映像多重装置、映像分離装置、映像信号伝送システム及びプログラム
【課題】映像信号伝送システムにおいて、複数の送り返し映像を低遅延で伝送する。
【解決手段】基地局側における映像多重部３４の選択部３４１は、オペレータにより設定された選択信号に基づいて、複数の送り返し映像＃１〜＃Ｍのうち４つの送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを選択する。パラメータ決定部３４３は、オペレータにより設定された優先順位信号に基づいて、メモリ３４２に格納されたパラメータを読み出し、送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのパラメータａ，ｂ，ｃ，ｄを決定する。圧縮多重部３４４は、パラメータａ，ｂ，ｃ，ｄに基づいて、送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの画素を水平方向にそれぞれ間引きし、圧縮した送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを生成し、圧縮した送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを１系統の多重送り返し映像に配置して多重し、１系統の多重送り返し映像及びパラメータａ，ｂ，ｃ，ｄを多重する。
【解決手段】基地局側における映像多重部３４の選択部３４１は、オペレータにより設定された選択信号に基づいて、複数の送り返し映像＃１〜＃Ｍのうち４つの送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを選択する。パラメータ決定部３４３は、オペレータにより設定された優先順位信号に基づいて、メモリ３４２に格納されたパラメータを読み出し、送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのパラメータａ，ｂ，ｃ，ｄを決定する。圧縮多重部３４４は、パラメータａ，ｂ，ｃ，ｄに基づいて、送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの画素を水平方向にそれぞれ間引きし、圧縮した送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを生成し、圧縮した送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを１系統の多重送り返し映像に配置して多重し、１系統の多重送り返し映像及びパラメータａ，ｂ，ｃ，ｄを多重する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像信号伝送システムに関し、特に、複数の映像を低遅延で伝送する映像多重装置、映像分離装置、映像信号伝送システム及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スポーツ中継、音楽番組、ドラマ撮影等の撮影現場では、ケーブル付きカメラの代わりにワイヤレスカメラまたはＦＰＵ装置が用いられるようになってきている。ワイヤレスカメラは、ケーブル付きカメラに比べ、カメラワークの向上によりカメラアングル及び撮影位置の自由度が広くなるだけでなく、ケーブル敷設及び撤去の手間を省くことができ、設営準備の簡素化、撮影者自身を含む出演者及び観客に対する安全性の向上等の様々な効果を生み出すことができる。そこで、ハイビジョンテレビ信号を低遅延かつ高い回線信頼性で無線伝送するワイヤレスカメラの実現を目的として、映像信号伝送システムの開発が進められている（例えば、非特許文献１を参照）。
【０００３】
このようなワイヤレスカメラまたはＦＰＵ装置を用いた映像信号伝送システムには、本線系の伝送と送り返し系の伝送とがある。本線系は、主に、カメラ（以下、「端末側」という。）により撮影されたハイビジョン映像等を、副調整室(以下、「基地局側」という。）へ伝送する系統であり、送り返し系は、主に、端末側のカメラ制御信号、タリー信号、ゲンロック信号（３値同期信号）等の制御情報、及びカメラマンが撮影の際に参照する送り返し映像を、基地局側から端末側へ伝送する系統である。このような映像信号伝送システムでは、これらの２系統の双方向無線伝送の実現が求められている。
【０００４】
図１８は、従来の映像信号伝送システムの全体構成を示すブロック図である。この映像信号伝送システム１０１は、端末側に設けられたＮ台（Ｎは１以上の整数）の端末装置１０２−１〜１０２−Ｎと、基地局側に設けられた１台の基地局装置１０３とを備えて構成される。Ｎ台の端末装置１０２−１〜１０２−Ｎのそれぞれには、カメラマンが本線映像を撮影するためのワイヤレスカメラが含まれる。Ｎ台の端末装置１０２−１〜１０２−Ｎと１台の基地局装置１０３との間は、複数の送信アンテナ及び複数の受信アンテナを用いるＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ：多入力多出力）伝送環境が構築されている。
【０００５】
以下、本線系として２本の送信アンテナを有すると共に、送り返し系として１本の受信アンテナを有するＮ台の端末装置１０２−１〜１０２−Ｎと、本線系として４本の受信アンテナを有すると共に、送り返し系として４本の送信アンテナを有する基地局装置１０３との間で、双方向伝送を行うワイヤレスカメラによる映像信号伝送システム１０１を例にして説明する。また、制御情報とは、カメラ制御信号、ゲンロック信号、インカム信号等の、映像信号伝送システム１０１にて用いるハイビジョンカメラに関連する情報をいい、本線映像にはその音声信号も含まれるものとする。
【０００６】
〔端末側〕
図１８を参照して、端末側において、端末装置１０２−１は、カメラ（ＨＤＴＶカメラ）、インカム、本線／送り返し伝送部（端末側伝送部）１０４−１及び送受信部１０５−１を備えている。カメラは、ワイヤレスカメラであり、当該カメラを操作するオペレータであるカメラマンの操作により被写体の映像が撮影される。インカムは、カメラを操作するカメラマンと基地局側のオペレータとの間で音声情報のやり取りを行うための機器である。
