(57)【要約】【課題】アナログ映像信号に含まれるＶＢＩをデジタル信号に重畳した上で伝送し、伝送誤りが発生した場合は、そのデータを効率よく確実に再送することにより、ＶＢＩの伝送の信頼性を向上させる。【解決手段】アナログ映像信号入力手段とビデオデコード手段と圧縮エンコード手段と伝送制御手段と再送制御手段と遅延制御手段と変調手段とを備え、伝送時に誤りが発生した場合、所定の許容遅延時間内に伝送したデータが再生可能であれば再送し、再生不可能な場合はそのデータを破棄する。また、ＶＢＩを含まないデータをある程度犠牲にしても、ＶＢＩを含むデータの再送回数を増やす。【選択図】　　　図１
2004072552.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
映像信号の垂直ブランキング期間に含まれるＶＢＩ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ　Ｂｌａｎｋｉｎｇ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）が重畳されるアナログ映像信号をデジタル変換して伝送するＶＢＩ付き映像伝送装置において、
ＶＢＩが重畳されたアナログ映像信号が入力されるアナログ映像信号入力手段と、このアナログ映像信号をデジタル映像信号に変換するビデオデコード手段と、デジタル化されたデジタル映像信号を圧縮する圧縮エンコード手段と、圧縮されたデジタル映像信号の複数のデータに分割し、伝送に必要な情報を付加する伝送制御手段と、伝送時に誤りが発生した時にデータの再送を行う再送制御手段と、データの伝送タイミングを制御管理する遅延制御手段と、伝送されるデータを伝送路にあった信号形態に変換して送出する変調手段とを備え、
伝送時に誤りが発生した場合、所定の許容遅延時間内に伝送したデータが再生可能であれば再送し、再生不可の場合はそのデータを破棄することを特徴とするＶＢＩ付き映像伝送装置。
【請求項２】
重要なＶＢＩを含むデータの再送制御は、後続の１つ以上のＶＢＩを含まないデータを伝送しないように制御して、行うことを特徴とする請求項１に記載のＶＢＩ付き映像伝送装置。
【請求項３】
重要なＶＢＩを含むデータの再送制御は、ＶＢＩを含まないデータの再送制御とは独立して行うことを特徴とする請求項１に記載のＶＢＩ付き映像伝送装置。
【請求項４】
ＶＢＩが重畳されたアナログ映像信号をアナログ映像信号入力手段で入力する場合、ＶＢＩが重要である旨の設定を設定手段により行うことを特徴とする請求項２又は請求項３のいずれかに記載のＶＢＩ付き映像伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はＶＢＩを含む映像信号をネットワーク伝送するＶＢＩ付き映像伝送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ＴＶ放送等のアナログ映像信号には、映像信号の垂直ブランキング期間にさまざまなデータが重畳されており、そのデータは、一般にＶＢＩ（Ｖｅｒｔｉｃａｌ　Ｂｌａｎｋｉｎｇ　Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）と呼ばれている。このＶＢＩを利用した例として、音声の字幕を伝送するクローズド・キャプションや、ＣＧＭＳ（Ｃｏｐｙ　Ｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ　Ｍａｎａｇｅｍｅｎｔ　Ｓｙｓｔｅｍ）と呼ばれる著作権保護の情報、電子番組情報、文字多重放送、視聴年齢を制限するための番組情報（Ｖ−Ｃｈｉｐ）等のさまざまな用途がある。また、垂直ブランキング期間にはコピー防止のためのアナログのスクランブル信号が含まれている場合もある。図４に日本電子機械工業会技術レポートＥＩＡＪ　ＣＰＲ−１２０４で規定されているＶＢＩ識別信号の波形を示す。この波形でＲｅｆ、Ｂｉｔ１〜Ｂｉｔ２０と示されているのが、１フィールド毎の垂直ブランキング期間に存在する２１個のパルスである。ＶＢＩは、このパルスのうちの未使用部分を利用している。
