6872451 デジタル信号の伝送装置及びデジタル信号の伝送方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6872451

(24)【登録日】2021年4月21日

(45)【発行日】2021年5月19日

(54)【発明の名称】デジタル信号の伝送装置及びデジタル信号の伝送方法

(51)【国際特許分類】

   H04N 21/2365 20110101AFI20210510BHJP

【ＦＩ】

   H04N21/2365

【請求項の数】8

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2017-143683(P2017-143683)

(22)【出願日】2017年7月25日

(65)【公開番号】特開2019-29692(P2019-29692A)

(43)【公開日】2019年2月21日

【審査請求日】2020年7月13日

(73)【特許権者】

【識別番号】000209751

【氏名又は名称】池上通信機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100145470

【弁理士】

【氏名又は名称】藤井 健一

(72)【発明者】

【氏名】荻原 俊貴

【審査官】 川中 龍太

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１７−１１２５６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−２３６２１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−０１９１８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００８／０４１３０５（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０４Ｎ ２１／００ − ２１／８５８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

入力される非圧縮映像データをエンコード処理し、８ビットのエンコードデータにより出力するエンコード部と、
前記エンコード部により出力されたエンコードデータをＳＤＩにおける有効映像領域にマッピングしていくマッピング部と、
前記マッピング部によりマッピングされたエンコードデータを抽出するデータ抽出部と、
前記データ抽出部により抽出されたエンコードデータをデコード処理し、映像データとして出力するデコード部と、
を備え、
前記有効映像領域は、Ｙチャンネルの１０ビット信号（下位から：Ｙ［０］、Ｙ［１］、・・・、Ｙ［９］）と、Ｃチャンネルの１０ビット信号（下位から：Ｃ［０］、Ｃ［１］、・・・、Ｃ［９］）からなり、
前記Ｙチャンネルの（Ｙ［０］、Ｙ［１］）領域の２ビットと、前記Ｃチャンネルの（Ｃ［０］、Ｃ［１］）領域の２ビットそれぞれには、エンコードデータ有無情報の信号が含まれており、
前記マッピング部は、８ビット信号（下位から：Ｄ［０］、Ｄ［１］、・・・、Ｄ［７］）からなる前記エンコードデータを４ビット毎に２分割し、前記Ｙチャンネルの（Ｙ［０］、Ｙ［１］）領域の２ビットに含まれている前記エンコードデータ有無情報の信号がエンコードデータ有りの信号の場合、前記２分割した４ビットのエンコードデータ（Ｄ［４］〜Ｄ［７］）を前記Ｙチャンネルの（Ｙ［２］〜Ｙ［５］）領域の４ビットにマッピングし、そして、前記Ｃチャンネルの（Ｃ［０］、Ｃ［１］）領域の２ビットに含まれている前記エンコードデータ有無情報の信号がエンコードデータ有りの信号の場合、前記２分割した４ビットのエンコードデータ（Ｄ［０］〜Ｄ［３］）を前記Ｃチャンネルの（Ｃ［２］〜Ｃ［５］）領域の４ビットにマッピングするものであることを特徴とするデジタル信号の伝送装置。

【請求項2】

前記エンコードデータ有りの信号は、第１のマッピングパターン信号と、第２のマッピングパターン信号の２つのパターンが有り、前記マッピング部は、前記エンコードデータ有りの信号が、前記第１のマッピングパターン信号の場合には、前記４ビットのエンコードデータの最上位ビットをビット反転させて各チャンネルにマッピングし、前記エンコードデータ有りの信号が、前記第２のマッピングパターン信号の場合には、前記４ビットのエンコードデータの最上位ビットの一つ下のビットをビット反転させて各チャンネルにマッピングすることを特徴とする請求項１記載のデジタル信号の伝送装置。

【請求項3】

前記マッピング部は、前記ＳＤＩにおける有効映像領域に、予め生成した前記非圧縮映像データの識別用データをマッピングすることができ、且つ、当該識別用データを画面上に表示可能とするモニター部が、前記マッピング部に接続されていることを特徴とする請求項１又は２記載のデジタル信号の伝送装置。