【０００７】
（本線系の処理）
本線／送り返し伝送部１０４−１は、本線系の伝送部として機能する場合、カメラから本線映像＃１及びカメラ制御信号を入力すると共に、インカムからインカム信号を入力し、本線映像＃１及び制御情報（カメラ制御信号及びインカム信号等）に対し、所定の変調方式により多値変調する等の符号化処理を行い、ＯＦＤＭ信号を生成する。そして、本線／送り返し伝送部１０４−１は、２本の送信アンテナの系統毎に異なる２系統のＯＦＤＭ信号を送受信部１０５−１に出力する。
【０００８】
送受信部１０５−１は、本線系の伝送を行うための２本の送信アンテナを有し、本線系の送信部として機能する場合、本線／送り返し伝送部１０４−１から本線映像＃１及び制御情報を含む２系統のＯＦＤＭ信号を入力し、それぞれのＯＦＤＭ信号をアナログ信号にＤ／Ａ変換し、アナログ信号をＲＦ帯の信号に周波数変換し、一定レベルになるように増幅した後、ＲＦ信号をフィルタ処理する。フィルタ処理後の信号は、送信信号として２本の送信アンテナを介し、電波となって放射される。
【０００９】
（送り返し系の処理）
送受信部１０５−１は、送り返し系の伝送を行うための１本の受信アンテナを有し、送り返し系の受信部として機能する場合、基地局装置１０３から送信されたＮ台の端末装置１０２−１〜１０２−Ｎに対する送り返し映像及び制御情報を含む信号を１本の受信アンテナを介して受信する。そして、送受信部１０５−１は、その受信信号をフィルタ処理し、フィルタ処理後のＲＦ信号を増幅した後、ＲＦ帯の信号を周波数変換し、周波数変換後のアナログ信号をデジタル信号にＡ／Ｄ変換し、Ｎ台の端末装置１０２−１〜１０２−Ｎに対する送り返し映像及び制御情報を含むＯＦＤＭ信号を本線／送り返し伝送部１０４−１に出力する。
【００１０】
本線／送り返し伝送部１０４−１は、送り返し系の伝送部として機能する場合、送受信部１０５−１からＯＦＤＭ信号を入力し、ＯＦＤＭ信号を復調してＴＳ信号を生成し、送り返し映像及び制御情報に付加された、カメラ毎（端末装置１０２−１〜１０２−Ｎ毎）に割り当てられたシリアル番号を抽出し、シリアル番号に基づいて、当該端末装置１０２−１のＴＳ信号を分離し、さらに、制御情報を、カメラ制御信号、インカム信号、ゲンロック信号及びタリー信号にそれぞれ分離し、送り返し映像及びカメラ制御信号等の各信号をカメラ及びインカムへ出力する。尚、シリアル番号は、基地局側において、送り返し映像及び制御情報に対する付属情報として付加された、カメラ（または端末装置１０２−１〜１０２−Ｎ）を識別するための識別情報である。尚、端末装置１０２−２〜１０２−Ｎの構成は、端末装置１０２−１と同じである。
【００１１】
〔基地局側〕
図１８を参照して、基地局側において、基地局装置１０３は、送受信部１０６−１〜１０６−４及び本線／送り返し伝送部（基地局側伝送部）１０７を備えている。
【００１２】
（本線系の処理）
送受信部１０６−１〜１０６−４は、本線系の受信部として機能する場合、対応する１本の受信アンテナを介してそれぞれ受信したＯＦＤＭ信号に対し、フィルタ処理、増幅処理、周波数変換処理を行い、それぞれのＯＦＤＭ信号を本線／送り返し伝送部１０７に出力する。
【００１３】
本線／送り返し伝送部１０７は、本線系の伝送部として機能する場合、送受信部１０６−１〜１０６−４から４系統のＯＦＤＭ信号を入力し、Ａ／Ｄ変換処理等及び各ＯＦＤＭ信号を復調した後に行うＭＩＭＯ復調により、対応する端末装置１０２−１〜１０２−Ｎにおける本線映像及び制御情報を生成する。そして、本線／送り返し伝送部１０７は、対応するＯＦＤＭ信号から本線映像を抽出し、復調処理、誤り訂正復号等の信号処理を施し、本線映像＃１〜＃Ｎを出力する。また、本線／送り返し伝送部１０７は、対応するＯＦＤＭ信号から制御情報を抽出し、復調処理等の信号処理を施し、制御情報＃１〜＃Ｎを生成して端末側から基地局側への方向のカメラ制御信号及びインカム信号を抽出し、カメラ制御信号をカメラコントローラに出力し、インカム信号をインカムに出力する。
【００１４】
（送り返し系の処理）
本線／送り返し伝送部１０７は、送り返し系の伝送部として機能する場合、送り返し映像、ゲンロック信号及びタリー信号を入力すると共に、カメラコントローラからカメラ制御信号を入力し、さらに、インカムからインカム信号を入力する。そして、本線／送り返し伝送部１０７は、送り返し映像、並びに、端末装置１０２−１〜１０２−Ｎ毎のゲンロック信号、カメラ制御信号及びインカム信号に、付属情報としてカメラ毎（または端末装置１０２−１〜１０２−Ｎ）を識別するためのシリアル番号を付加し、これらの信号を多重し、多重したＴＳ信号を所定の変調方式により多値変調して符号化し、ＯＦＤＭ信号を生成する。そして、本線／送り返し伝送部１０７は、ＯＦＤＭ信号を送受信部１０６−１〜１０６−４にそれぞれ出力する。
【００１５】
送受信部１０６−１〜１０６−４は、送り返し系の送信部として機能する場合、本線／送り返し伝送部１０７から、Ｎ台の端末装置１０２−１〜１０２−Ｎに対する送り返し映像及び制御情報を含むＯＦＤＭ信号を入力し、入力したＯＦＤＭ信号に対してＤ／Ａ変換処理、周波数変換処理、増幅処理、フィルタ処理等を行う。フィルタ処理後の信号は、送信信号として複数の送信アンテナを介して、電波となって放射される。
【００１６】
このように、図１８に示した従来の映像信号伝送システム１０１では、本線系によって、カメラにて撮影された本線映像及び制御情報を端末側から基地局側へ伝送し、送り返し系によって、送り返し映像及び制御情報を基地局側から端末側へ双方向伝送することができ、かつ、複数の送信アンテナを用いることによって、途切れにくい無線伝送を実現することができる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１７】
【非特許文献１】鈴木、中川、池田、“ミリ波モバイルカメラ用４２ＧＨｚ帯送り返し伝送システムの開発”、社団法人映像情報メディア学会、映像情報メディア学会技術報告、ｖｏｌ．３５，ｎｏ．１０，ｐ．３５−３８，ＢＣＴ２０１１−３８、２０１１年２月１８日