【０００３】
一方、ＩＴ化の波とともに電話回線を利用した多重通信によるネットワークや、光ケーブルによるネットワークも急速に広がり、電力線を利用したネットワークも実用化されつつある。このようなブロードバンドによるネットワークの普及やデジタル技術の発達、更には最近のパーソナルコンピュータの高性能化に伴い、データ量の多い映像もデジタル圧縮をし、コンピュータネットワーク上で伝送して視聴することが容易になっている。
【０００４】
このような背景により、ＶＢＩを含むアナログ映像信号をデジタル化して伝送再生する需要は増加の一途にある。通常、本来の映像データに含まれないＶＢＩをデジタル圧縮する場合、例えば、映像を圧縮するＭＰＥＧ２規格では、ユーザデータ領域等の映像データの拡張領域に記録して伝送する方法がとられており、デジタルＴＶ放送やＤＶＤ等で広く用いられている。また、ＭＰＥＧ２を利用した映像伝送では、映像の画像部分と音声部分、更に前記のユーザデータ領域のデータ部分とをそれぞれパケット化して、再生する時に其々の部分の同期がとれるように時間情報を付加してデマルチプレクサなどを介することにより、複数のパケットから成る１つのストリームにして送出する方法がとられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、インターネットやイントラネットなどのコンピュータネットワークにおいては、伝送路の状態や品質が一定ではなく、伝送される映像データが欠落する可能性がある。専用の伝送路等を利用した従来技術のように、ＶＢＩを単純にデジタルデータに重畳する方法では、リアルタイムに伝送を行う場合、ＶＢＩを確実に伝送することが困難である。
【０００６】
映像データの中の画像や音声が部分的に欠落した場合は、受信側のエラー補正回路である程度の補正が可能であり、受信して再生した画像や音声が部分的に乱れる程度で済む場合が多い。しかし、重要なデータがＶＢＩに包括されている場合、ＶＢＩを含むデータの損失や欠落は、システムそのものが利用できないことと同じ意味を持つことになる。
【０００７】
本発明は、上記の実情に鑑み、アナログ映像信号に含まれるＶＢＩをデジタル信号に重畳した上で伝送し、伝送誤りが発生した場合は、そのデータを効率よく確実に再送することにより、ＶＢＩの伝送の信頼性を向上させている。また、画像や音声部分に関しては、画像や音声の受信側での再生タイミングに遅れない場合は再送を行い、ＶＢＩを含むデータ部分に関してはこのような再送の制限を少なくしたうえで、より確実に伝送が可能なＶＢＩ付き映像伝送装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために本発明は、ＶＢＩが重畳されたアナログ映像信号が入力されるアナログ映像信号入力手段と、このアナログ映像信号をデジタル映像信号に変換するビデオデコード手段と、デジタル化されたデジタル映像信号を圧縮する圧縮エンコード手段と、圧縮されたデジタル映像信号の複数のデータに分割し、伝送に必要な情報を付加する伝送制御手段と、伝送時に誤りが発生した時にデータの再送を行う再送制御手段と、データの伝送タイミングを制御管理する遅延制御手段と、伝送されるデータを伝送路にあった信号形態に変換して送出する変調手段とを備えており、伝送時に誤りが発生した場合、所定の許容遅延時間内に伝送したデータが再生可能であれば再送し、再生不可の場合はそのデータを破棄する制御を行うことを特徴としている。
【０００９】
また、後続の１つ以上のＶＢＩを含まないデータを伝送しないように制御して、重要なＶＢＩを含むデータの再送に時間的な祐度を持たせている。
【００１０】
更に別の方法として、重要なＶＢＩを含むデータの再送制御を、ＶＢＩを含まないデータの再送制御とは独立して行うことも可能である。
【００１１】
