(57)【要約】【課題】映像信号多重デジタル伝送システムのケーブル長が延びたときの伝送波形の改善を目的とする。【解決手段】一つの伝送路を介して双方向に、デジタル化した映像信号、音声信号、制御信号を含むデジタル信号を送受するデジタル映像信号多重伝送装置において、送信側でデジタル信号波形を伝送路の特性の逆特性にデジタル補正してからＤ／Ａして送信し、受信側で受信し波形等価によりアナログ補正したデジタル信号波形をＡ／Ｄしてから位相と周波数特性とをデジタル補正する。伝送路が長い場合はプリブーストによりアナログ補正して送信する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一つの伝送路を介して双方向に、デジタル化した映像信号、音声信号、制御信号を含むデジタル信号を送受するデジタル映像信号多重伝送装置において、前記デジタル信号波形のアナログ補正手段と上記デジタル信号波形のデジタル補正手段とを有し、前記伝送路の長さにより該アナログ補正手段と該デジタル補正手段とを可変する機能を有することを特徴とする映像信号多重伝送装置。
【請求項２】
一つの伝送路を介して双方向に、デジタル化した映像信号、音声信号、制御信号を含むデジタル信号を送受するデジタル映像信号多重伝送装置において、前記デジタル信号波形の送信側アナログ補正手段と前記デジタル信号波形の受信側アナログ補正手段と前記デジタル信号波形のデジタル補正手段とを有し、前記伝送路の長さにより前記デジタル信号波形の送信側アナログ補正手段を切り替えて、前記デジタル補正手段を可変する機能を有することを特徴とする映像信号多重伝送装置。
【請求項３】
請求項１乃至請求項２の映像信号多重装置において、送信側で、前記デジタル信号の波形を前記伝送路の特性の逆特性に補正してからＤ／Ａして送信すること、または、受信側で、受信した前記デジタル信号の波形をＡ／Ｄしてから前記伝送路の特性の逆特性に補正することの少なくとも一方の機能を有する事を特徴とする映像信号多重伝送装置。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３の映像信号多重伝送装置を具備することを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、テレビジョンカメラ装置等の撮像装置に用いる映像信号多重伝送装置における伝送方式の改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、テレビジョンカメラシステムではカメラヘッドとカメラコントロールユニットの間で本線映像信号，送り返し映像信号，音声信号，コントロール用シリアルデータ信号，及び電源の伝送を３重同軸（トライアックス）ケーブル１本の伝送路で行なっている。簡易方法として伝送路に通常の同軸ケーブルも用いることもある。通常、これらの信号は周波数変調され周波数多重伝送するか、デジタルで時分割多重伝送される。
【０００３】
主な映像信号としてはＳＤＴＶとして有効走査線４８５本のＮＴＳＣと有効走査線５７５本のＰＡＬ、ＨＤＴＶとして有効走査線７２０本と有効走査線１０８０本、ＳＨＤＴＶとして有効走査線２１６０本、ＵＨＤＴＶとして有効走査線４３２０本があり、以下代表として、ＮＴＳＣで説明する。
【０００４】
カメラ部から出力されたＮＴＳＣの１０ｂｉｔ４：２：２の放送用映像デジタル信号は２７０Ｍｂｐｓのデータ量があり、送り返しの映像信号はデータ圧縮しても約５０Ｍｂｐｓのデータ量がある。時分割双方向伝送の場合、映像信号を時間圧縮し、約３６０Ｍｂｐｓの信号にして短い時間で間欠的にカメラヘッドからカメラ制御装置に伝送する。そして時間圧縮により空いた期間に、カメラ制御装置からカメラヘッドの方向に３６０Ｍｂｐｓに時間圧縮した送り返しの映像信号を短い時間で間欠的に伝送する。その処理を１秒間に数回の速度で入出力切換え器により切り替えを行なうことにより時分割双方向伝送を実現している（特許文献１）。