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
前述した従来の映像信号伝送システム１０１は、送り返し系において、送り返し映像として１系統の映像（例えば、オンエア映像）のみを基地局側から端末側へ伝送する。これは、送り返し系にて使用可能な伝送チャンネル及び伝送容量を考慮し、かつ、映像が途切れないように伝送されることを考慮すると、低伝送レート（約２０Ｍｂｐｓ）の１系統の映像に制限されるからである。また、送り返し映像は、カメラマンが本線映像を撮影する際に参照する映像であり、低遅延の性能が要求されるからである。これに対し、送り返し映像として複数系統の映像を伝送する場合を想定すると、コーデック（符号化及び復号処理）による画質劣化の影響が大きくなり、送り返し映像としての役割を果たさなくなるため、送り返し映像を参照して本線映像を撮影するカメラマンによって不都合だからである。しかしながら、送り返し映像として複数系統の映像を伝送する要求が高まっている。
【００１９】
図１９は、ゴルフ中継の場合に必要な送り返し映像を伝送する映像信号伝送システムを説明する図である。図１９に示すように、各ホールの映像制作を担当するＳＷ（スイッチャー：中継車）が予め決められており、ＳＷ１が９Ｈ（ホール）、１２Ｈ及び１５Ｈを担当し、ＳＷ２が１０Ｈ、１３Ｈ及び１６Ｈを担当し、ＳＷ３が１１Ｈ、１４Ｈ及び１７Ｈを担当し、メインＳＷが１８Ｈ及び練習場を担当するものとする。また、メインＳＷは、ＳＷ１〜ＳＷ３によりそれぞれ選択された映像を入力し、入力した複数の映像のうち１つの映像をオンエア映像として出力するものとする。つまり、カメラマンにより撮影された各ホールまたは練習場の本線映像は、ＳＷ１〜ＳＷ３及びメインＳＷのいずれかのＳＷへ伝送され、ＳＷ１〜ＳＷ３がそれぞれ担当するホールの映像を入力し、ＳＷ１〜ＳＷ３により選択された映像が、メインＳＷへそれぞれ伝送され、メインＳＷにおいて、ＳＷ１〜ＳＷ３及びメインＳＷの映像からオンエア映像が選択され出力される。ワイヤレスカメラを操作するカメラマンは、プレーヤの移動に従って複数のホールを移動し、プレーヤ等の被写体を撮影する。カメラマンにより撮影された本線映像は、撮影したホール等に応じて、当該ホール等を担当するＳＷ１〜ＳＷ３及びメインＳＷのいずれかのＳＷによって受信される。
【００２０】
このようなゴルフ中継において、図１９に示した従来の映像信号伝送システム１０１では、カメラマンは、送り返し映像としてオンエア映像のみを見ることができる。しかしながら、カメラマンが被写体を撮影する場合に、オンエア映像を参照するだけでは十分でないという問題があった。例えば、１２Ｈで撮影しているカメラマン（図１９において左側のカメラマン）は、１２Ｈの映像がＳＷ１へ伝送されることから、オンエア映像に加え、必要に応じてＳＷ１にて選択されている映像を見ることにより、ＳＷ１の選択状況（ＳＷ１が選択している映像）に応じた撮影を行うことができる。同様に、１７Ｈで撮影しているカメラマン（図１９において右側のカメラマン）は、１７Ｈの映像がＳＷ３へ伝送されることから、オンエア映像に加えて、必要に応じてＳＷ３にて選択されている映像を見ることにより、ＳＷ３の選択状況（ＳＷ３が選択している映像）に応じた撮影を行うことができる。
【００２１】
このように、カメラマンが自分にとって必要な送り返し映像を選択することができれば、例えば、同じＳＷに属する他のカメラマンの撮影情報をもとに自分の撮影する映像を決定することができ、有用な本線映像を伝送することが可能となる。したがって、送り返し映像が１系統に制限される環境下で、複数系統の送り返し映像を基地局側から端末側へ低遅延で伝送し、端末側において、カメラマンが複数の送り返し映像から必要な送り返し映像を選択して見ることが可能な仕組みが所望されていた。
【００２２】
そこで、本発明は前記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、複数の映像を低遅延で伝送可能な映像多重装置、映像分離装置、映像信号伝送システム及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
前記した課題を解決するため、本発明による請求項１の映像多重装置は、端末側から基地局側への本線伝送と、前記基地局側から前記端末側への送り返し伝送とを行う映像信号伝送システムにおける前記基地局側の映像多重装置であって、複数の送り返し映像から、所定数の送り返し映像を選択する選択部と、前記所定数の送り返し映像が圧縮される際の前記所定数の送り返し映像毎の圧縮率を含むパラメータを決定するパラメータ決定部と、前記パラメータ決定部により決定されたパラメータに含まれる圧縮率に基づいて、前記選択部により選択された所定数の送り返し映像を１つの映像に圧縮して多重する圧縮多重部とを備え、前記多重した１つの映像及びパラメータの送り返し伝送を行う、ことを特徴とする。
【００２４】
また、本発明による請求項２の映像多重装置は、請求項１に記載の映像多重装置において、前記パラメータ決定部が、当該映像多重装置を扱うオペレータの操作に従って、前記所定数の送り返し映像毎に、前記圧縮率、前記所定数の送り返し映像が１つの映像に圧縮され多重される際の配置位置、及び、前記端末側において前記１つの映像に含まれる所定数の送り返し映像から所定の送り返し映像が分離されて元の送り返し映像が生成される際の拡大率を含むパラメータを決定する、ことを特徴とする。
【００２５】
また、本発明による請求項３の映像多重装置は、請求項２に記載の映像多重装置において、前記圧縮多重部が、前記パラメータ決定部により決定されたパラメータに含まれる圧縮率に基づいて、前記選択部により選択された所定数の送り返し映像をそれぞれ圧縮し、前記パラメータに含まれる配置位置に基づいて、前記圧縮したそれぞれの送り返し映像を前記１つの映像に配置する、ことを特徴とする。
【００２６】
