(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビデオ信号標本化クロックでサンプリングすることにより、標本化されたビデオデータに、オーディオ信号標本化クロックでサンプリングすることにより、標本化されたオーディオデータを多重化して伝送する伝送方法において、
前記ビデオデータのサンプリング位置のうちの、有効ビデオデータの直後の水平ブランキング期間の先頭のサンプリング位置を基準位置とした１水平区間を周期として、前記ビデオデータのサンプリング位置に番号を振り、
前記オーディオデータのサンプリング位置に対応した前記ビデオデータのサンプリング位置の番号を求め、
前記周期とされる１水平区間分での前記オーディオデータと、当該オーディオデータのサンプリング位置に対応した前記ビデオデータのサンプリング位置の番号とを、前記オーディオデータがサンプリングされた前記１水平区間の直後の水平ブランキング期間に、多重化して伝送する
ことを特徴とする多重化伝送方法。
【請求項２】
ビデオ信号標本化クロックでサンプリングすることにより、標本化されたビデオデータに、オーディオ信号標本化クロックでサンプリングすることにより、標本化されたオーディオデータを多重化して伝送する伝送装置において、
前記ビデオデータのサンプリング位置のうちの、有効ビデオデータの直後の水平ブランキング期間の先頭のサンプリング位置を基準位置とした１水平区間を周期として、前記ビデオデータのサンプリング位置に番号を振ったときに、前記オーディオデータのサンプリング位置に対応した前記ビデオデータのサンプリング位置の番号を求める手段と、
前記周期とされる水平区間分での前記オーディオデータと、当該オーディオデータのサンプリング位置に対応した前記ビデオデータのサンプリング位置の番号とを、前記オーディオデータがサンプリングされた前記１水平区間の直後の水平ブランキング期間に、挿入して、前記ビデオデータに多重化する手段と
を備えることを特徴とする多重化伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、デジタルビデオデータにデータオーディオデータを時分割多重して伝送する多重化方法および装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
デジタルビデオ信号の伝送方式として、シリアルデジタルインターフェースを用いるものが知られている。このシリアルデジタルインターフェースでは、デジタルビデオ信号を１ビットのシリアルデータとして伝送する。この場合に、シリアルデジタルインターフェースでは、水平及び垂直同期信号は伝送しないことから、ビデオ信号のブランキング期間は空期間となることを利用して、このブランキング期間にデジタルオーディオ信号を時間軸圧縮して多重化することによって、デジタルオーディオ信号も一緒に伝送することが提案されている。
【０００３】
上記のシリアルデジタルインターフェースによれば、デジタルビデオ信号とデジタルオーディオ信号とを一本の同軸ケーブルで、信号劣化なく、伝送することができるようになり、デジタルビデオ機器間の信号接続が大幅に簡便化できるというメリットがある。
【０００４】
ところで、デジタルビデオ信号とデジタルオーディオ信号のサンプリング（標本化）クロック周波数は、一般に異なっており、例えばＮＴＳＣビデオ信号の場合には、サンプルレートは１３．５ＭＨｚ、オーディオ信号は４８ｋＨｚなどのような値となっている。そして、伝送クロックレートは、一般にはデジタルビデオ信号の伝送レートに合わせられることになる。上記の例でいえば、１サンプルが１０ビットで標本化されるとすると、１３５Ｍｂｐｓの伝送レートとなっている。オーディオデータは時間軸圧縮されて、この伝送レートのデータとして多重化される。
【０００５】
この場合に、一般には、デジタルオーディオデータを復元するためにサンプリングクロックが送信側と受信側で一致している必要がある。しかし、一般に水晶発振器を用いたとしても、周波数誤差が生じることは免れず、通常は送信側でビデオ信号にオーディオデータのサンプリングクロックを同期させ、受信側では受信されたビデオ信号中の、例えば垂直同期信号を用いて、送信側と同様にオーディオ信号のクロック周波数を、その再生同期信号に対してロックさせることにより、送信側と受信側のクロックの同期をとるようにしている。これによりオーディオデータは、良好に再生されることになる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、シリアルインターフェースを使って、デジタルビデオ信号にデジタルオーディオ信号を時分割多重して伝送する時には、
