(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
テレビジョンカメラとカメラ制御装置間を一本のＴＲＩＡＸケーブルで結び双方向に信号を伝送する信号伝送装置であって、
上記テレビジョンカメラから出力される音声信号、制御信号及び所定の外部装置からの制御信号をそれぞれディジタル化し、時分割多重、時間軸圧縮して信号期間と無信号期間からなる送信信号となし、該送信信号を間欠的なシリアル信号に変換し、上記カメラ制御装置からの送信信号の無信号期間に上記テレビジョンカメラからの送信信号を送信し、かつ上記テレビジョンカメラからの映像信号をそれぞれ異なる周波数帯域の信号に変調後、上記テレビジョンカメラからの送信信号と周波数分割多重化して上記ＴＲＩＡＸケーブルを介して上記カメラ制御装置に伝送し、上記カメラ制御装置は上記テレビジョンカメラから伝送された信号を上記テレビジョンカメラからの映像信号と送信信号とに周波数分離し、上記テレビジョンカメラからの映像信号をそれぞれ異なる周波数帯域の信号に復調後、上記カメラ制御装置に入力し、上記テレビジョンカメラからの送信信号をパラレル信号に変換し、該パラレル信号に変換された送信信号を時間軸伸長し、元の音声信号、制御信号及び所定の外部装置の制御信号に分離し、上記音声信号及び制御信号をカメラ制御装置に入力し、上記所定の外部装置の制御信号を上記所定の外部装置に入力し、
上記カメラ制御装置から出力される音声信号、制御信号及び所定の外部装置からの制御信号をそれぞれディジタル化し、時分割多重、時間軸圧縮して信号期間と無信号期間からなる送信信号となし、該送信信号を間欠的なシリアル信号に変換し、上記テレビジョンカメラ、カメラ制御装置の一方からの送信信号の無信号期間に上記テレビジョンカメラ、カメラ制御装置のもう一方からの送信信号を送信し、かつ上記テレビジョンカメラ、カメラ制御装置からの映像信号をそれぞれ異なる周波数帯域の信号に変調後、上記テレビジョンカメラ、カメラ制御装置からの送信信号と周波数分割多重化して上記ＴＲＩＡＸケーブルを介して上記テレビジョンカメラに伝送し、上記テレビジョンカメラは上記カメラ制御装置から伝送された信号を上記カメラ制御装置からの映像信号と送信信号とに周波数分離し、上記映像信号をそれぞれ異なる周波数帯域の信号に復調後、上記テレビジョンカメラに入力し、上記送信信号をパラレル信号に変換し、該パラレル信号に変換された送信信号を時間軸伸長し、元の音声信号、制御信号及び所定の外部装置の制御信号に分離し、上記音声信号及び制御信号をテレビジョンカメラに入力し、上記所定の外部装置の制御信号を上記所定の外部装置に入力することで双方向伝送し、
上記所定の外部装置の制御信号はパーソナルコンピュータを介して入出力されることを特徴とする信号伝送装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、二つの映像機器間を双方向に、映像、音声、制御信号等を多重伝送する装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、テレビジョンカメラ(以下、単にカメラと略記)とカメラ制御装置（以下ＣＣＵと略記  ＣＣＵ：Camera Control Unit)等の２つの映像機器間を、双方向に映像、音声、制御信号等を多重伝送する場合、ＴＲＩＡＸケーブル（以下、単にケーブルと略す）と呼ばれる３重の同軸ケーブルを用いて、それぞれの信号を周波数分割多重して伝送する装置が知られている。
図２に、このシステム構成を表すブロック図を示し、以下に説明する。
カメラ３１で得られる映像信号、音声信号、制御信号等は、周波数分割処理回路３２で、各々異なる周波数の搬送波を振幅変調し、異なる周波数帯の信号となり多重化され、ケーブル３５を介してＣＣＵ３８側に送られ、分離回路３７の対応するフィルタにより、全ての信号成分が、相互に干渉することなく分離される。