さらに、本発明による請求項４の映像分離装置は、請求項１から３までのいずれか一項の映像多重装置により多重された１つの映像及びパラメータを、前記基地局側から受信する端末側の映像分離装置であって、前記１つの映像に含まれる圧縮された所定数の送り返し映像から、所定の映像を分離する分離部と、前記分離部により分離された所定の映像に対するパラメータに基づいて、前記所定の映像を伸張し、元の送り返し映像に復元する伸張部と、を備えたことを特徴とする。
【００２７】
また、本発明による請求項５の映像分離装置は、請求項２または３の映像多重装置により多重された１つの映像及びパラメータを、前記基地局側から受信する端末側の映像分離装置であって、前記１つの映像に含まれる圧縮された所定数の送り返し映像から、所定の映像に対するパラメータに含まれる配置位置に基づいて、前記所定の映像を分離する分離部と、前記分離部により分離された所定の映像に対するパラメータに含まれる拡大率に基づいて、前記所定の映像を伸張し、元の送り返し映像に復元する伸張部と、を備えたことを特徴とする。
【００２８】
さらに、本発明による請求項６の映像信号伝送システムは、端末側から基地局側への本線伝送と、前記基地局側から前記端末側への送り返し伝送とを行う映像信号伝送システムにおいて、前記基地局側に設けられた映像多重装置が、複数の送り返し映像から、所定数の送り返し映像を選択する選択部と、前記所定数の送り返し映像が圧縮される際の前記所定数の送り返し映像毎の圧縮率を含むパラメータを決定するパラメータ決定部と、前記パラメータ決定部により決定されたパラメータに含まれる圧縮率に基づいて、前記選択部により選択された所定数の送り返し映像を１つの映像に圧縮して多重する圧縮多重部とを備え、前記多重した１つの映像及びパラメータの送り返し伝送を行い、前記端末側に設けられた映像分離装置が、前記送り返し伝送が行われた１つの映像に含まれる圧縮された所定数の送り返し映像から、所定の映像を分離する分離部と、前記分離部により分離された所定の映像に対するパラメータに基づいて、前記所定の映像を伸張し、元の送り返し映像に復元する伸張部とを備えたことを特徴とする。
【００２９】
さらに、本発明による請求項７の映像多重プログラムは、コンピュータを、請求項１から３までのいずれか一項に記載の映像多重装置として機能させることを特徴とする。
【００３０】
また、本発明による請求項８の映像分離プログラムは、コンピュータを、請求項４または５に記載の映像分離装置として機能させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３１】
以上のように、本発明によれば、映像多重装置から映像分離装置へ複数の映像を低遅延で伝送することが可能となる。例えば、映像分離装置が設けられた端末側のカメラマンは、映像多重装置が設けられた基地局側から送信された複数の映像のうち、必要な映像を選択することで、状況に応じた撮影を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の概要を説明するための映像信号伝送システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態による映像多重部及び映像分離部を含む映像信号伝送システムの全体構成を示すブロック図である。
【図３】基地局側の本線／送り返し伝送部の構成を示すブロック図である。
【図４】映像多重部（映像多重装置）の構成を示すブロック図である。
【図５】映像多重部の処理を示すフローチャートである。
【図６】端末側の本線／送り返し伝送部の構成を示すブロック図である。
【図７】映像分離部（映像分離装置）の構成を示すブロック図である。
【図８】映像分離部の処理を示すフローチャートである。
【図９】映像多重部のメモリに格納されたパラメータの例を説明する図である。
【図１０】多重送り返し映像の構成例を説明する図である。
【図１１】ＨＤ−ＳＤＩ信号の構成を示す図である。
【図１２】サイドバイサイド方式、トップアンドボトム方式及び４分割マルチビュアー方式を説明する図である。
【図１３】トップアンドボトム方式の処理を説明する図である。
【図１４】４分割マルチビュアー方式の処理を説明する図である。
【図１５】サイドバイサイド方式の処理を説明する図である。
【図１６】サイドバイサイド方式の応用例を説明する図である。
【図１７】サイドバイサイド方式の応用例において、映像画質に優位差をつけた場合の各映像の解像度を説明する図である。
【図１８】従来の映像信号伝送システムの全体構成を示すブロック図である。
【図１９】ゴルフ中継の場合に必要な送り返し映像を伝送する映像信号伝送システムを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて詳細に説明する。
〔発明の概要〕
まず、発明の概要について説明する。例えば、本線系及び送り返し系の双方向の低遅延無線伝送を実現する映像信号伝送システムにおいては、送り返し系にて使用可能な伝送チャンネル及び伝送容量等を考慮すると、１系統のハイビジョン映像のみの伝送に制限される。そこで、本発明では、基地局側の映像多重装置が、複数の映像を水平方向に所定の比率で圧縮多重し、複数の映像を含む圧縮多重映像を出力し、端末側の映像分離装置が、映像多重装置により出力された圧縮多重映像から所定の映像を分離し、分離した映像に対し水平方向に所定の比率で伸張し、伸張した映像を出力することを特徴とする。
【００３４】
一般に、複数の映像を多重伝送する手法として、圧縮符号化したＴＳパケット（ＭＰＥＧ２−ＴＳ）の複数のビデオストリームをＴＳ多重するものがある。この手法は、地上デジタル放送等においても採用されており、１つの受信チャンネルに複数の映像信号を多重して伝送可能な規格に基づいたものである。しかし、ＴＳパケットの切り替えを行った場合にショックレスに伝送帯域を変更したり、瞬時に他の映像に切り替えたりすることができない。異なる映像のＴＳパケットをデコードするための時間が必要になり、ある程度のＴＳパケットをバッファリングする必要があり、遅延が発生するだけでなくデコード作業中に切り替えると映像が破綻する。そこで、ＴＳ多重する手法を用いるのではなく、映像を水平または／及び垂直方向に圧縮して複数のタイル映像として扱い、１つの（１系統）の映像を生成して伝送する手法を用いる。