【請求項4】

前記識別用データは、前記マッピング部に接続された識別用データ生成部により生成されるものであることを特徴とする請求項３記載のデジタル信号の伝送装置。

【請求項5】

入力される非圧縮映像データをエンコード処理し、エンコードデータにより出力するエンコードステップと、
前記エンコードステップにより出力されたエンコードデータをＳＤＩにおける有効映像領域にマッピングしていくマッピングステップと、
前記マッピングステップによりマッピングされたエンコードデータを抽出するデータ抽出ステップと、
前記データ抽出ステップにより抽出されたエンコードデータをデコード処理し、映像データとして出力するデコードステップと、
を含み、
前記有効映像領域は、Ｙチャンネルの１０ビット信号（下位から：Ｙ［０］、Ｙ［１］、・・・、Ｙ［９］）と、Ｃチャンネルの１０ビット信号（下位から：Ｃ［０］、Ｃ［１］、・・・、Ｃ［９］）からなり、
前記Ｙチャンネルの（Ｙ［０］、Ｙ［１］）領域の２ビットと、前記Ｃチャンネルの（Ｃ［０］、Ｃ［１］）領域の２ビットそれぞれには、エンコードデータ有無情報の信号が含まれており、
前記マッピングステップでは、８ビット信号（下位から：Ｄ［０］、Ｄ［１］、・・・、Ｄ［７］）からなる前記エンコードデータを４ビット毎に２分割し、前記Ｙチャンネルの（Ｙ［０］、Ｙ［１］）領域の２ビットに含まれている前記エンコードデータ有無情報の信号がエンコードデータ有りの信号の場合、前記２分割した４ビットのエンコードデータ（Ｄ［４］〜Ｄ［７］）を前記Ｙチャンネルの（Ｙ［２］〜Ｙ［５］）領域の４ビットにマッピングし、そして、前記Ｃチャンネルの（Ｃ［０］、Ｃ［１］）領域の２ビットに含まれている前記エンコードデータ有無情報の信号がエンコードデータ有りの信号の場合、前記２分割した４ビットのエンコードデータ（Ｄ［０］〜Ｄ［３］）を前記Ｃチャンネルの（Ｃ［２］〜Ｃ［５］）領域の４ビットにマッピングするものであることを特徴とするデジタル信号の伝送方法。

【請求項6】

前記エンコードデータ有りの信号は、第１のマッピングパターン信号と、第２のマッピングパターン信号の２つのパターンが有り、前記マッピングステップでは、前記エンコードデータ有りの信号が、前記第１のマッピングパターン信号の場合には、前記４ビットのエンコードデータの最上位ビットをビット反転させて各チャンネルにマッピングし、前記エンコードデータ有りの信号が、前記第２のマッピングパターン信号の場合には、前記４ビットのエンコードデータの最上位ビットの一つ下のビットをビット反転させて各チャンネルにマッピングすることを特徴とする請求項５記載のデジタル信号の伝送方法。

【請求項7】

前記マッピングステップでは、前記ＳＤＩにおける有効映像領域に、予め生成した前記非圧縮映像データの識別用データをマッピングし、且つ、当該マッピングされた識別用データを画面上に表示するデータ表示ステップが含まれていることを特徴とする請求項５又は６記載のデジタル信号の伝送方法。

【請求項8】

前記非圧縮映像データに基づいて、当該非圧縮映像データの識別用データを生成する識別用データ生成ステップを含み、前記マッピングステップでは、前記識別用データ生成ステップにより生成された識別用データを前記ＳＤＩにおける有効映像領域にマッピングするものであることを特徴とする請求項７記載のデジタル信号の伝送方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、映像・音声デジタル信号の伝送装置及びその伝送方法、詳しくは、ＳＤＩフォーマットの有効映像領域へエンコードデータ、特に、ＴＳデータを多重する際に、ＳＤＩデータ値の禁止コードを発生させず、さらに、多重前のＳＤＩ信号の映像品質劣化を極力抑えることができるデジタル信号の伝送装置及びその伝送方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来から、ＳＤＩのフレームには、ＴＲＳ（Timing Reference Signal）と呼ばれる同期信号が規定され、これが、フレームやライン、有効データ区間などの同期をとっており、ＴＲＳのコード値は、１６進表記で（0x3FF, 0x000, 0x000, 0xXYZ[任意のデータ]）で構成されている。