同様に、ＣＣＵ３８側からの信号は、周波数分割多重回路３６で、カメラ３１側と異なる周波数帯の信号に変調、多重化され、ケーブル３５を介しカメラ３１側に送られ、分離回路３３の対応するフィルタにより分離される。
このようにして１本のケーブル３５で複数の信号を双方向伝送する。  ここで、例えば、カメラ３１に接続されるカメラ雲台のような外部装置３９を、ＣＣＵ３８側から遠隔制御する場合は、ＣＣＵ３８側に設けた操作卓３０から専用回線４０を介して、制御情報を直接伝送していた。
【０００３】
また、他の従来技術としては、伝送する映像信号、音声信号、制御信号等を、伝送路の両端でディジタル化し、時分割多重化、時間軸圧縮を行い、信号期間と無信号期間を生成し、伝送路の一端からの送信信号の無信号期間に、他端からの送信信号を送信することで、単一伝送路で双方向伝送を可能とする装置である。この構成例を図３に示し、以下に説明する。
カメラ４１からの映像信号、音声信号、制御信号の出力は、ディジタル化された信号であり、これらは、時分割多重回路４２で多重化され、時間軸圧縮回路４３で時間軸圧縮され、パラレル／シリアル変換器(Ｐ／Ｓ)４４でシリアルデータに変換され、ケーブル４８を介して、ＣＣＵ５５側に伝送される。
ＣＣＵ５５側では、この伝送されてきたシリアルデータをシリアル／パラレル変換器(Ｓ／Ｐ)５２でパラレルデータに変換し、時間軸伸長回路５３で時間軸を伸長し、分離回路５４で、元の映像信号、音声信号、制御信号に分離する。
同様に、ＣＣＵ５５側でディジタル化された映像信号、音声信号、制御信号等は、時分割多重回路５１で多重化され、時間軸圧縮回路５０で時間軸圧縮され、パラレル／シリアル変換器(Ｐ／Ｓ)４９でシリアルデータに変換され、ケーブル４８を介して、カメラ４１側に伝送される。
カメラ４１側では、このシリアルデータをシリアル／パラレル変換器(Ｓ／Ｐ)４７でパラレルデータに変換し、時間軸伸長回路４６で時間軸伸長し、分離回路４５で、元の映像信号、音声信号、制御信号に分離する。
この従来技術では、上記方法によって、伝送期間を制御することにより、全てディジタル処理で、カメラとＣＣＵとの双方向伝送を可能としている。  なお、この場合も、外部装置５６を制御する場合は、操作卓５８からの情報を専用回線５７を介して直接伝送していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前述した従来技術では、１本のケーブルで、カメラとＣＣＵとの間の制御情報は伝送しているが、外部装置、例えば、カメラのレンズや雲台等の制御信号等の情報を伝送するには、専用の別回線を用いなければならなかった。
本発明は、これらの問題点を解決し、１本のケーブルで外部装置の制御信号等の情報も伝送することのできる伝送装置の実現を目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため、２つの映像機器間を一本の伝送路で結び双方向に信号を伝送する場合、上記各映像機器からの音声信号、制御信号、及び所定の外部装置からの制御信号をそれぞれディジタル化し、時分割多重、時間軸圧縮して信号期間と無信号期間からなる送信信号となし、上記一方の映像機器からの送信信号の無信号期間に上記他方の映像機器からの送信信号を送信し、かつ上記各映像機器からの映像信号をそれぞれ異なる周波数帯域の信号に変調後、上記各映像機器からの送信信号と周波数分割多重化して相互に双方向伝送するようにしたものである。
また、２つの映像機器間を一本の伝送路で結び双方向に信号を伝送する場合、上記各映像機器からの映像信号、音声信号、制御信号及び所定の外部装置からの制御信号を、それぞれディジタル化し、時分割多重、時間軸圧縮して信号期間と無信号期間からなる送信信号となし、上記一方の映像機器からの送信信号の無信号期間に上記他方の映像機器からの送信信号を送信して相互に双方向伝送するようにしたものである。
さらに、上記所定の外部装置からの制御信号を、上記各映像機器に接続されたパーソナルコンピュータを介して多重化し、双方向伝送するようにしたものである。
また、上記２つの映像機器を、テレビジョンカメラとカメラ制御装置としたものである。