【００３５】
異なる２つの映像を水平及び垂直方向に圧縮して伝送する手法は、３Ｄ（立体）映像伝送の手法として従来から使用されており、水平方向に圧縮する方式を「サイドバイサイド方式」といい、垂直方向に圧縮する方式を「トップアンドボトム方式」という。また、サイドバイサイド方式とトップアンドボトム方式とを組み合わせると、「４分割マルチビュアー方式」のタイル映像となる。
【００３６】
図１２は、サイドバイサイド方式、トップアンドボトム方式及び４分割マルチビュアー方式を説明する図である。図１２（１）は、サイドバイサイド方式を説明する図であり、水平方向に分割された２つの映像Ａ，Ｂにより１系統の映像が構成される。この映像を復元するためには、水平方向にピクセル（画素）を２倍すればよい。図１２（２）は、トップアンドボトム方式を説明する図であり、垂直方向に分割された２つの映像Ａ，Ｂにより１系統の映像が構成される。この映像を復元するためには、垂直方向にピクセルを２倍すればよい。図１２（３）は、４分割マルチビュアー方式を説明する図であり、水平及び垂直方向に分割された４つの映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄにより１系統の映像が構成される。この映像を復元するためには、水平及び垂直方向にピクセルを２倍すればよい。映像を復元するための伸張処理は、図１２（１）〜（３）に示した映像毎のフィールド単位に行えばよい。また、ピクセルの伸張及び圧縮処理は、小さいハードウェア規模により実現することができる。
【００３７】
ここで、映像遅延について説明する。図１３は、図１２（２）に示したトップアンドボトム方式の処理を説明する図であり、図１４は、図１２（３）に示した４分割マルチビュアー方式の処理を説明する図である。図１３に示すように、トップアンドボトム方式では、映像Ａ，Ｂの伸張処理は、垂直方向にピクセルを拡大することで行われる。また、図１４に示すように、４分割マルチビュアー方式では、映像Ａ〜Ｄの伸張処理は、水平及び垂直方向にピクセルを拡大することで行われる。また、インターレスの表示方式の場合、図１３に示した映像Ｂの処理を行うタイミング及び図１４に示した映像Ｃの処理を行うタイミングは、１／２フィールドの時点となる。これは、映像が上部の第１ラインから順次伝送されてくるからである。ビデオバッファの構成にもよるが、通常は１フィールドの映像を蓄えてからパイプライン処理を行うため、トップアンドボトム方式及び４分割マルチビュアー方式では、最低１／２フィールド、最長１フィールドの映像遅延が発生する。この遅延は、映像を圧縮多重する基地局側、及び映像を伸張復元する端末側にてそれぞれ発生するから、合計で最低１フィールド（１６．６ｍｓ）、最長２フィールド（３３．２ｍｓ）の遅延が発生する。
【００３８】
図１５は、図１２（１）に示したサイドバイサイド方式の処理を説明する図である。映像Ａ，Ｂの伸張処理は、水平方向にピクセルを拡大することで行われる。サイドバイサイド方式では、映像Ｂの処理を行うタイミングは、１／２ラインの時点となる。ラインバッファを用いてパイプライン処理を行うことを考慮すると、最長でも１ラインの遅延となる。したがって、最低１／２ライン（１４．８μｓ）、最長１ライン（２９．６μｓ）の映像遅延が発生する。この遅延は、映像を圧縮多重する基地局側、及び映像を伸張復元する端末側にてそれぞれ発生するから、合計で最低１ライン（２９．６μｓ）、最長２ライン（５９．２μｓ）の遅延で済むことになる。
【００３９】
このように、映像遅延を考慮すると、フィールド処理よりもライン処理の方が、コーディック等を含めた処理時間が１/１０００倍程度短縮することができる。そこで、本発明では、サイドバイサイド方式を改良した方式を採用し、遅延時間を増やすことなく、映像の多重化数を増やし、また、ショックレスに映像選択及び画質を変更するようにした。
【００４０】
図１６は、図１２（１）に示したサイドバイサイド方式の応用例を説明する図である。この応用例の映像は、水平方向に分割された４つの映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄにより１系統の映像が構成される。この映像を復元するためには、水平方向にピクセルを４倍すればよい。これらの映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、水平方向にのみ画素の圧縮処理が行われ、垂直方向には圧縮処理が行われていないから、これらの伸張処理は、水平方向に１ライン分のデータを取得し、水平方向にピクセルを拡大することにより行われ、元のハイビジョンサイズに復元することができる。処理に必要な時間は１ライン分である。映像はフィールド単位で扱われるから、伸張を開始するピクセルの初期値をフィールドの先頭にて変更することにより、ショックレスに映像を選択することができる。
【００４１】
図１６に示したように、映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを均等に分割した場合は、１映像あたり１／４ラインの時間タイミングとなり、その解像度は４８０×１０８０ピクセルとなる。４つの映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄからなる１系統の映像の解像度は、１９２０×１０８０ピクセルだからである。カメラマンがファインダーで映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのうちのいずれかを確認する場合には、このような解像度でも許容することができる。この場合、映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの解像度（ライン方向の各映像に割り当てるライン長の割合）を可変にすることにより、映像画質に優位差をつけることができる。