【0003】

また、アクティブビデオ領域（有効映像領域）のＹチャンネルと、Ｃチャンネルの値は、ＴＲＳと区別するために、禁止コード（具体的には、１６進表記で、0x000〜0x003、0x3FC〜0x3FF）が規定されているが、この禁止コードを発生させないために、これまで様々な検討がなされてきている。

【0004】

例えば、特許文献１には、１０ビットレンジ[9:0]中の[7:0]へ多重対象となるＴＳデータを割り当て、上位２ビットの[9:8]は、データの有無などの付加情報として扱う伝送方法が開示されている。具体的には、[7:0]領域へデータが多重される場合は、８ビット目（［8］）をデータ有効とされる値（0又は1）とし、９ビット目（［9］）は、８ビットの値の反転である値とする。また、データが多重されない場合は、８ビット目をデータ無効とされる値とし、９ビット目は８ビット目の反転である値とする。

【0005】

また、特許文献２には、１０ビットの上位８ビットのうち、少なくとも下位２ビットを互いに異なる値とし、［3:2］領域をデータ有無の信号として扱う伝送システムが開示されている。さらに、特許文献３には、信号データをＨＤ−ＳＤＩへマッピングする場合に、１０ビット中の［3:2］を使用し、３ビット目の値の反転値として、２ビット目を使用する信号伝送システムが開示されている。またさらに、特許文献４には、データの有無情報ではないが、パリティ情報として、１０ビット中の上位２ビットを使用する信号送信装置が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開平１０−４１９７８号公報

【特許文献2】特開２０１３−２３６２１１号公報

【特許文献3】特開２０１３−５５３９５号公報

【特許文献4】特開２０００−１７４８１９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

上記特許文献に開示されている技術を始め、一般的には、１０ビットの上位８ビット領域［9:2］中の何れか２ビットをデータの有無などの付加情報として扱うことが多い。それは、領域［9:2］中の何れか２ビットを値０と、その反転値の１にすることで、その他の領域の値が何れであっても、禁止コードが発生しないことを保障できるからである。

【0008】

しかしながら、ＳＤＩ信号は、Ｙチャンネル、Ｃチャンネル共に１０ビットデータで構成され、それぞれ、１０ビット中での各ビット変更では、上位ビットほど視覚的な変化に与える影響は大きい。従って、上記の特許文献に開示されている技術では、ＳＤＩ信号の映像品質の劣化を招いてしまう。

【0009】

本発明は、上述の課題を解決するためのもので、１０ビットの下位２ビット領域[０]・[１]（［1:0］）をデータ有無情報の信号として扱い、ＨＤ−ＳＤＩ信号の映像品質の劣化を抑えるとともに、禁止コードを発生させず、さらに、データ有無情報として、例えば、ＴＳパケットの先頭バイト（具体的には、１６進数で値0x47）も認識でき、多重されているパケット間の同期も容易に行えるデジタル信号の伝送装置及びデジタル信号の伝送方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

上述の課題に対応するため、本発明は、以下の技術的手段を講じている。
即ち、請求項１記載の発明は、入力される非圧縮映像データをエンコード処理し、８ビットのエンコードデータにより出力するエンコード部と、前記エンコード部により出力されたエンコードデータをＳＤＩにおける有効映像領域にマッピングしていくマッピング部と、前記マッピング部によりマッピングされたエンコードデータを抽出するデータ抽出部と、前記データ抽出部により抽出されたエンコードデータをデコード処理し、映像データとして出力するデコード部とを備え、前記有効映像領域は、Ｙチャンネルの１０ビット信号（下位から：Ｙ［０］、Ｙ［１］、・・・、Ｙ［９］）と、Ｃチャンネルの１０ビット信号（下位から：Ｃ［０］、Ｃ［１］、・・・、Ｃ［９］）からなり、前記Ｙチャンネルの（Ｙ［０］、Ｙ［１］）領域の２ビットと、前記Ｃチャンネルの（Ｃ［０］、Ｃ［１］）領域の２ビットそれぞれには、エンコードデータ有無情報の信号が含まれており、前記マッピング部は、８ビット信号（下位から：Ｄ［０］、Ｄ［１］、・・・、Ｄ［７］）からなる前記エンコードデータを４ビット毎に２分割し、前記Ｙチャンネルの（Ｙ［０］、Ｙ［１］）領域の２ビットに含まれている前記エンコードデータ有無情報の信号がエンコードデータ有りの信号の場合、前記２分割した４ビットのエンコードデータ（Ｄ［４］〜Ｄ［７］）を前記Ｙチャンネルの（Ｙ［２］〜Ｙ［５］）領域の４ビットにマッピングし、そして、前記Ｃチャンネルの（Ｃ［０］、Ｃ［１］）領域の２ビットに含まれている前記エンコードデータ有無情報の信号がエンコードデータ有りの信号の場合、前記２分割した４ビットのエンコードデータ（Ｄ［０］〜Ｄ［３］）を前記Ｃチャンネルの（Ｃ［２］〜Ｃ［５］）領域の４ビットにマッピングするものであることを特徴とするデジタル信号の伝送装置である。