▲１▼  送信オーディオクロックが送信ビデオ信号に同期していること
▲２▼  送信ビデオ信号と受信ビデオ信号が同期していること
▲３▼  受信オーディオクロックが受信ビデオ信号に同期していること
という３つの関係が必要であり、このことから、
▲４▼  送信オーディオクロックと受信オーディオクロックが同期していること
を暗黙の前提条件としている。
【０００７】
前述したように、以上の▲１▼〜▲４▼の条件を満足しない場合には、受信側において、送信オーディオクロックと受信オーディオクロックとの周波数誤差により、データの過不足を生じることになり、正常な元のデジタルオーディオ信号が復元されなくなってしまうものである。
【０００８】
このため、従来のデジタルインターフェースによる伝送方式においては、ビデオ信号に同期していないオーディオ信号は、伝送することができなかった。
【０００９】
しかしながら、実際の運用上は、必ずしも常にデジタルビデオ信号とデジタルオーディオ信号の同期関係が保持されているとは限らない。例えば、放送局においては、自局の信号にあっては、自局の同期信号にビデオ信号及びオーディオ信号はロックしている。しかし、他局の信号と自局の同期信号は、同期しているとは限らず、その他局のテレビジョン信号を使用する場合には、上記の問題が生じる。
【００１０】
この場合に、ビデオ信号に関しては、同期信号によりロックをかけることによって同期をとるようにすることは可能であるが、それでもオーディオ信号のクロックが追従してロックしているとは限らない。
【００１１】
また、放送内容によっては、ＶＴＲを用いた番組において、正常な再生時間よりも短縮した時間、あるいは延長した時間で放送を終了させるように調整する、いわゆるプログラムプレイモードが使用されることがある。この場合において、例えば、５％時間が短縮されるような場合には、オーディオクロックの周波数も５％高い方向にシフトしてしまい、もはやロックしない状態となってしまうものである。
【００１２】
この発明は、上記のように送信オーディオクロックが送信ビデオ信号と同期していないような状態の場合でも、受信側で何ら補正処理を施すことなく、デジタルオーディオ信号を正常に復元することができる多重化信号のシリアル伝送方法及びそのための装置を提供することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するため、この発明による多重化方法は、
ビデオ信号標本化クロックでサンプリングすることにより、標本化されたビデオデータに、オーディオ信号標本化クロックでサンプリングすることにより、標本化されたオーディオデータを多重化して伝送する伝送方法において、
前記ビデオデータのサンプリング位置のうちの、有効ビデオデータの直後の水平ブランキング期間の先頭のサンプリング位置を基準位置とした１水平区間を周期として、前記ビデオデータのサンプリング位置に番号を振り、
前記オーディオデータのサンプリング位置に対応した前記ビデオデータのサンプリング位置の番号を求め、
前記周期とされる１水平区間分での前記オーディオデータと、当該オーディオデータのサンプリング位置に対応した前記ビデオデータのサンプリング位置の番号とを、前記オーディオデータがサンプリングされた前記１水平区間の直後の水平ブランキング期間に、多重化して伝送する
ことを特徴とする。
【００１４】
【作用】
上記の構成のこの発明においては、オーディオデータのサンプリング位置は、有効ビデオデータの直後の水平ブランキング期間の先頭のサンプリング位置を基準位置とした１水平区間を周期として、ビデオデータのサンプリング位置に振られた番号と対応付けされる。
【００１５】
そして、そのオーディオデータについて対応付けされた、ビデオデータのサンプリング位置についての情報が、オーディオデータと共に、ビデオデータに、水平ブランキング期間において多重化されて伝送される。したがって、多重化データの受信側においては、当該ビデオデータのサンプリング位置を基準にした番号に基づいて、オーディオデータを再生することができ、ビデオデータとの同期が容易に取れる。
【００１６】
しかも、オーディオデータおよびそのサンプリング位置についての情報は、当該オーディオデータがサンプリングされた、番号付けの周期とされる水平区間の直後の水平ブランキング期間に、多重化されるので、オーディオデータとビデオデータとの遅延は、１水平周期で済むという効果もある。
【００１７】
【実施例】
以下この発明による方法及び装置の一実施例を、デジタルハイビジョンビデオ信号に、デジタルオーディオ信号を多重化して、その多重化信号をシリアルデータとして伝送するシリアルデジタルインターフェースの場合を例にとって説明する。