【００４２】
図１７は、サイドバイサイド方式の応用例において、映像画質に優位差をつけた場合の各映像の解像度を説明する図である。図１７に示すように、映像Ａの解像度は７２０×１０８０ピクセルであり、映像Ｂ，Ｃ，Ｄよりも高い。映像Ｂ，Ｃ，Ｄの解像度はそれぞれ４００×１０８０ピクセルであり、映像Ａよりも低い。したがって、映像Ａは、解像度が元の１９２０×１０８０ピクセルから７２０×１０８０ピクセルになるように、元の映像に対して圧縮処理が行われることで生成される。また、映像Ｂ，Ｃ，Ｄは、解像度が元の１９２０×１０８０ピクセルから４００×１０８０ピクセルになるように、元の映像に対して圧縮処理が行われることで生成される。
【００４３】
このように、圧縮率を可変にすることにより、より重要な映像は解像度を上げて伝送することができ、カメラマンは必要に応じて画質の高い映像を見ることができる。また、映像毎に圧縮率を可変にしたとしても、全体の遅延時間は一定で変わることがなく、さらに、この操作をフィールド単位に行うことにより、ショックレスに映像を切り替えることができる。
【００４４】
このようなサイドバイサイド方式は、ＭＰＥＧ等の圧縮符号化による帯域制限をするものではないから、絵柄によることなく常に一定の画質となる。このため、静止画であっても解像度は低いが、動きの早い映像についてはＭＰＥＧ特有のブロックノイズが発生しない。例えば、ＳＤＴＶ（ＤＶＤ）の解像度は７２０×４８０ピクセルであり、Ｓ−ＶＨＳの水平解像度は４００ピクセル程度である。したがって、サイドバイサイド方式では、解像度はある程度低くなるが、カメラマンがファインダーで映像を確認する程度のレベルであれば、十分に活用することができる。
【００４５】
尚、本出願人である日本放送協会により開発された映像信号伝送システムでは、その遅延時間は１フレーム以内（約３０ｍｓ程度）であり、この遅延時間は、ＭＰＥＧ２によるコーディック及び伝送における時間インタリーブ等の処理時間を含んでいる。図１５に示したサイドバイサイド方式の処理にて説明したとおり、映像Ｂの遅延時間は最長５９．２μｓである。したがって、本発明の実施形態による映像信号伝送システムとして合計のシステム遅延時間は約３０．０５９ｍｓとなり、サイドバイサイド方式による映像Ｂの遅延時間５９．２μｓはシステム遅延時間に対して微量であることがわかる。
【００４６】
図１は、本発明の概要を説明するための映像信号伝送システムの構成を示すブロック図である。この映像信号伝送システム１は、図１７に示したサイドバイサイド方式を用いて映像を圧縮及び伸張するシステムであり、端末装置２及び基地局装置３を備えて構成される。端末装置２は、デコーダ６及び映像分離部（映像分離装置）７を備えている。基地局装置３は、映像多重部（映像多重装置）４及びエンコーダ５を備えている。
【００４７】
基地局装置３の映像多重部４は、送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを入力し、これらの送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに対し、所定のパラメータが示す圧縮率にて水平方向にそれぞれ圧縮し、図１７に示したように、圧縮した送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを生成し、所定のパラメータが示す位置にそれぞれ配置し、１系統の多重送り返し映像を生成し、１系統の多重送り返し映像及びパラメータを多重し、エンコーダ５に出力する。エンコーダ５は、映像多重部４から、多重送り返し映像及びパラメータを含む信号を入力し、符号化処理を施す。エンコーダにより符号化処理された信号は、送信信号として端末装置２へ伝送される。尚、圧縮の種類として画素の間引きの方法も含まれ、圧縮率には間引き率である場合もあり得る。
【００４８】
端末装置２が基地局装置３から伝送された信号を受信すると、デコーダ６は、この受信信号に対し復号処理を施し、多重送り返し映像及びパラメータを含む信号を映像分離部７に出力する。映像分離部７は、デコーダ６から多重送り返し映像及びパラメータを含む信号を入力すると共に、端末装置２を操作するオペレータの設定により選択信号を入力し、カメラマン（オペレータ）により設定された選択信号を入力し、パラメータが示す位置に基づいて、多重送り返し映像に含まれる４つの圧縮された送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのうち、選択信号が示す１つの圧縮された送り返し映像を分離し、パラメータが示す拡大率にてこの１つの圧縮された送り返し映像を水平方向に伸張し、選択送り返し映像を生成して出力する。
【００４９】
このように、図１に示した映像信号伝送システム１によれば、図１７に示したサイドバイサイド方式を用いて映像を圧縮及び伸張するようにしたから、映像多重部４を備えた基地局装置３から映像分離部７を備えた端末装置２へ、複数の送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを低遅延で伝送することが可能となる。
【００５０】
〔映像信号伝送システムの全体構成〕
次に、本発明の実施形態による映像多重部及び映像分離部を含む映像信号伝送システムの全体構成について説明する。図２は、その映像信号伝送システムの全体構成を示すブロック図である。この映像信号伝送システム１は、図１に示した映像信号伝送システム１を具体的に示したものであり、端末側に設けられたＮ台（Ｎは１以上の整数）の端末装置２−１〜２−Ｎと、基地局側に設けられた１台の基地局装置３とを備えて構成される。Ｎ台の端末装置２−１〜２−Ｎと１台の基地局装置３との間は、図１８に示した映像信号伝送システム１０１と同様に、複数の送信アンテナ及び複数の受信アンテナを用いるＭＩＭＯ伝送環境が構築されている。また、送信アンテナ及び受信アンテナの本数も、図１８に示した映像信号伝送システム１０１と同様である。端末装置２−１〜２−Ｎは、本線／送り返し伝送部（端末側伝送部）２０−１〜２０−Ｎ及び送受信部１０５−１〜１０５−Ｎをそれぞれ備え、基地局装置３は、送受信部１０６−１〜１０６−４及び本線／送り返し伝送部（基地局側伝送部）３０を備えている。