【０００５】
パルス波形の再生を行うことを波形等価という。通常、トライアックスケーブルの３６０ＭＨｚの減衰量は１ｋｍで１７０ｄＢと大きく、現状の波形等価では、約６００ｍ程度しかカメラヘッドとカメラコントロールユニットの間は延長できない。延長には、伝送された基準信号に基づき、デジタル映像信号のケーブル周波数特性の劣化を予め補正する必要がある（特許文献２）。
【０００６】
従来の一実施例の概要と動作を図２で説明する。図２は、従来の一実施例のトライアックスカメラシステムを示すブロック図である。図２において、トライアックスカメラシステムは撮像部１とトライアックスケーブル２と制御部３で構成している。
【０００７】
撮像部１の撮像素子１０２は、レンズ部１０１で結像された入射光を光電変換してデジタル映像信号処理部２０４に出力する。デジタル映像信号処理部２０４は、映像信号のレベル増幅や輪郭強調等の処理を施し出力する。伝送路２が長い場合、映像圧縮部１０５で映像圧縮を行い、短い場合はそのまま時分割双方向切換部２１０に出力される。時分割双方向切換部２１０では、デジタル映像信号とデジタル音声信号とを時分割多重化し、双方向伝送する。撮像部１より出力されたシリアルデジタル信号は、トライアックスケーブル２を介して制御部３に伝送される。制御部３に伝送されたシリアルデジタル信号は、時分割双方向切換部２１６で分解され、もとのデジタル映像信号とデジタル音声信号とに復調し、映像伸縮を行い、デジタル信号処理部２１７で信号処理後、D/Aコンバータ１２８でアナログ映像信号に変換され、映像信号を出力する。
【０００８】
また、制御部３から入力し撮像部１から出力する外部映像信号も上記と同様に伝送される。
【特許文献１】特開平７−２０３３９９号公報
【特許文献２】特開平８−３１７２５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
従来のトライアックスシステムのデジタル伝送では３６０Ｍｂｐｓという高い周波数でのビットレートで伝送するため、ケーブルでの減衰量が大きくなってしまい、ケーブル長を延長することが困難であった。また、伝送された基準信号に基づき、デジタル映像信号のケーブル周波数特性の劣化を予め補正してもケーブルでの周波数による位相変化が大きくなってしまい、ケーブル長を延長することが困難であった。本発明は、これらの欠点を除去し、デジタル伝送でも長いケーブル長で運用できるトライアックスシステムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記の目的を達成するために、一つの伝送路を介して双方向に、デジタル化した映像信号、音声信号、制御信号を含むデジタル信号を送受するデジタル映像信号多重伝送装置において、前記デジタル信号波形の（プリブーストと波形等価との）アナログ補正手段と上記デジタル信号波形の（Ｄ／Ａ前補正とＡ／Ｄ後補正との）デジタル補正手段とを有し、前記伝送路の長さにより該アナログ補正手段と該デジタル補正手段とを可変する。
【００１１】
また、一つの伝送路を介して双方向に、デジタル化した映像信号、音声信号、制御信号を含むデジタル信号を送受するデジタル映像信号多重伝送装置において、前記デジタル信号波形の送信側アナログ補正手段と前記デジタル信号波形の受信側アナログ補正手段と前記デジタル信号波形のデジタル補正手段とを有し、前記伝送路の長さにより前記デジタル信号波形の送信側アナログ補正手段を切り替えて、前記デジタル補正手段を可変する機能を有する。
【００１２】
さらに、上記映像信号多重装置において、送信側で、前記デジタル信号の波形を前記伝送路の特性の逆特性に（周波数位相特性と周波数振幅特性とを）補正してからＤ／Ａして送信すること（により、前記デジタル信号波形の送信側デジタル補正を行うこと）、または、受信側で、受信した前記デジタル信号の波形をＡ／Ｄしてから前記伝送路の特性の逆特性に（周波数位相特性と周波数振幅特性とを）補正すること（により、前記デジタル信号波形の受信側デジタル補正を行うこと）の少なくとも一方の機能を有する。