【0011】

次に、請求項２記載の発明は、請求項１記載のデジタル信号の伝送装置であって、前記エンコードデータ有りの信号は、第１のマッピングパターン信号と、第２のマッピングパターン信号の２つのパターンが有り、前記マッピング部は、前記エンコードデータ有りの信号が、前記第１のマッピングパターン信号の場合には、前記４ビットのエンコードデータの最上位ビットをビット反転させて各チャンネルにマッピングし、前記エンコードデータ有りの信号が、前記第２のマッピングパターン信号の場合には、前記４ビットのエンコードデータの最上位ビットの一つ下のビットをビット反転させて各チャンネルにマッピングすることを特徴としている。

【0012】

また、請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載のデジタル信号の伝送装置であって、前記マッピング部は、前記ＳＤＩにおける有効映像領域に、予め生成した前記非圧縮映像データの識別用データをマッピングすることができ、且つ、当該識別用データを画面上に表示可能とするモニター部が、前記マッピング部に接続されていることを特徴としている。そして、請求項４記載の発明は、請求項３記載のデジタル信号の伝送装置であって、前記識別用データは、前記マッピング部に接続された識別用データ生成部により生成されるものであることを特徴としている。

【0013】

さらに、請求項５記載の発明は、入力される非圧縮映像データをエンコード処理し、エンコードデータにより出力するエンコードステップと、前記エンコードステップにより出力されたエンコードデータをＳＤＩにおける有効映像領域にマッピングしていくマッピングステップと、前記マッピング部によりマッピングされたエンコードデータを抽出するデータ抽出ステップと、前記データ抽出ステップにより抽出されたエンコードデータをデコード処理し、映像データとして出力するデコードステップとを含み、前記有効映像領域は、Ｙチャンネルの１０ビット信号（下位から：Ｙ［０］、Ｙ［１］、・・・、Ｙ［９］）と、Ｃチャンネルの１０ビット信号（下位から：Ｃ［０］、Ｃ［１］、・・・、Ｃ［９］）からなり、前記Ｙチャンネルの（Ｙ［０］、Ｙ［１］）領域の２ビットと、前記Ｃチャンネルの（Ｃ［０］、Ｃ［１］）領域の２ビットそれぞれには、エンコードデータ有無情報の信号が含まれており、前記マッピングステップでは、８ビット信号（下位から：Ｄ［０］、Ｄ［１］、・・・、Ｄ［７］）からなる前記エンコードデータを４ビット毎に２分割し、前記Ｙチャンネルの（Ｙ［０］、Ｙ［１］）領域の２ビットに含まれている前記エンコードデータ有無情報の信号がエンコードデータ有りの信号の場合、前記２分割した４ビットのエンコードデータ（Ｄ［４］〜Ｄ［７］）を前記Ｙチャンネルの（Ｙ［２］〜Ｙ［５］）領域の４ビットにマッピングし、そして、前記Ｃチャンネルの（Ｃ［０］、Ｃ［１］）領域の２ビットに含まれている前記エンコードデータ有無情報の信号がエンコードデータ有りの信号の場合、前記２分割した４ビットのエンコードデータ（Ｄ［０］〜Ｄ［３］）を前記Ｃチャンネルの（Ｃ［２］〜Ｃ［５］）領域の４ビットにマッピングするものであることを特徴とするデジタル信号の伝送方法である。