【００５１】
尚、以下に説明する映像信号伝送システム１は、ＭＩＭＯ伝送環境を例にして示すが、本発明は、ＭＩＭＯ伝送環境に限定されるものではない。また、映像信号伝送システム１は、カメラ等を備えた端末装置２−１〜２−Ｎと基地局装置３との間で各種データを無線伝送するシステムとして示すが、本線映像等の伝送を中継する複数のＦＰＵ装置により構成されるシステムであってもよい。また、制御情報とは、カメラ制御信号、ゲンロック信号、インカム信号等の、映像信号伝送システム１にて用いる本線映像に関連する情報をいい、本線映像にはその音声信号も含まれるものとする。
【００５２】
図１８に示した従来の映像信号伝送システム１０１と図２に示す映像信号伝送システム１とを比較すると、端末側において、映像信号伝送システム１の端末装置２−１〜２−Ｎ
は、従来の映像信号伝送システム１０１の端末装置１０２−１〜１０２−Ｎにおける本線／送り返し伝送部１０４−１〜１０４−Ｎとは異なる本線／送り返し伝送部２０−１〜２０−Ｎを備えている点で相違する。また、端末装置２−１〜２−Ｎの本線／送り返し伝送部２０−１〜２０−Ｎは、複数の送り返し映像のうちの１つの送り返し映像を選択するための選択信号を入力する点で従来の映像信号伝送システム１０１と相違する。一方、基地局側において、映像信号伝送システム１の基地局装置３は、従来の映像信号伝送システム１０１の基地局装置１０３における本線／送り返し伝送部１０７とは異なる本線／送り返し伝送部３０を備えている点で相違する。また、基地局装置３の本線／送り返し伝送部３０は、複数の送り返し映像＃１〜＃Ｍ、複数の送り返し映像＃１〜＃Ｍから所定数の送り返し映像を選択するための選択信号、及び所定数の送り返し映像のそれぞれに対して圧縮率（間引き率）等を決めるための優先順位信号を入力する点で従来の映像信号伝送システム１０１と相違する。図２において、図１８と共通する部分には図１８と同一の符号を付し、その詳しい説明は省略する。
【００５３】
〔基地局側〕
図２に示した映像信号伝送システム１について、基地局側の基地局装置３に備えた本線／送り返し伝送部３０について説明する。図３は、本線／送り返し伝送部３０の構成を示すブロック図である。この本線／送り返し伝送部３０は、信号多重分離部３１，３２、復調部３３、映像多重部（映像多重装置）３４、多重分離部３５及び送り返し送信処理部３６を備えている。図１８に示した従来の本線／送り返し伝送部１０７は、図２における信号多重分離部３１，３２、復調部３３、多重分離部３５及び送り返し送信処理部３６を備えているが、本線／送り返し伝送部３０は、従来の本線／送り返し伝送部１０７の構成に加え、映像多重部３４を備えていることを特徴とする。
【００５４】
信号多重分離部３１は、本線系として機能する場合、送受信部１０６−１〜１０６−４から、本線映像＃１〜＃Ｎ及び制御情報を含む４系統のＯＦＤＭ信号を入力し、信号多重分離部３２に出力する。一方、信号多重分離部３１は、送り返し系として機能する場合、信号多重分離部３２から、多重送り返し映像、パラメータ及び制御情報を含むＯＦＤＭ信号を入力し、ＯＦＤＭ信号を４系統に分離して送受信部１０６−１〜１０６−４にそれぞれ出力する。
【００５５】
信号多重分離部３２は、本線系として機能する場合、信号多重分離部３１から、本線映像＃１〜＃Ｎ及び制御情報を含むＯＦＤＭ信号を入力し、４系統のＯＦＤＭ信号を復調部３３に出力する。一方、信号多重分離部３２は、送り返し系として機能する場合、送り返し送信処理部３６から、多重送り返し映像、パラメータ及び制御情報を含むＯＦＤＭ信号を入力し、信号多重分離部３１に出力する。
【００５６】
復調部３３は、信号多重分離部３２から４系統のＯＦＤＭ信号を入力し、Ａ／Ｄ変換処理等及び各ＯＦＤＭ信号を復調した後に行うＭＩＭＯ復調により、本線映像及び制御情報を抽出する。そして、復調部３３は、復調処理、誤り訂正復号等の信号処理を施し、本線映像＃１〜＃Ｎ及び制御情報を抽出し、本線映像＃１〜＃Ｎを外部へ出力し、制御情報を多重分離部３５に出力する。
【００５７】
多重分離部３５は、本線系として機能する場合、復調部３３から制御情報を入力し、多重された制御情報からカメラ制御信号＃１〜＃Ｎ及びインカム信号＃１〜＃Ｎを抽出し、カメラ制御信号＃１〜＃Ｎを対応するカメラコントローラ（図示せず）へ出力し、インカム信号＃１〜＃Ｎを対応するインカム（図示せず）へ出力する。一方、多重分離部３５は、送り返し系として機能する場合、カメラコントローラ（図示せず）からカメラ制御信号＃１〜＃Ｎを、インカム（図示せず）からインカム信号＃１〜＃Ｎをそれぞれ入力し、ゲンロック信号及びタリー信号を入力し、さらに、映像多重部３４から多重送り返し映像及びパラメータを入力する。そして、多重分離部３５は、これらの信号に、付属情報としてカメラ（または端末装置２−１〜２−Ｎ）を識別するためのシリアル番号を付加し、これらの信号を多重し、多重したＴＳ信号を送り返し送信処理部３６に出力する。
【００５８】
送り返し送信処理部３６は、多重分離部３５からＴＳ信号を入力し、ＴＳ信号に対して所定の変調方式により多値変調し、ＯＦＤＭ信号を生成して信号多重分離部３２に出力する。
【００５９】
（映像多重部）