【００１３】
また、上記の映像信号多重伝送装置を具備する撮像装置を供給する。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように本発明によれば、ケーブル長が延びたときに生じる周波数補正と位相補正との信号劣化を送信側と受信側とで改善することができ、デジタル映像信号多重伝送装置においてもケーブル長を延ばすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施例を図１で説明する。図１は、本発明の一実施例のトライアックスカメラシステムの全体を示すブロック図であり、撮像部１とトライアックスケーブル２と制御部３で構成している。１０１は図示していない入射光を結像するためのレンズ部、１０２はレンズ部１０１で結像した光を光電変換する撮像素子、１０３は光電変換された映像信号をデジタル映像信号に変換するA/Dコンバータ、１０４はデジタル映像信号を所定のレベルに増幅する事や輪郭強調等の処理を施す映像処理部である。１０５は映像の圧縮を行う映像圧縮部で、１０７はデジタル映像信号とデジタル音声信号とCPUデータとを多重化しデジタル補正するENCODE部、１０８はデジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａコンバータ（ＤＡＣ）、１０９はアナログ信号の周波数特性を予め補正するプリブースト周波数補正部、１１３は撮像部１を制御するためのCPU(Central Processing Unit)、１１０は撮像部１と制御部３を結ぶトライアックスケーブル２の長さに応じ、回路構成の切換を行う切換部、１２０は撮像部１とトライアックスケーブル２とをつなぐ接栓で１４２はトライアックスケーブル２と制御部３をつなぐ接栓、１１２は撮像部１で生成された映像信号と制御部３より伝送されてきた外部映像信号の切換を行う切換部、１２１は外部映像信号と撮像部１より伝送されてきた映像信号の切換を行う切換部、１２２は撮像部１より伝送されてきたアナログ信号の波形補正の周波数粗調を行うCABLE COMP部(アナログ)、１２３はアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄコンバータ（ＡＤＣ）、１２４は波形補正の周波数微調と位相調整とを行うCABLE COMP部(デジタル)、１２５はもとのデジタル映像信号とデジタル音声信号とに復調するDECODE部、１２６は、映像の伸縮を行う映像伸縮部、１２７は復調されたデジタルデータにデジタル信号処理を施す信号処理部、１２８はデジタル映像信号をアナログ映像信号に変換するＤ／Ａコンバータ（ＤＡＣ）、１３８は増幅器である。
【００１６】
次に本発明の一実施例の動作について説明する。
電源投入時に撮像部１のＣＰＵの１１３または制御部３のＣＰＵの１３０でケーブル２の遅延量または減衰量を測定する事によりケーブル２の長さを検出する。検出したケーブル２の長さは撮像部１または制御部３のＣＰＵに伝送し、ケーブル２の長さは撮像部１と制御部３とで共用する。
【００１７】
カメラ部から出力された映像デジタル信号は２７０Ｍｂｐｓのデータ量がある。また、送り返しの映像信号はデータ圧縮しても約５０Ｍｂｐｓのデータ量がある。また、カメラヘッドからカメラ制御装置へ音声信号，ＣＰＵデータ信号を双方向で伝送する必要がある。それらの双方向のデジタル信号を１本の同軸ケーブルで伝送する場合、カメラヘッドからカメラ制御装置の方向の伝送と、カメラ制御装置からカメラヘッドの方向の伝送を交互に行なう。
【００１８】
