JP3748341B2

JP3748341B2 - 映像伝送装置

Info

Publication number: JP3748341B2
Application number: JP15274199A
Authority: JP
Inventors: 長晴小笠原; 延孝篠原; 保孝熊谷; 信和清水
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1999-05-31
Filing date: 1999-05-31
Publication date: 2006-02-22
Anticipated expiration: 2019-05-31
Also published as: JP2000341714A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水平同期周波数信号と色副搬送周波数信号とが同期している映像信号を伝送するための映像伝送装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、番組コンテンツを供給する事業者（番組供給事業者）から番組コンテンツを各家庭へ配信するための放送事業者（放送局）へ番組コンテンツを伝送する際に用いられる映像伝送装置は、通常、放送規格の映像信号を伝送する。
【０００３】
すなわち、放送規格を満足する映像信号（ＮＴＳＣ方式のビデオ信号）は、水平同期周波数ｆＨ（１５．７３ｋＨｚ）信号と色副搬送周波数（サブキャリア周波数）ｆＳＣ（３．５８ＭＨｚ）信号とが同期しており、上記映像伝送装置では、伝送すべき映像信号は、サブキャリア周波数ｆＳＣの４倍の周波数（４ｆＳＣ＝１４．３ＭＨｚ）の信号でアナログ信号である映像信号をサンプリングして（同期サンプリング方式）デジタル信号へ変換（Ａ／Ｄ変換）し、音声信号と多重して放送局へと伝送する。このような水平同期周波数信号と同期するサブキャリア周波数信号を用いた同期サンプリング方式を用いることにより、映像信号はチラツキのない高品質の映像として伝送することができる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、一般に民生用ＶＴＲ等で録画再生した映像信号は上記放送規格を満足していない。また、発展途上国等の外国からのニュース映像信号等は、上記放送規格を満足していない場合が多い。このような放送規格外の映像信号は番組供給事業者から上記映像伝送装置を用いて放送局へ伝送することはできない。
【０００５】
すなわち、番組供給事業者は、民生用ＶＴＲ等で録画再生した映像信号のように、水平同期周波数信号とサブキャリア周波数信号との同期がとれていないような放送規格外の映像信号を上記したような放送規格を満足する映像信号を伝送するための映像伝送装置にて伝送することができないという問題点がある。
【０００６】
また、民生用ＶＴＲ等では、映像再生の際にテープ機構の回転ムラやテープの伸縮等によるジッタが発生するため、前記放送規格映像伝送用の映像伝送装置により、このような映像を伝送することが不可能であるという問題点がある。
【０００７】
そこで、本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、水平同期周波数信号とサブキャリア周波数信号との同期がとれていない放送規格外の映像信号の伝送に際しては、水平同期周波数ｆＨ信号に同期したサブキャリア周波数信号を発生させて、同期サンプリング方式によるＡ／Ｄ変換を可能にするとともに、例えば民生用ＶＴＲにて再生されたジッタの多い映像信号も品質よく伝送できる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】
本発明の映像伝送装置は、入力された映像信号をその水平同期周波数信号に同期した色副搬送周波数信号に基づくサンプリング信号を用いてデジタル信号に変換して伝送する映像伝送装置において、
前記映像信号の水平同期周波数信号と色副搬送周波数信号とが同期しているとき、該映像信号から抽出された色副搬送周波数信号に基づき作成されたサンプリング信号を用いて該映像信号をデジタル信号に変換する第１の変換手段と、
前記映像信号の水平同期周波数信号と色副搬送周波数信号とが同期していないとき、該映像信号から抽出され水平同期周波数信号に基づき作成されたサンプリング信号を用いて該映像信号をデジタル信号に変換する第２の変換手段と、