【0014】

さらに、請求項６記載の発明は、請求項５記載のデジタル信号の伝送方法であって、前記エンコードデータ有りの信号は、第１のマッピングパターン信号と、第２のマッピングパターン信号の２つのパターンが有り、前記マッピングステップでは、前記エンコードデータ有りの信号が、前記第１のマッピングパターン信号の場合には、前記４ビットのエンコードデータの最上位ビットをビット反転させて各チャンネルにマッピングし、前記エンコードデータ有りの信号が、前記第２のマッピングパターン信号の場合には、前記４ビットのエンコードデータの最上位ビットの一つ下のビットをビット反転させて各チャンネルにマッピングすることを特徴としている。

【0015】

そして、請求項７記載の発明は、請求項５又は６記載のデジタル信号の伝送方法であって、前記マッピングステップでは、前記ＳＤＩにおける有効映像領域に、予め生成した前記非圧縮映像データの識別用データをマッピングし、且つ、当該マッピングされた識別用データを画面上に表示するデータ表示ステップが含まれていることを特徴としている。さらに、請求項８記載の発明は、請求項７記載のデジタル信号の伝送方法であって、前記非圧縮映像データに基づいて、当該非圧縮映像データの識別用データを生成する識別用データ生成ステップを含み、前記マッピングステップでは、前記識別用データ生成ステップにより生成された識別用データを前記ＳＤＩにおける有効映像領域にマッピングするものであることを特徴としている。

【発明の効果】

【0016】

本発明によれば、ＳＤＩフォーマットの有効映像領域へＴＳデータをマッピング（多重）する際に、ＳＤＩデータ値の禁止コードを発生させず、また、多重前のＳＤＩ信号の映像品質劣化を極力抑え、さらに、エンコードデータ有無情報として、例えば、ＴＳパケットの先頭バイト（具体的には、１６進数で値0x47）も認識でき、多重されているパケット間の同期も容易に行える。

【図面の簡単な説明】

【0017】

【図1】本発明に係るデジタル信号の伝送装置の第１の実施形態を示したブロック構成図である。

【図2】本発明に係るデジタル信号の伝送方法の第１の実施形態を示したフローである。

【図3】本発明に係るデジタル信号の伝送装置及びデジタル信号の伝送方法の第１の実施形態における有効映像領域（アクティブビデオ領域）の割り当て方法を示した一例図である。

【図4】本発明に係るデジタル信号の伝送装置及びデジタル信号の伝送方法の第１の実施形態におけるマッピング（多重）パターンの変換を示した一例図で、（ａ）は多重パターン１、（ｂ）は多重パターン２を表している。

【図5】本発明に係るデジタル信号の伝送装置及びデジタル信号の伝送方法の第１の実施形態におけるエンコードデータがマッピング（多重）された状態を示した一例図である。

【図6】本発明に係るデジタル信号の伝送装置及びデジタル信号の伝送方法の第１の実施形態におけるマッピング（多重）パターン選択を示したフローである。

【図7】本発明に係るデジタル信号の伝送装置の第２の実施形態における複数のエンコードデータがマッピング（多重）された状態を示した一例図である。

【発明を実施するための形態】

【0018】

本発明に係るデジタル信号の伝送装置及びデジタル信号の伝送方法の第１の実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係るデジタル信号の伝送装置の第１の実施形態を示したブロック図で、図２は、本発明に係るデジタル信号の伝送方法の第１の実施形態を示したフローである。

【0019】

なお、符号については、１０がデジタル信号の伝送装置、１２が第１のエンコード部、１４が第２のエンコード部、１６がマッピング部、１８がＴＳデータ抽出部、２０が第１のデコード部、２２が第２のデコード部、２４がモニターを示している。

【0020】

まず、本実施形態におけるデジタル信号の伝送装置１０は、図１に示すように、それぞれ入力される非圧縮映像データをエンコード処理し、それを８ビットのＴＳデータにより出力する第１のエンコード部１２、第２のエンコード部１４と、さらに、各エンコード部（１２、１４）によりそれぞれ出力された８ビットのＴＳデータを有効映像領域に、それぞれマッピングしていくマッピング部１６を備えている。

【0021】

なお、本実施形態では、入力される非圧縮映像（ビデオＩ／Ｆ）の画素では、全てのビットを映像に使用するもので、本方式では、画素の一部のビットを映像に割り当て（映像レイヤーとする）、他の一部のビットを圧縮したビットストリームに割り当てる（ビットストリームレイヤー）もので、ビットストリームには、ＭＰＥＧ方式のＴＳ（トランスポートストリーム）データを用いることとしているが、本発明においては、それが、８ビットデータであれば、ＴＳデータに限定されるものではない。