撮像部１の撮像素子１０２は、レンズ部１０１で結像された入射光を光電変換してデジタル映像信号処理部１０４に出力する。デジタル映像信号処理部１０４は、映像信号のレベル増幅や輪郭強調等の処理を施し出力する。伝送路２が長い場合、映像圧縮部１０５で映像圧縮を行い、短い場合はそのままENCODE部１０７に出力される。ENCODE部１０７では、デジタル映像信号とデジタル音声信号とCPUデータとを多重化しケーブル２の特性の逆特性に位相と周波数特性とをデジタル補正し、Ｄ／Ａコンバータ１０８により、ケーブル２の特性の逆特性に補正したデジタル信号波形と等価のアナログ信号に変換される。補正デジタル信号波形と等価のアナログ信号は、ケーブル２が長い場合には、プリブースト周波数補正部１０９によりアナログ補正を行い、高域部の周波数特性を強調する。短い場合には、プリブースト周波数補正部１０９によるアナログ補正は行われない。この回路構成の切換はケーブル２の長さに応じて撮像部１のＣＰＵの１１３からの制御により切換部１１０で行う。撮像部１より出力された補正デジタル信号波形と等価のアナログ信号は、ケーブル２を介して制御部３に伝送される。制御部３に伝送された補正デジタル信号波形と等価のアナログ信号は、CABLE COMP部１２２で波形等価によるアナログ補正後にＡ／Ｄコンバータ１２３でＡ／Ｄ後に、CABLE COMP部１２４のデジタル補正で周波数微調と位相調整の波形補正が行われ、その後DECODE部１２５によりもとのデジタル映像信号とデジタル音声信号とに復調し、映像伸縮部１２６で映像伸縮を行い、デジタル信号処理部１２７で信号処理後、Ｄ／Ａコンバータ１２８でアナログ映像信号に変換され増幅器１３８から出力する。又、DECODE部１２５からは、CPUデータ、音声データも再生される。
【００１９】
ケーブル２の長さが長い場合のみ、撮像部１でプリブーストのアナログ補正を予め行う事で、制御部３での波形等価によるアナログ補正量が小さくなるため、アナログ補正の劣化を最小限にする事が可能なる。また、デジタル補正回路部では位相補正も行なうため、長いケーブルに応じた波形補正が可能となる。ケーブル２はトライアックスケーブルだけでなく、通常の同軸ケーブルでも従来より長いケーブルが補正可能となる。
【００２０】
また、制御部３から入力し撮像部１から出力する外部映像信号も上記と同様に伝送される。
上記は２７０ＭｂｐｓのＮＴＳＣの４：２：２映像信号の伝送について説明したが、ＨＤＴＶの映像信号１５００Ｍｂｐｓ（４：２：２）やＳＨＤＴＶとＵＨＤＴＶについても、Ａ／Ｄコンバータ、Ｄ／Ａコンバータ、増幅器、切換部等が高速化すれば、適用可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の一実施例の全体構成を示すブロック図。
【図２】従来の一実施例の全体構成を示すブロック図。
【符号の説明】
【００２２】
１：撮像部、２：トライアックスケーブル、３：制御部
１０１：レンズ部、１０２：撮像素子、
１０３，１１８，１２３，１２９，１３８，１４１：A/Dコンバータ（ADC）、
１０４，１２７，２０４、２１７：デジタル信号処理部、
１０５，１３６：映像圧縮部、
１０６，１１０，１１２，１２１，１３２：切換部、
１０７，１３５：ENCODE部、１１６，１２５：DECODE部、
１０８，１１４，１２８，１３４，１３９，１４０：D/Aコンバータ（DAC）、
１０９，１３３：プリブースト周波数補正部(アナログ補正)、
１１１，１３１，１３８，１３９：増幅器、１１３，１３０：CPU、
１１５，１２６：映像伸縮部、
１１９，１２２：CABLE COMP部(アナログ補正)（波形等価）、
１１７，１２４：CABLE COMP部(デジタル補正)（位相補正と周波数補正）、
２１１、２１５：フィルタ、１２０，１４２：接栓、
２０８，２０９、２２２，２２４：MULTIPLEX部、
２１０，２１６：時分割双方向切換部
【図１】
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【図２】
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