少なくとも前記映像信号の２ライン分のデータ容量を持つメモリに、前記第１および第２の変換手段でデジタル信号に変換された映像信号から抽出されたクロック信号に基づき書き込まれた該映像信号のデータを、平滑化した該クロック信号に基づき読出す読出手段と、
を具備し、この読出手段で読出されたデジタル映像信号を伝送することを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、水平同期周波数信号と色副搬送周波数信号（サブキャリア周波数信号）との同期がとれていない放送規格外の映像信号の伝送に際しては、水平同期周波数ｆＨ信号に同期したサブキャリア周波数信号を発生させて、同期サンプリング方式によるＡ／Ｄ変換を可能にするとともに、例えば民生用ＶＴＲにて再生されたジッタの多い映像信号も品質よく伝送できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。
【００１１】
図１は、番組コンテンツを提供する事業者（番組供給事業者）側に設置される映像送信装置５１と、映像送信装置５１から送られてきた番組コンテンツを受け取って各家庭へと配信する放送事業者（放送局）側に設置される映像受信装置５２とからなるシステムの概略構成を示したものである。
【００１２】
図１において、番組供給事業者側の映像送信装置５１は、アナログ信号の映像信号Ｖ（ここでは、例えば、ＮＴＳＣ方式のビデオ信号）をデジタル信号に変換するためのＡ／Ｄ変換装置１と、音声信号Ａ１、Ａ２のそれぞれをデジタル信号に変換するためのＡ／Ｄ変換装置（＃１）２、Ａ／Ｄ変換装置（＃２）３と、デジタル信号に変換された映像信号と音声信号を多重化する映像音声多重装置４と、この多重化された信号を電気信号から光信号に変換して光伝送路へ出力する光送信装置５とから構成される。
【００１３】
一方、放送局側の映像受信装置５２は、光伝送路から光信号を受信して、その光信号を電気信号に変換する光受信装置６と、光受信装置６からの電気信号から映像信号と２本の音声信号を分離する映像音声分離装置７と、デジタル信号である映像信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換装置８と、デジタル信号である２本の音声信号をそれぞれアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換装置（＃１）９、Ｄ／Ａ変換装置（＃２）１０とから構成される。
【００１４】
本発明は、特に、映像送信装置５１のＡ／Ｄ変換装置１に関するものであり、以下、このＡ／Ｄ変換装置１について説明する。
【００１５】
図２は、Ａ／Ｄ変換装置１の内部構成例を示したものである。
【００１６】
Ａ／Ｄ変換装置１に入力する映像信号としては、放送規格を満足する映像信号、すなわち、水平同期周波数ｆＨ（１５．７３ｋＨｚ）信号とサブキャリア周波数ｆＳＣ（３．５８ＭＨｚ）信号とが同期している映像信号と、放送規格外の信号、すなわち、水平同期周波数ｆＨ信号とサブキャリア周波数ｆＳＣ信号とが同期していない例えば民生用ＶＴＲ等で録画再生された映像信号とがある。
【００１７】
入力した映像信号（アナログ信号）に対しては、放送規格を満足する場合の第１の処理経路と放送規格を満足していない場合の第２の処理経路とがある。
【００１８】
第１の処理経路は、そのまま切替スイッチ１０４へ入力する経路である。第２の処理経路は、入力された映像信号をローパスフィルタ（ＬＰＦ）１０１に通して、映像信号から輝度信号を分離し、さらに、必要に応じて遅延させた映像信号と輝度信号との差から色信号を抽出する。そして、色信号に対しては、色復調部１０２で入力された映像信号そのものから抽出されたサブキャリア周波数ｆＳＣ信号を用いて復調し、色変調部１０３で（ＳＹＮＣロックＳＣ発生部１０６で）入力された映像信号から抽出された水平同期周波数ｆＨ信号から作成された水平同期周波数信号に同期するサブキャリア周波数ｆＳＣ信号を用いて再変調した後、輝度信号と再び合成してＮＴＳＣ方式のビデオ信号を作成してから切替スイッチ１０４へと入力する経路である。
【００１９】