【0022】

そして、マッピング部１６によりマッピングされた各ＴＳデータを抽出するＴＳデータ抽出部１８と、ＴＳデータ抽出部１８により抽出された各ＴＳデータをそれぞれデコード処理し、映像データとして出力する第１のデコード部２０、第２のデコード部２２を備えている。なお、本実施形態では、データの入力・出力を２チャンネルとしているが、これは本発明を限定するものではない。

【0023】

また、図１に示すように、本実施形態におけるＴＳデータのマッピング部１６へ入力されるＨＤ−ＳＤＩ信号は、モニター２４に表示させるために使用する信号で、表示に使うコンテンツ（内容）は、利用目的に合わせて選択すれば良い。一例を示すと、第１のエンコード部１２と、第２のエンコード部１４によりエンコードされた映像のコンテンツ名称や、ＴＳデータ信号の内容（圧縮形式や、ビットレートなど）といった識別用データをテキストのビットマップ形式で表示する。このような構成にすることで、ＨＤ−ＳＤＩ信号に多重されているＴＳデータ信号の内容が、モニター２４を通じて、簡易的に知ることが可能となる。なお、その場合、識別用データは、マッピング部１６に接続された識別用データ生成部（図示せず）により生成させるようにするのが好ましい。

【0024】

続いて、図２も参照しながら、本実施形態におけるデジタル信号の伝送装置及びデジタル信号の伝送方法についてより詳細に説明していく。まず、それぞれ入力される非圧縮映像データを第１、第２のエンコード部（１２、１４）が、エンコード処理をし、ＨＤ−ＳＤＩのフレーム構造にマッピングできる８ビットのＴＳデータにて出力していく（ステップ１）。

【0025】

続いて、マッピング部１６が、ＴＳデータをＨＤ−ＳＤＩのフレーム構造の有効映像領域において、画素の所定ビットにマッピングしていく（ステップ２）。また、ＴＳデータは、ＨＤ−ＳＤＩで定められた同期コード等の仕様に従い、使用可能な領域において、画素の所定ビットに割り当て格納していく。なお、第１、第２のエンコード部（１２、１４）による圧縮率を変更することで、使用領域を増減させることができるため、例えば、いくつかの領域を音声データや制御データ等の様々なデータを割り当てることも可能である。

【0026】

なお、ＴＳデータは、マッピング処理と同時にマッピング部１６へと入力されるとは限らないため、一定期間ＴＳデータを蓄積するためのバッファメモリが必要となる場合がある。そして、そのメモリ容量は、ＴＳデータのビットレート変動（データ量の粗密）や、マッピング方法によって異なってくるものである。

【0027】

ＨＤ−ＳＤＩ信号は、Ｙチャンネルと、Ｃチャンネル共に１０ビット信号のデータで構成され、それぞれ、１０ビット中、各ビット変更では、上位ビットほど視覚的な変化に与える影響は大きい。従って、マッピング（多重）前のＨＤ−ＳＤＩ信号の劣化を極力抑えるためには、下位ビットへＴＳデータをマッピング（多重）する必要がある。

【0028】

本実施形態におけるマッピング（多重）方式は、マッピング対象となるＴＳデータ（８ビット：下位から、ＴＳ[０]、ＴＳ[１]・・・、ＴＳ[７]）を４ビット毎に２分割し、ＴＳ[４]〜ＴＳ[７]をＹチャンネルのＹ[２]〜Ｙ[５]へ、ＴＳ[０]〜ＴＳ[３]をＣチャンネルのＣ[２]〜Ｃ[５]へと、それぞれの１０ビット中の[２]〜[５]領域へマッピングしており、映像への視覚的な影響を抑えている。

【0029】

さらに、本実施形態では、Ｙ[０]、Ｙ[１]領域と、Ｃ[０]、Ｃ[１]領域は、データ有無情報として扱うため、禁止コードの回避対策を行うことに伴い、データがマッピング（多重）されるビットＹ[５]領域、Ｃ[５]領域への画質劣化をさらに抑える処理を含んでいる。そのため、結果として、一部の例外を除き、ＨＤ−ＳＤＩ信号にＴＳデータをマッピング（多重）しても、Ｙ[５]〜Ｙ[９]領域、Ｃ[５]〜Ｃ[９]領域の映像データが担保されるわけである。