その結果、テレビジョンカメラとカメラ制御装置間の信号伝送において、映像、音声、制御信号と共に、カメラ雲台の制御信号やカメラ用のレンズ制御信号と言った、従来は別回線を用いていた外部装置の制御信号等のユーティリティ情報を同時に多重化して双方向伝送することが出来る。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施例を、図１の全体構成を示すブロック図を用いて説明する。
カメラ１からの映像信号は、アナログ信号で出力され、変調回路２で所定の周波数変調がなされる。
カメラ１からの音声信号、制御信号および外部装置２４からのユーティリティ情報は、ディジタル信号として出力され、時分割多重回路４で多重化され、時間軸圧縮回路５で時間軸圧縮されて信号期間と無信号期間の繰り返す信号となり、パラレル／シリアル変換器(Ｐ／Ｓ)６で間欠的なシリアル信号に変換され、多重回路３で上記変調された映像信号と多重化され、ケーブル１２を介してＣＣＵ２３側に送られる。
ＣＣＵ２３側では、周波数分離回路１８で、映像信号と他の信号とを分離し、映像信号は、復調回路１９でアナログ信号に復調され、ＣＣＵ２３に送られる。残りの信号は、シリアル／パラレル変換器(Ｓ／Ｐ)２０でパラレル信号に変換され、時間軸伸長回路２１で時間軸伸長され、分離回路２２で音声信号や制御信号、およびユーティリティ情報に分離され、音声信号や制御信号はＣＣＵ２３に、ユーティリティ情報は操作卓２５に送られる。
【０００７】
同様に、ＣＣＵ２３からの映像信号はアナログ信号で出力され、変調回路１４で所定の周波数変調がなされる。  つまり、周波数変調されたカメラ１側の映像信号と異なる周波数帯域の信号に周波数変調される。
ＣＣＵ２３からの音声信号、制御信号および操作卓２５からのユーティリティ情報は、ディジタル信号として出力され、時分割多重回路１７にて多重化され、時間軸圧縮回路１６で時間軸圧縮され、信号期間と無信号期間の繰り返す信号となり、パラレル／シリアル変換器(Ｐ／Ｓ)１５で間欠的なシリアル信号に変換され、多重回路１３で上記変調された映像信号と多重され、ケーブル１２を介してカメラ１側に送信される。
カメラ１側では、周波数分離回路１１で、この伝送されてきた映像信号と他の信号とを分離し、映像信号は、復調回路７でアナログ映像信号に復調されカメラ１に送られる。
残りの信号は、シリアル／パラレル変換器(Ｓ／Ｐ)１０でパラレル信号に変換され、時間軸伸長回路９で時間軸伸長され、分離回路８で音声信号や制御信号、およびユーティリティ情報に分離され、音声信号や制御信号はカメラ１に、ユーティリティ情報は外部装置２４に送られる。
このようにして、映像信号は、周波数分割多重により、音声信号、制御信号、ユーティリティ情報は時分割多重して伝送することで双方向伝送を実現する。
【０００８】
次に、本発明で用いる時分割多重系の伝送データ形式を図４により説明する。図４は、時分割多重系の伝送データ形式の１例を模式的に表した図である。
伝送されてくる多重データを受信側でそれぞれのデータに分離するためには、ディジタル映像機器のインタフェース規格などで用いられる同期符号による識別と同様の処理をすればよい。
つまり、通常の伝送データには現れない符号系列を持つ符号を同期符号として多重データの先頭に付加することによって同期符号を検出し、これに続く、それぞれのデータを識別して、容易に分離することが出来る。
ここで、この同期符号として、例えば、(３ＦＦ)hex，(０００)hexを用意し、この組み合わせにより、データとの差別化をはかる。
図４は、伝送データを10ビット単位で示したものである。  制御データや音声データを16ビットとし、上位８ビットと下位８ビットの２ワードに分割する。
伝送データをこのように２分割すると、同期符号の(３ＦＦ)hexや(０００)hexと同じ符号が生じる可能性がでてくる。
そこで、伝送誤りを防止する意味も含め、音声データにはパリティ符号を付け、制御データには、8ビット目の反転データを10ビット目に入れる。
