を示す説明図である。
【図８】Ａ＿ＥＳパケット構造(音声制御データ)を示す説明図である。
【図９】Ａ＿ＥＳパケット構造(音声制御データ)の詳細を示す説明図である。
【図１０】Ａ＿ＥＳパケット構成の一例を示す説明図である。
【図１１】音声データパケット再生時付加データの説明図である。
【図１２】音声制御パケット再生時付加データの説明図である。
【符号の説明】
【００２７】
Ｌ：伝送路(ＤＶＢ−ＡＳＩ対応の伝送路)
Ｓ：送信側
Ｒ：受信側
１：ソースフォーマット検出装置
２：映像データ／音声データ分離装置
３：Ｈ．２６４エンコーダ
４：音声ＥＳ信号生成装置
５：ＴＳ多重装置
６：ＴＳ分離装置
７：Ｈ．２６４デコーダ
８：音声データパケット／音声制御パケット生成装置
９：映像データ／音声データ多重装置
【図１】
2010028642.tif 000003
【図２】
2010028642.tif 000004
【図３】
2010028642.tif 000005
【図４】
2010028642.tif 000006
【図５】
2010028642.tif 000007
【図６】
2010028642.tif 000008
【図７】
2010028642.tif 000009
【図８】
2010028642.tif 000010
【図９】
2010028642.tif 000011
【図１０】
2010028642.tif 000012
【図１１】
2010028642.tif 000013
【図１２】
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