【0030】

ここで、本実施形態におけるマッピング部１６の詳細処理（上記、ステップ２）について、図３〜５を参照しながら説明する。マッピング部１６では、図３に示すように、ＨＤ−ＳＤＩの有効映像領域（２０ビット）へＴＳデータ（８ビット）をマッピングする。８ビットのＴＳデータＴＳ[０]〜ＴＳ[７]は、ＣチャンネルにマッピングされるＴＳ[０]〜ＴＳ[３]と、ＹチャンネルにマッピングされるＴＳ[４]〜ＴＳ[７]へ分割される。この分割は、ＴＳデータの上位・下位ビットに限らず、予め決められた方法であれば制限はない。

【0031】

ＨＤ−ＳＤＩは、Ｙチャンネルと、Ｃチャンネル、それぞれ１０ビットでＹ[０]〜Ｙ[９]又は、Ｃ[０]〜Ｃ[９]で構成される。そして、Ｙチャンネルと、Ｃチャンネルそれぞれのビットを以下のように割り当てる。
Ｙ[０]・Ｙ[１]、Ｃ[０]・Ｃ[１]：データマッピング（多重）の有無情報領域
Ｙ[２]〜Ｙ[５]、Ｃ[２]〜[５]：データマッピング（多重）領域

【0032】

さらに、データマッピングの有無情報に応じて、以下の２通りの処理に分類される。
（１）データをマッピングしない（映像データがそのまま残る）
（２）ＴＳ[０]〜ＴＳ[３]、ＴＳ[４]〜ＴＳ[７]のデータを変換しマッピングする
そして、Ｙ[６]〜Ｙ[９]、Ｃ[６]〜Ｃ[９]：映像信号領域（データ・情報がマッピングされない）とする。

【0033】

続いて、Ｙチャンネル、Ｃチャンネル共に、データマッピングの有無情報は、１０ビット中の下位２ビットで構成される。それぞれの意味は、二進数の値で以下のようして表す。
Ｙ[０]・Ｙ[１]、Ｃ[０]・Ｃ[１]
二進数（00）：ＴＳデータはマッピングしない
二進数（11）：ＴＳパケットの先頭バイトである（マッピングは行わない）
二進数（10）：ＴＳデータを変換しマッピングする（多重パターン１）
二進数（01）：ＴＳデータを変換しマッピングする（多重パターン２）

【0034】

より具体的には、以下の通りである。
二進数（00）：ＴＳデータはマッピングしない（映像データはそのまま残る）
二進数（11）：ＴＳパケットの先頭バイトである（パケット先頭バイトは0x47固定であるためマッピングしない）
二進数（10）：多重パターン１（Ｙチャンネル、Ｃチャンネル共にマッピングＴＳデータ信号の上位から１ビット目（ＴＳ[３]、ＴＳ[７]のビット反転を行いマッピングする）
二進数（01）：多重パターン２（Ｙチャンネル、Ｃチャンネル共にマッピングＴＳデータ信号の上位から２ビット目（ＴＳ[２]、ＴＳ[６]のビット反転を行いマッピングする）

【0035】

ここで、図４に、Ｙチャンネルにおける多重パターン１（ａ）と、多重パターン２（ｂ）のＴＳデータ（変換前）と多重（マッピング）対象データ（変換後）の一例を示す。なお、図中、（~）は、ビット演算子のＮＯＴ（ビット反転）を意味している。つまり、~１＝０で、~０＝１である。

【0036】

続いて、上述の映像信号領域は、ＴＳデータのマッピング（多重）を行わない領域である。マッピング前の映像信号の値がそのまま残される。以上の領域配分と、ＴＳデータのマッピング方法に従い、ＴＳデータがマッピングされる一例を図５に示す。

【0037】

本図では、例えば、アクティブビデオ領域（有効映像領域）におけるＹチャンネルのＹ[０]・Ｙ[１]が、左から(11)は、ＴＳパケットの先頭バイト、(00)はマッピングしない、(01)は、多重パターン２、(10)は、多重パターン１・・・と表されている。