前記のＶＢＩが重要か否かの判断を、別に準備された設定手段により行い、重要なＶＢＩを含むデータの再送制御に祐度を持たせるように切り替えることも可能である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施形態を、ネットワークを利用して伝送する例として図面を参照しながら説明する。図１は本発明の実施形態のＶＢＩ付き映像伝送装置のブロック図である。
【００１３】
図１において、１はコンポジットビデオ信号やＹ／Ｃ分離ビデオ信号等のＶＢＩを含むアナログ映像信号を入力する手段、２はアナログ映像信号をＡ／Ｄ変換することでデジタル化するビデオデコード手段、３はデジタル変換された映像信号をＭＰＥＧ方式等のデジタル映像圧縮方式によりデータ圧縮するとともに、アナログ信号の垂直ブランキング期間に記録されている垂直ブランキング信号を検出後、そのＶＢＩデータをデコードして、圧縮した映像のデジタルデータの一部に重畳する圧縮エンコード手段、４は圧縮エンコード手段３により圧縮された映像データとＶＢＩを含むデジタルデータを分割されたデータ単位毎に、或いはパケット単位毎にネットワークに接続された再生装置に向けて伝送する伝送制御手段、５は伝送されたデータが正しく再生装置に到達したかを確認し、伝送誤りがある場合には同じデータを再度伝送する再送制御手段、６は再送制御手段５により再送を行う場合、再送にかかる伝送遅延が受信側の再生のタイミングに間に合わない場合、再送を打ち切る遅延制御手段、７は伝送データをネットワーク上の物理信号（電気信号や電波等）に変換する変調手段である。
【００１４】
以上の様に構成されたＶＢＩ付き映像伝送装置について、その動作を図２を参照して説明する。図２は本実施形態の動作を説明するための映像伝送のタイミング図である。ここで説明するＶＢＩ付き映像伝送装置は、例えば、ＴＶ放送やビデオテープレコーダーのアナログ映像信号を入力とする。尚、アナログ映像信号入力手段以降のフローにおいて、映像と共に音声信号も扱うのが一般的であるが、本実施例では本発明の本質を説明するために音声信号の処理の説明は省略している。
【００１５】
アナログ映像信号入力手段１を介してアナログ信号で入力された映像信号は、ビデオデコード手段２によりデジタル信号に変換される。この時、アナログ映像信号の垂直ブランキング期間に記録されている信号はそのままデジタル化されて圧縮エンコード手段３に渡されるため、ＶＢＩも渡されることになる。圧縮エンコード手段３では、入力された映像信号をＭＰＥＧ１やＭＰＥＧ２、或いはＭＰＥＧ４等の公知のデジタル映像圧縮手法により圧縮エンコードされる。
【００１６】
この時、図４のような垂直ブランキング信号を検出し、その情報、すなわちＶＢＩをデジタルデータに変換し、ユーザデータ領域等の映像データの拡張領域に重畳する。この処理は、米国のデジタルＴＶ放送で用いられているＥＩＡ　７０８−Ｂ規格等、既存の規格に準じて行う。このようにして圧縮エンコードされたデジタル映像データは、画像、音声、ＶＢＩの其々の部分が同期して再生される一連のデータとなる。
【００１７】
このようにして、圧縮エンコードされて伝送のため分割されたデータを図２（Ａ）に示す。図２（Ａ）は伝送のために分割されたデータ（例えばパケット化されたデータ）ａ、ｂ…ｅを時間軸に合せて並べたタイミング図である。図２（Ａ）において、分割されたデータｃは、ＶＢＩ１０が含まれる映像データを表している。その他の分割されたデータａ、ｂ、ｄ、ｅはＶＢＩ１０を含んでいない。伝送制御手段４では、圧縮エンコード手段３で生成されたデジタル映像データに対し、伝送に必要な宛先情報やそのデータの識別番号、伝送誤りを検出するための誤り検出コード等を付加する。また、そのデータの伝送遅延時間を管理するために、そのデータの入力時刻及び伝送遅延に許容される遅延許容時刻等を記録する。
【００１８】