バーストロックサブキャリア発生部（バーストロックＳＣ発生部）１０５では、図３に示すようなＮＴＳＣ信号のバースト信号からサブキャリア周波数信号を抽出する。具体的には、映像信号からバースト信号を抜き取り、そのバースト信号をＰＬＬ回路に入力して連続するサブキャリア周波数信号を発生する。ここで発生されるサブキャリア周波数信号は、映像信号そのものから抽出されたものである。
【００２０】
水平同期ロックＳＣ発生部（ＳＹＮＣロックＳＣ発生部）１０６では、図３に示すような連続するＮＴＳＣ信号の連続する水平波形から同期信号を抽出し、その同期信号をＰＬＬ回路に入力してサブキャリア周波数信号を発生する。ここで発生されたサブキャリア周波数信号は映像信号から抽出された水平同期周波数信号に同期したものである。
【００２１】
ヘテロダイン検波部１０７は、バーストロックＳＣ発生部１０５で発生されたサブキャリア周波数信号とＳＹＮＣロックＳＣ発生部１０６で発生されたサブキャリア周波数信号との位相のずれを検知する。放送規格を満足する映像信号では、バーストロックＳＣ発生部１０５で発生されたサブキャリア周波数信号とＳＹＮＣロックＳＣ発生部１０６で発生されたサブキャリア周波数信号とは同期しているが、放送規格を満足していない映像信号では、バーストロックＳＣ発生部１０５で発生されたサブキャリア周波数信号とＳＹＮＣロックＳＣ発生部１０６で発生されたサブキャリア周波数信号とは同期していない。
【００２２】
ヘテロダイン検波部１０７で両者の信号の位相のずれを検知したとき、すなわち、両者が同期していないことを検知したときは（ノンロック時）、切替スイッチ１０８を操作して、サンプリング信号発生部１０９への入力をＳＹＮＣロックＳＣ発生部１０６からの出力信号に切り替える。これと同時に、切替スイッチ１０４を操作して、Ａ／Ｄ変換部１１０の入力を第２の処理経路を経由した映像信号に切り替える。また、ヘテロダイン検波部１０７で両者が同期していることを検知したときは（ＳＹＮＣ／バーストロック時）、切替スイッチ１０８を操作して、サンプリング信号発生部１０９への入力をバーストロックＳＣ発生部１０５からの出力信号に切り替える。これと同時に、切替スイッチ１０４を操作して、Ａ／Ｄ変換部１１０の入力を第１の処理経路を経由した映像信号に切り替える。
【００２３】
サンプリング信号発生部１０９では、切替スイッチ１０８を経由して入力したサブキャリア周波数信号から、サブキャリア周波数信号に同期したその４倍の周波数（４ｆＳＣ）のサンプリング信号を発生する。
【００２４】
Ａ／Ｄ変換部１１０は、サンプリング信号発生部１０９で発生したサンプリング信号を用いて切替スイッチ１０４を経由して入力するアナログ信号の映像信号をデジタル信号に変換する。
【００２５】
以上のような構成により、水平同期周波数信号とサブキャリア周波数信号との同期がとれていない映像信号に対しては、水平同期周波数信号に同期したサブキャリア周波数信号を発生させ、Ａ／Ｄ変換部１１０で同期サンプリング方式によるＡ／Ｄ変換を可能にしている。
【００２６】
次に、ジッタを含む映像信号に対処するためのジッタ吸収機能部について説明する。
【００２７】
Ａ／Ｄ変換部１１０から出力されたデジタルの映像信号からはクロック抽出部（ＣＬＫ抽出部）１１１にてジッタを含むクロック信号が抽出される。メモリ１１２には、この抽出されたクロック信号のタイミングで映像信号が書き込まれる。
【００２８】
メモリ１１２は、２ライン分の容量を有している。すなわち、少なくとも映像信号の水平同期周期（ｆＨの逆数）で２周期分の信号のデータが格納できる容量を有している。
【００２９】
ＣＬＫ抽出部１１１で抽出されたクロック信号は、さらに、ＰＬＬ回路１１３にも入力される。ここで平滑化された（ジッタが吸収された）安定したクロック信号を用いてメモリ１１２から読み出しする。ジッタが「０」のときのメモリ１１２に対する書込みと読み出しの位相差を例えば、１ライン分とすることにより、プラス、マイナス１ラインまでのジッタを吸収することができる。
【００３０】
メモリ１１２に書き込まれた映像信号のデータの読み出しクロックを外部基準クロック信号ではなく、メモリ１１２に入力する映像信号から抽出したクロック信号をＰＬＬ回路１１で平滑したクロック信号で読み出すことにより、ジッタによる位相差の信号データのメモリ１１２への蓄積がメモリ容量をオーバすることによるデータ欠落またはデータ重複を防止し、かつメモリ量を節約することができる。