【００１８】
図１は、この例の場合の送受信側の構成の一例のブロック図である。図１において、１１２５／６０（１フレーム＝６０Ｈｚ当たり１１２５ライン）方式のハイビジョンビデオ信号は、輝度信号Ｙが７４．２５ＭＨｚの、色信号Ｐｂ、Ｐｒが３７．１２５ＭＨｚのビデオ信号標本化クロックによって、それぞれ１０ビットのデジタルビデオ信号に変換されている。
【００１９】
この場合、図２Ｂにも示すように、図２Ａのハイビジョンビデオ信号の水平同期信号を基準として、デジタルビデオ信号のワードアドレスＡＤＲＳが生成されている。すなわち、このデジタルビデオデータのアドレスＡＤＲＳは、１水平区間を繰り返し周期として定められており、例えば、図２Ｂに示すように、水平同期信号の頭のアドレスは、０番地であり、有効ビデオデータの最後のアドレスは、４３９９番地となるものである。
【００２０】
輝度信号Ｙ、色差信号Ｐｂ、Ｐｒの各ワードからなるデジタルビデオ信号は、ビデオ多重化回路１１に供給され、図２Ｂに示すビデオ有効データの期間にＰｂ、Ｙ、Ｐｒ、Ｙ…の順に多重化されてデジタルビデオデータが作成される。図示しなかったが、このとき、ワードアドレスＡＤＲＳに基づいて輝度信号及び色差信号の振り分けが行われる。
【００２１】
図２Ｂから明らかなように、この場合、同期信号は伝送データとはせず、輝度信号Ｙは、ブランキングの期間を除いたデータである。すなわち、伝送ビデオデータは、輝度信号Ｙが、１水平区間当たり１９２０ワード（１ワードは１０ビット）、色差信号Ｐｒ、Ｐｂは１水平区間当たりそれぞれ９６０ワードの、合計３８４０ワードの有効データとなる。
【００２２】
一方、オーディオ信号は、例えば４８ｋＨｚのオーディオ信号標本化クロック（以下、オーディオクロックという）ＣＫＡＵによって、１ワード２４ビットのデジタルオーディオ信号ＡＵに変換されている。このデジタルオーディオ信号ＡＵは、オーディオメモリ１２に、上記のオーディオクロックＡＫＡＵによって書き込まれる。
【００２３】
そして、ビデオ信号のワードクロックにより、オーディオメモリ１２からハイビジョン信号のブランキング期間においてオーディオデータＡＵが読み出され、オーディオ多重化回路１３において、図２Ｂ〜Ｃに示すように、当該オーディオデータがサンプリングされた１水平区間の直後の水平ブランキング期間において、ビデオ多重化回路１１からのビデオデータに対してオーディオデータが、時分割多重される。この時、書き込みクロックと読み出しクロックの周波数差からオーディオデータは時間軸圧縮されて読み出されることになる。
【００２４】
そして、この例においては、オーディオクロック情報発生回路１６が設けられ、この回路１６にデジタルビデオデータのアドレスＡＤＲＳが入力され、オーディオクロックＣＫＡＵにより、サンプリングされる。
【００２５】
この場合、オーディオ信号は、サンプリングクロック周波数が４８ｋＨｚであり、１水平区間は約３０μｓｅｃであることから、１水平区間内にオーディオデータワードは１．５ワード含まれる計算となる。
【００２６】
そして、オーディオクロック情報発生回路１６では、オーディオデータＡＵのサンプリングクロックＣＫＡＵにより、ビデオデータのアドレスＡＤＲＳがラッチされるものである。そして，ラッチされたオーディオワードのサンプリング時点のビデオデータのアドレスＡＤＲＳの値が、オーディオ多重化回路１３に供給されて、図２Ｂの多重化データのブランキング期間内のデータとして挿入されるものである。
【００２７】
図３に、ブランキング期間内にアンシラリーデータ（補助データ）として時分割多重されるデータのフォーマットを示す。
【００２８】
図３において、“ＡＤＦ”はアンシラリーデータフラグであって、ブランキング期間内に挿入されるデータの識別フラグであり、これによりアンシラリーデータがオーディオデータか、その他のデータかなどの識別が可能である。次の１ワードの“ＤＩＤ”は、補助データの種類を示す識別データである。次の１ワードの“ＤＢＮ”は、データブロックナンバーである。このデータブロックナンバーＤＢＮは、パケット内では、オーディオデータが連続している間は連続した番号となっており、これがジャンプしたときオーディオ信号の継ぎ目であることがわかる。
【００２９】
次の“ＤＣ”は、アンシラリーデータとして１パケットに何ワードのデータを挿入したかを示す情報である。この情報ＤＣの後は、オーディオデータが挿入される。そして、この例においては、このオーディオデータの後に、前述したオーディオクロック情報、つまり、各デジタルオーディオ信号のサンプルワードの時点のビデオデータのアドレス情報が挿入される。最後の“ＣＨＫ  ＳＵＭ”は、情報ＤＣからオーディオクロック情報までのチェックサムであり、エラー検出訂正用である。