再送制御手段５は、送信データを一時的に保持するとともに、送信したデータが受信側に正しく到達したかを確認し、伝送誤りが発生した場合や到達しなかった場合には、そのデータを再送する。データが受信側に正しく到達したかどうかを確認する手法は、受信側からの受信確認応答信号等の公知の手段を用いる。遅延制御手段６では、伝送制御手段４で記録されたデータの時刻を基に再送するデータの有効性を判断し、許容される遅延時間を超えている場合には、再送を中止するとともに再送制御手段５に保持されている当該データを破棄する。
【００１９】
図２（Ｂ）はデータｃが２度の伝送に失敗し、３回目の伝送で正しく再生側に伝送された場合を示すタイミング図である。同じく図２（Ｂ）において、データｄは、１度の伝送に失敗し、２回目の伝送で正しく再生側に伝送された場合を示す。図２（Ｃ）は、図２（Ｂ）のように伝送されたデータの再生タイミングを示すタイミング図である。このように、ＶＢＩを含むデータｃを再送することで、再生タイミングに遅れることなく、許容遅延時間１１に間に合うよう再生側に正しくＶＢＩが伝送されて再生される可能性が高くなる。
【００２０】
また、伝送制御手段４で生成され、前記のようにネットワークに送出されるデータは、変調手段７により、伝送媒体上の適切な物理信号形式に変調される。例えば、前記した電話回線を利用した多重通信用信号、パソコンのＬＡＮのネットワーク用の信号、或いは、２．４ＧＨｚ帯の電波を用いる周波数拡散無線信号や、電力線上の直交周波数分割多重化信号等、公知の信号形式を用いる。
【００２１】
図２に基づいて説明したデータの伝送フローでは、ＶＢＩ１０が含まれるデータｃに伝送誤りが発生したり、データが受信側に到達しなかった場合であっても、再送が許容される場合は再送されるので、当該データ及びそのデータに含まれるＶＢＩ１０が正しく受信される可能性は高くなる。しかし、遅延制御手段６により、許容される再生側の再生タイミングの遅延時間を超えると判断される場合は、再送が試みられず当該データは破棄されることになる。
【００２２】
前記で、許容遅延時間１１に間に合うよう全ての分割されたデータａ〜ｅを伝送しようとする手順を説明したが、ＶＢＩがセキュリティや課金情報等の重要な情報を含んでいる場合、もしそのデータが欠落すると、映像データの欠落よりも影響が大きい。そのため、次にＶＢＩを含むデータを更に確実に伝送する手順と装置について説明する。
【００２３】
図２を使用したデータ伝送の説明では、データｃの伝送は２度失敗し、３回目に成功している。もし３回目も失敗した場合、前記した許容遅延時間１１を超えるため、データｃは破棄されデータｄの伝送が開始されることになる。この時、再生側の再生映像に若干の乱れが発生してもよいのであれば、後続のデータｄがＶＢＩを含まない映像のみのデータなので、このデータｄの伝送と再生を諦めることにより、データｃの伝送試行回数を更に延ばすことが可能になる。このようにすれば、再生側で映像の再生時に若干の乱れはあるものの、ＶＢＩ１０をより確実に伝送できるようになる。
【００２４】
このような動作を図３に基づき説明する。図３は、図２と同じ許容遅延時間を有する例であり、映像データを犠牲にしてＶＢＩを含むデータｃの伝送成功率を上げるフローを示した図である。図３（Ａ）は、伝送のために分割されたデータ（例えばパケット化されたデータ）ａ、ｂ…ｅを時間軸に合せて並べたタイミング図であり、図２（Ａ）と同じ図である。図３（Ｂ）は、ＶＢＩを含まないデータｄの伝送を諦め、ＶＢＩを含むデータｃの再送許容回数（時間）を延ばしたタイミング図である。
【００２５】
図２の例では、データｃが３回目の伝送に失敗すると、データｄの伝送を開始する必要があるので、データｃは破棄されることになる。しかし、図３（Ｂ）では、データｃが３回目の伝送に失敗しても、後続のデータｄがＶＢＩを含まないデータなので、データｄの伝送を諦めて破棄することにより、データｃの伝送試行回数を５回まで延長することができる。５回目の伝送試行でデータは正しく受信されているが、データｄの伝送は諦めているので、次にデータｅの伝送が開始され受信される。
【００２６】