つまり、パリティ符号を偶数パリティとすれば、(０００)hex は発生しても、(３ＦＦ)hex は発生しない。
従って、(３ＦＦ)hex，(０００)hex，(０００)hex，(０００)hexの４ワードを同期符号として用いればよい。
【０００９】
ここで図４のように、音声信号(CH1,CH2,CH3,CH4)、制御信号(CPU)、雲台制御などの高速伝送の必要なユーティリティ情報(Utility ２)を１データサイクルとし、これをｎ個分、多重する。  また、カメラ識別情報などのｎサイクル周期で十分な情報(Utility １)については、同期符号の直後に数ワード付加してやればよい。  この構成により、ユーティリティ情報も時分割多重し、双方向伝送することができる。
なお、図４の実施例は、１例にすぎない。  カメラ−ＣＣＵ間では、伝送用のデータ形式は規格化されていないので、圧縮・伸長が可能であれば、どのような形態をとってもよい。
また、図１のカメラ１−ケーブル１２間、およびＣＣＵ２３−ケーブル１２間の処理をまとめて、それぞれを伝送装置と呼ぶとすれば、図１では、操作卓２５で外部装置２４を制御していたが、図５に示すように、伝送装置６２，６４から直接、それぞれの制御装置６６，６７のユーティリティ情報を引き出し制御することも可能であり、図６のようにカメラ７１やＣＣＵ７５を介して、それぞれの制御装置７６，７７を制御するようにしてもよい。
【００１０】
次に、本発明の第２の実施例について、図７を用いて説明する。
図７の実施例では、伝送装置はカメラ８１、ＣＣＵ８３に、各々内蔵されているものとする。  また、図６に示す制御装置７６，７７は、パーソナルコンピュータ：パソコン(ＰＣ)８４，８６に置き換えられている。
図７は、カメラ８１、ケーブル８２、ＣＣＵ８３、ＰＣ８４，８６、外部装置８５，８７から構成されている。  ここで、ユーティリティ情報として伝送するデータを、ＰＣ８４とＰＣ８６間のデータとする。
前述したように、このシステムは、１本のケーブルで双方向伝送が可能であるから、ＰＣ８４とＰＣ８６間の双方向通信が可能となる。
よって、ＣＣＵ８３側のＰＣ８６から、ＰＣ間の通信を利用してカメラ８１側の外部装置８５を制御することが可能となる。
同様に、カメラ８１側のＰＣ８４から、ＣＣＵ８３側の外部装置８７を制御することも可能となる。
【００１１】
【発明の効果】
本発明によれば、カメラとＣＣＵ等の２つの映像機器間で、映像、音声、制御信号等を双方向に多重伝送する際に、上記２つの映像機器に関連する他の装置の制御信号(ユーティリティ情報)も同時に多重し、１本のケーブルで双方向伝送を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の信号伝送装置の一実施例を示すブロック図
【図２】従来の全アナログ処理での信号伝送装置の全体構成を示すブロック図
【図３】従来の全ディジタル処理での信号伝送装置の全体構成を示すブロック図
【図４】本発明の時分割多重伝送データ形式の１例を示す模式図
【図５】本発明のシステム構成の１例を示すブロック図
【図６】本発明のシステム構成の１例を示すブロック図
【図７】本発明の第２の実施例を示す信号伝送装置のブロック図
【符号の説明】
１，６１，７１，８１：カメラ、２，１４：変調回路、３，１３：多重回路、４，１７：時分割多重回路、５，１６：時間軸圧縮回路、６，１５：パラレル／シリアル変換器(Ｐ／Ｓ)、７，１９：復調回路、８，２２：分離回路、９，２１：時間軸伸長回路、１０，２０：シリアル／パラレル変換器(Ｓ／Ｐ)、１１，１８：周波数分離回路、１２，６３，７３，８２：ケーブル、２３，６５，７５，８３：ＣＣＵ、２４，８５，８７：外部装置、２５：操作卓、６２，６４，７２，７４：伝送装置、６６，６７，７６，７７：制御装置、８４，８６：パソコン(ＰＣ)。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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