【００３０】
以上のようにして、ビデオ信号にオーディオ信号が多重化され、さらにオーディオデータのクロック情報としてビデオワードのアドレス情報が多重化された多重化データは、オーディオ多重化回路１３からＴＲＳ多重化回路１４に供給される。このＴＲＳ多重化回路１４では、ブランキング期間内のアンシラリーデータの前に同期タイミングなどを示すタイミングリファレンス信号（ＴＲＳ信号）が多重化される。
【００３１】
このＴＲＳ多重化回路１４の出力データは１０ビットを１ワードとするパラレルデータである。このパラレルデータのワードクロックは、ハイビジョンビデオデータのワードクロックである。
【００３２】
このパラレルデータは、パラレル／シリアル変換回路１５に供給されて、１４８．５ＭＨｚ、１０ビットのパラレルデータから１．４８５ＧＨｚ、１ビットのシリアルデータに変換され、同軸ケーブル３０などに出力され、これを通じて送信側１０から受信側２０に多重化データが伝送される。
【００３３】
受信側２０では、データ判別回路２１及びＰＬＬ回路を含む同期再生回路２２において、受信信号から１．４８５ＧＨｚのシリアルデータと、ビットクロックを再生する。また、同期再生回路２２では、タイミングリファレンス信号（ＴＲＳ信号）を検出して、ワード同期を再生し、次のＴＲＳ検出及びシリアル／パラレル変換回路２３で、１．４８５ＧＨｚ、１ビットのシリアルデータから１４８．５ＭＨｚ、１０ビット／１ワードのパラレルデータＤＴに変換する。
【００３４】
変換回路２３では、同期再生回路２２からのワード同期クロックから、ビデオデータのアドレスデータＡＤＲＳを復元する。そして、パラレルデータＤＴは、変換回路２３からビデオ復元回路２４に供給され、アドレスデータＡＤＲＳに基づいて、輝度信号Ｙ及び色差信号Ｐｂ、Ｐｒが復元される。
【００３５】
また、パラレルデータＤＴはオーディオメモリ２５に供給され、ブランキング期間内のオーディオデータがアドレスデータＡＤＲＳに基づいて書き込まれ、このメモリ２５に蓄えられる。一方、パラレルデータＤＴはまた、オーディオクロック再生回路２６に供給され、オーディオクロックのタイミングのアドレスデータが復元される。
【００３６】
また、このオーディオクロック再生回路２６には、上記のようにして再生されたビデオデータのアドレスデータＡＤＲＳが供給されており、復元されたオーディオクロックに関するアドレス情報と、再生されたアドレスデータＡＤＲＳとが比較され、両者の一致時点でクロックパルスが得られる。そして、そのクロックパルスが、例えばＰＬＬ回路に供給されて、安定した送信側のクロックと等しいオーディオのクロックＣＫＡＵが再生される。そして、このクロックＣＫＡＵがオーディオメモリ２５に供給されて、オーディオデータが読み出されることにより、オーディオデータが過不足なく、受信側において読み出され、正しく復元されるものである。
【００３７】
図４は送信側１０のオーディオクロック情報発生回路１６の一例のブロック図である。
【００３８】
すなわち、送信側のオーディオクロックＣＫＡＵは、微分回路１６１に供給されて、サンプリング時点、例えば立ち下がりの時点で、微分パルスが得られる。この微分パルスはアドレスラッチ回路１６２及び１６３に供給される。
【００３９】
一方、デジタルビデオデータのアドレス信号ＡＤＲＳは、アドレスラッチ回路１６２に供給される。アドレスラッチ回路１６２及び１６３は、従属接続されており、１クロックごとにアドレス値が後段のラッチ回路に転送されるようにされて、いわゆるシフトレジスタとして働く。
【００４０】
アドレスラッチ回路１６２及び１６３には、以上の構成により、オーディオクロックＣＫＡＵのタイミングのデジタルビデオデータのアドレスＡＤＲＳが順次ラッチされることになる。そして、これが、セレクタ１６４を介して、オーディオ多重化回路１３に供給され、ブランキング期間内に、前述したように挿入されて多重化されるものである。
【００４１】
図５は、受信側２０のオーディオクロック情報再生回路２６の一例のブロック図である。
【００４２】
すなわち、変換回路２３からのパラレルデータＤＴは、オーディオクロック情報抽出回路２６１に供給される。このオーディオクロック情報抽出回路２６１には、ワードクロックＷＣＫが変換回路２３から供給されることになる。これにより、ブランキング期間内に挿入されているオーディオクロックに関するビデオデータのアドレス情報が抽出され、アドレスラッチ回路２６２及び２６３に取り込まれる。
【００４３】