【0038】

次に、上記多重パターンの選択について説明する。まず、１０ビット領域で禁止コード（具体的には、１６進法で、0x000〜0x003、0x3FC〜0x3FF）を発生させないためには、１０ビット中の上位８ビットにて0x00と0xFFを発生させないことと等価になる。よって、ＴＳデータのマッピングでＹ[２]〜Ｙ[９]又は、Ｃ[２]〜Ｃ[９]で0x00又は0xFFが発生しないように、多重パターンの選択を行うようにする。

【0039】

またさらに、ＴＳデータがマッピングされるＹチャンネル又はＣチャンネルの最上位ビット（具体的には、Ｙ[５]又はＣ[５]）は、マッピングされる前の映像信号のビット値と極力同じになるように多重パターンの選択を行うようにする。

【0040】

ここで、図６にＹチャンネルを例に、具体的な多重パターン選択のフローを示す。マッピングされる前の映像信号をＹ[０]〜Ｙ[９]とし、マッピング対象のＴＳデータをＴＳ[４]〜ＴＳ[７]としている。また、Ｃチャンネルも同様のフローに従い選択される。なお、図中、Ｙ[9:5]は、Ｙ[５]〜Ｙ[９]を表し、ＴＳ[7:4]は、ＴＳ[４]〜ＴＳ[７]を表している。

【0041】

図６中のＳ００１〜Ｓ００４は、禁止コード処理優先のために、Ｙチャンネル又はＣチャンネルの最上位ビット（具体的には、Ｙ[５]又はＣ[５]）がマッピングされる前の映像信号のビット値と同じにならない場合の例外処理の選択結果である。しかし、例外処理は、Ｙ[５]〜Ｙ[９]とＴＳ[４]〜ＴＳ[７]の条件が全て揃った場合に選択されるために、発生頻度は低い。従って、多くの場合には、Ｓ００５とＳ００６の選択結果となるため、映像品質の劣化に対しては軽微な影響となるわけである。

【0042】

続いて、本実施形態におけるＴＳデータ抽出部１８は、ＴＳデータがマッピングされているＨＤ−ＳＤＩデータから、ＴＳデータを抽出する処理を行う（ステップ３）。つまり、ＴＳデータのマッピングのルールと、ＴＳデータマッピングの有無情報に従って、マッピングされた領域からＴＳデータを抽出するというものである。なお、データマッピングの有無情報が、ＴＳパケットの先頭である場合は、ＴＳパケット先頭バイト（１６進数の0x47値）をＴＳデータとする。

【0043】

そして、第１、第２のデコード部（２０、２２）が、ＴＳデータ抽出部１８によって、それぞれ抽出されたＴＳデータを受け、第１、第２のエンコード部（１２、１４）と同方式により、それぞれデコード処理を行い、復号映像信号として出力していく（ステップ４）。

【0044】

続いて、本発明に係るデジタル信号の伝送装置及びデジタル信号の伝送方法の第２の実施形態について図面を参照しながら説明する。図７は、本発明に係るデジタル信号の伝送装置の第２の実施形態における複数のエンコードデータがマッピング（多重）された状態を示した一例図である。

【0045】

本実施形態は、上述の第１の実施形態において複数のＴＳデータのマッピングを行うものである。複数のＴＳデータのマッピングを行う場合には、時分割マッピングを行う。マッピングのルールは、第１の実施形態と同様に行い、マッピング部１６と、ＴＳデータ抽出部１８で時分割の方法を予め決めておく。マッピングされるＴＳデータ１（ＴＳ１）と、ＴＳデータ２（ＴＳ２）の２種類について、偶数サンプルと、奇数サンプルで時分割マッピングした一例を図７に示す。

【産業上の利用可能性】

【0046】

本発明に係るデジタル信号の伝送装置及びデジタル信号の伝送方法は、ＨＤ−ＳＤＩフォーマットの有効映像領域へＴＳデータを多重する際に、禁止コードを発生させず、また、多重前のＨＤ−ＳＤＩ信号の映像品質劣化を極力抑えることができ、さらに、データ有無情報の認識や、多重されているパケット間の同期を容易なものとすることができる。

【符号の説明】

【0047】

１０ デジタル信号の伝送装置
１２ 第１のエンコード部
１４ 第２のエンコード部
１６ マッピング部
１８ ＴＳデータ抽出部
２０ 第１のデコード部
２２ 第２のデコード部
２４ モニター

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】