【００３１】
なお、本発明は上記実施形態にて説明した例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない限り種々変形して応用可能である。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、水平同期周波数信号と色副搬送周波数信号との同期がとれていない映像信号の伝送に際しても同期サンプリング方式によるＡ／Ｄ変換を可能にするとともに、ジッタの多い映像信号も品質よく伝送できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態にかかる映像送信装置と映像受信装置とからなるシステムの概略構成を示した図。
【図２】映像送信装置のＡ／Ｄ変換装置の内部構成例を示した図。
【図３】ＮＴＳＣ信号の水平波形を模式的に示した図。
【符号の説明】
１…Ａ／Ｄ変換装置（映像信号用）
２、３…Ａ／Ｄ変換装置（音声信号用）
４…映像音声多重装置
５…光送信装置
６…光受信装置
７…映像音声分離分離装置
８…Ｄ／Ａ変換装置（映像信号用）
９、１０…Ｄ／Ａ変換装置（音声信号用）
５１…映像送信装置
５２…映像受信装置
１０１…ローパスフィルタ（ＬＰＦ）
１０２…色復調部
１０３…色変調部
１０４…切替スイッチ
１０５…バーストクロックサブキャリア発生部（バーストクロックＳＣ発生部）
１０６…水平同期ロックＳＣ発生部（ＳＹＮＣロックＳＣ発生部）
１０７…ヘテロダイン検波部
１０８…切替スイッチ
１０９…サンプリング信号発生部
１１０…Ａ／Ｄ変換部
１１１…クロック抽出部（ＣＬＫ抽出部）
１１２…メモリ
１１３…ＰＬＬ（ｐｈａｓｅ−ｌｏｃｋｅｄｌｏｏｐ）回路

Claims

入力された映像信号をデジタル信号に変換して伝送する映像伝送装置において、
水平同期周波数信号と色副搬送周波数信号との同期がとれていない前記入力された映像信号から前記色副搬送周波数信号を抽出する抽出手段と、
前記入力された映像信号の前記水平同期周波数信号から、該水平同期周波数信号に同期した、前記色副搬送周波数信号と同じ周波数の周波数信号を生成する周波数信号生成手段と、
前記入力された映像信号から色信号と輝度信号を抽出する手段と、
前記入力された映像信号から抽出された色信号を、前記抽出手段で抽出された色副搬送周波数信号を用いて復調する色復調手段と、
前記色復調手段で復調された色信号を、前記周波数信号生成手段で生成された周波数信号を用いて変調する色変調手段と、
前記入力された映像信号から抽出された輝度信号と前記色変調手段で変調された色信号とを合成して、色副搬送周波数信号が水平同期周波数信号と同期する新たな映像信号を生成する手段と、
前記周波数信号から生成されたサンプリング信号を用いて、前記新たな映像信号をデジタル信号に変換する変換手段と、
少なくとも前記映像信号の２ライン分のデータ容量を持つメモリに、前記変換手段で得られた前記デジタル信号から抽出されたクロック信号に基づき書き込まれた該デジタル信号のデータを、平滑化した該クロック信号に基づき読出す読出手段と、
を具備し、この読出手段で読出されたデジタル信号を伝送することを特徴とする映像伝送装置。
入力された映像信号をデジタル信号に変換して伝送する映像伝送装置において、
水平同期周波数信号と色副搬送周波数信号との同期がとれていない前記入力された映像信号から前記色副搬送周波数信号を抽出する抽出手段と、
前記入力された映像信号の前記水平同期周波数信号から、該水平同期周波数信号に同期した、前記色副搬送周波数信号と同じ周波数の周波数信号を生成する周波数信号生成手段と、
前記入力された映像信号から色信号と輝度信号を抽出する手段と、
前記入力された映像信号から抽出された色信号を、前記抽出手段で抽出された色副搬送周波数信号を用いて復調する色復調手段と、
前記色復調手段で復調された色信号を、前記周波数信号生成手段で生成された周波数信号を用いて変調する色変調手段と、
前記入力された映像信号から抽出された輝度信号と前記色変調手段で変調された色信号とを合成して、色副搬送周波数信号が水平同期周波数信号と同期する新たな映像信号を生成する手段と、
前記周波数信号から生成されたサンプリング信号を用いて、前記新たな映像信号をデジタル信号に変換する変換手段と、
を具備したことを特徴とする映像伝送装置。