そして、これらアドレスラッチ回路２６２及び２６３に取り込まれた各オーディオクロックの時点のビデオ信号のアドレス値は、一致検出回路２６４及び２６５に供給される。この一致検出回路２６４及び２６５には、受信側のデジタルビデオデータのアドレス信号ＡＤＲＳがそれぞれ供給されている。そして、ラッチ回路２６２、２６３からのアドレス情報と、入力アドレスデータＡＤＲＳとの一致があったとき、これら一致検出回路２６４及び２６５から、一致検出パルスが発生する。これらのパルスは、オアゲート２６６を介してＰＬＬ回路２６７に供給され、オーディオクロックＣＫＡＵが再生される。
【００４４】
ここで、ＰＬＬ回路２６７を設けるのは、次のような理由による。すなわち、オーディオクロック情報は、本来の送信側のオーディオクロックＣＫＡＵをビデオクロックで標本化したものに等しいものであるため、ビデオクロック周期（６．７３４ｎｓｅｃ）分のジッターを含んでいる。このため、オアゲート２６６を通じたクロックパルスでは、このジッター分を含んでいるため、ＰＬＬ回路２６７を用いてジッターのないクロックＣＫＡＵを得るものである。
【００４５】
以上のように、この実施例では、オーディオクロックをビデオクロックで標本化したことによって発生するジッターを除去する目的で、受信側ではＰＬＬ回路２６７でジッターを除去したオーディオクロックを発生するようにしたが、その用途によっては、この程度のジッターが許容される場合もあり、その場合には、オアゲート２６６の出力そのものを、オーディオクロックとして使用しても差し支えない。
【００４６】
以上のようにして、この例においては、受信側オーディオクロックは、送信データに多重化されたオーディオクロックに関するビデオデータのアドレス情報を用いて受信側において発生させるようにしたので、送信側でオーディオクロックがビデオ信号に同期していなくても、受信側のオーディオメモリでデータの過不足が発生することはなく、何ら不都合なくオーディオ信号を復元することができる。
【００４７】
なお、以上の例において、オーディオ信号は、１チャンネルに限らず、多重化するビデオブランキング期間の範囲内で何チャンネル分でも伝送することが可能である。
【００４８】
また、以上の例では、オーディオクロック周波数として４８ｋＨｚの場合を述べたが、それ以外の周波数であっても、もちろん適用することができることはいうまでもない。また、ビデオ信号としては、１１２５／６０方式のハイビジョンビデオ信号を例にとって説明したが、５２５／６０、６２５／５０、ＮＴＳＣ、ＰＡＬなど、他のテレビジョン方式のビデオ信号にも適用可能であることは、もちろんである。
【００５２】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、オーディオデータについての、ビデオデータのサンプリング位置についての情報が、オーディオデータと共に、ビデオデータに、水平ブランキング期間において多重化されて伝送される。したがって、多重化データの受信側においては、当該ビデオデータのサンプリング位置を基準にした番号に基づいて、オーディオデータを再生することができ、ビデオデータとの同期が容易に取れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による多重化信号の送受信回路のブロック図の一実施例を示す図である。
【図２】この発明の要部を説明するためのタイミングチャートである。
【図３】この発明において多重化される信号のフォーマットの一例を示す図である。
【図４】図１の例の送信側の要部の一実施例のブロック図である。
【図５】図１の例の受信側の要部の一実施例のブロック図である。
【符号の説明】
１１    ビデオ多重化回路
１２    オーディオメモリ
１３    オーディオ多重化回路
１５    パラレル／シリアル変換回路
１６    オーディオクロック情報発生回路
２１    データ判別回路
２２    同期再生回路
２３    ＴＲＳ検出、シリアル／パラレル変換回路
２４    ビデオ復元回路
２５    オーディオメモリ
２６    オーディオクロック情報再生回路
【図１】
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【図２】
0003546889.tif 000003
【図３】
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【図４】
0003546889.tif 000005
【図５】
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