図３（Ｃ）に再生側で受信されたデータを示す。この場合、本来のデータｃの再生タイミング１２ではデータｃが供給されず、また、本来のデータｄの再生タイミング１３でデータｃが再生されることになり、その後、データｅが再生されることになるため、再生タイミング１２と１３で再生映像に若干の乱れが生じるが、ＶＢＩを含むデータｃはより確実に伝送され受信できる。
【００２７】
尚、ＶＢＩを含むデータが複数個連続することもあるので、後続のＶＢＩを含まないデータを幾つ犠牲にするかは、例えば、図１のアナログ映像信号入力手段１のステップにおいて、重要なＶＢＩを含む映像信号を入力する時、特定のスイッチなどによる設定手段で設定可能としてもよい。
【００２８】
図２で説明した手順よりも図３で説明した手順のほうが、ＶＢＩを含むデータに対する伝送祐度が大きい。しかし、更に大きな祐度をＶＢＩを含むデータの再送に与える場合、図２や図３で説明したＶＢＩを含まないデータに係る遅延制御とは独立して、再送中止時刻を延ばすか再送の中止を行わないようにすることで、ＶＢＩデータｃをより確実に伝送することができる。
【００２９】
また、図２を参照して説明した手順や図３を参照して説明した手順、或いは、前記した再送中止時刻を延ばすか再送の中止を行わないようにする手順の切り替えなども、特定のスイッチなどによる設定手段で行ってもよい。
【００３０】
前記したように、ＶＢＩを含むデータに対する伝送祐度は、１）図２に基づき説明した手順、２）図３に基づき説明した手順、３）再送中止時刻を延ばすか再送の中止を行わないようにする手順の順に大きくなっているので、ネットワークの伝送状態、例えば、ネットワークの遅延時間を受信確認応答信号などから再送制御手段５で自動的に検出し、ネットワークの伝送状態、すなわち、ネットワークの遅延時間に応じて、前記１）〜３）の手順が自動的に切り替わるようにすることもできる。
【００３１】
【発明の効果】
本発明によると、ＶＢＩを含むデータの再送時に伝送祐度を大きくすることが可能となり、より確実に重要なＶＢＩを伝送することができる。また、その伝送祐度の切り替えを設定手段により行うことで、伝送状態や品質、或いはＶＢＩの重要度に応じて適切な伝送祐度に設定可能となる。
【００３２】
また、伝送状態や品質を自動的に検出することができるので、検出された伝送状態や品質に応じて、ＶＢＩを含むデータの再送手順を切り替えることにより、伝送祐度を自動的に変更することも可能となるため、より正確にＶＢＩを含むデータを伝送できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態のＶＢＩ付き映像伝送装置のブロック図である。
【図２】（Ａ）は伝送のために分割されたデータ（例えばパケット化されたデータ）ａ、ｂ…ｅを時間軸に合せて並べたタイミング図であり、（Ｂ）はデータｃが２度の伝送に失敗し、３回目の伝送で正しく再生側に伝送された場合を示すタイミング図であり、（Ｃ）は（Ｂ）のように伝送されたデータの再生タイミングを示すタイミング図である。
【図３】（Ａ）は、伝送のために分割されたデータ（例えばパケット化されたデータ）ａ、ｂ…ｅを時間軸に合せて並べたタイミング図であり、（Ｂ）はＶＢＩを含まないデータｄの伝送を諦めＶＢＩを含むデータｃの再送許容回数（時間）を延ばしたタイミング図であり、（Ｃ）は再生側で受信されたデータを示す図である。
【図４】日本電子機械工業会技術レポートＥＩＡＪ　ＣＰＲ−１２０４で規定されているＶＢＩ識別信号の波形を示す図である。
【符号の説明】
１　　　　アナログ映像信号入力手段
２　　　　ビデオデコード手段
３　　　　圧縮エンコード手段
４　　　　伝送制御手段
５　　　　再送制御手段
６　　　　遅延制御手段
７　　　　変調手段
１１　　許容遅延時間
１２、１３　　再生タイミング
ａ、ｂ、ｄ、ｅ　ＶＢＩを含まないデータ
ｃ　　　　ＶＢＩを含むデータ
【図１】
2004072552.tif 000003
【図２】
2004072552.tif 000004
【図３】
2004072552.tif 000005
【図４】
2004072552.tif 000006