映像多重部３４は、図１に示した映像多重部４に対応しており、外部から送り返し映像＃１〜＃Ｍを入力すると共に、オペレータにより設定された選択信号及び優先順位信号を入力し、選択信号に基づいて、複数の送り返し映像＃１〜＃Ｍから所定数（例えば４つ）の送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを選択し、優先順位信号に基づいて、選択した４つの送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのそれぞれに対する間引き率等のパラメータａ，ｂ，ｃ，ｄを決定し、パラメータａ，ｂ，ｃ，ｄに基づいて、４つの送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄをそれぞれ圧縮して１系統の多重送り返し映像に多重し、さらに多重送り返し映像及びパラメータａ，ｂ，ｃ，ｄを多重し、多重した多重送り返し映像及びパラメータを多重分離部３５に出力する。ここで、１番目の送り返し映像＃１はオンエア映像とし、選択信号は、複数の送り返し映像＃１〜＃Ｍから所定数（例えば４つ）の送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを選択するための信号であり、優先順位信号は、所定数の送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのそれぞれに対して間引き率等のパラメータａ，ｂ，ｃ，ｄを決めるための信号である。
【００６０】
図４は、映像多重部３４の構成を示すブロック図であり、図５は、映像多重部３４の処理を示すフローチャートである。この映像多重部３４は、選択部３４１、メモリ３４２、パラメータ決定部３４３及び圧縮多重部３４４を備えている。選択部３４１は、外部から複数の送り返し映像＃１〜＃Ｍを入力すると共に（ステップＳ５０１）、オペレータにより設定された選択信号を入力し、送り返し映像＃１〜＃Ｍのうち、選択信号が示す４つの送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを選択し（ステップＳ５０２）、送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを圧縮多重部３４４に出力する。
【００６１】
メモリ３４２には、優先順位毎に間引き率等のパラメータａ，ｂ，ｃ，ｄが格納されている。図９は、メモリ３４２に格納されたパラメータの例を説明する図である。優先順位に対応するパラメータは、間引き率及び拡大パラメータからなり、拡大パラメータは、開始点、終了点及び拡大率からなる。間引き率は、送り返し映像＃１〜＃Ｍにおける１９２０×１０８０ピクセルの画素を水平方向に間引くことにより、送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを生成する際の比率を示す。拡大パラメータの開始点は、所定の間引き率により圧縮（間引き）された送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを、１９２０×１０８０ピクセルの１系統の多重送り返し映像に配置する際の水平方向における最初の位置を示す。拡大パラメータの終了点は、所定の間引き率により圧縮された送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを、１９２０×１０８０ピクセルの１系統の多重送り返し映像に配置する際の水平方向における最後の位置を示す。また、拡大率は、端末側の端末装置２−１〜２−Ｎにおいて、圧縮された映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの画素を水平方向に伸張することにより、元の送り返し映像＃１〜＃Ｎを生成する際の比率を示す。
【００６２】
パラメータ決定部３４３は、オペレータにより設定された優先順位信号を入力し、優先順位信号が示す優先順位のパラメータをメモリ３４２から読み出し（ステップＳ５０３）、送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのパラメータａ，ｂ，ｃ，ｄを決定し（ステップＳ５０４）、パラメータａ，ｂ，ｃ，ｄを圧縮多重部３４４に出力する。例えば、パラメータ決定部３４３は、優先順位信号として、１番目の映像である送り返し映像Ａの優先順位を１、２番目の映像である送り返し映像Ｂの優先順位を２、３番目の映像である送り返し映像Ｃの優先順位を３、４番目の映像である送り返し映像Ｄの優先順位を４とする信号を入力し、メモリ３４２から図９に示したパラメータを読み出したとする。この場合、パラメータ決定部３４３は、優先順位１のパラメータはａ、優先順位２のパラメータはｂ、優先順位３のパラメータはｃ、優先順位３のパラメータはｄであるから、送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのパラメータをそれぞれａ，ｂ，ｃ，ｄに決定し、パラメータａ，ｂ，ｃ，ｄを圧縮多重部３４４に出力する。
【００６３】
圧縮多重部３４４は、選択部３４１から送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを入力すると共に、パラメータ決定部３４３から送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのパラメータａ，ｂ，ｃ，ｄを入力し、送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに対し、パラメータａ，ｂ，ｃ，ｄが示す間引き率にて水平方向に画素をそれぞれ間引きし、送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを圧縮する（ステップＳ５０５）。そして、圧縮多重部３４４は、パラメータａ，ｂ，ｃ，ｄが示す拡大パラメータの開始点及び終了点に従って、圧縮した送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを１系統の映像（１９２０×１０８０ピクセルの映像）にそれぞれ配置して多重し、１系統の多重送り返し映像を生成し、１系統の多重送り返し映像及びパラメータａ，ｂ，ｃ，ｄを多重し、多重分離部３５に出力する（ステップＳ５０６）。尚、映像信号にはブランキングと呼ばれる期間があり、このブランキングの期間に対応するアンシェラリ領域にユーザーデータを多重することができる。ＡＲＩＢ規格には、ユーザーデータを扱う規定（デジタルハイビジョン素材伝送補助データ運用規定：ＡＲＩＢ ＴＲ−Ｂ２２）があり、このような規格を用いて、１系統の多重送り返し映像にパラメータａ，ｂ，ｃ，ｄを多重し、伝送することができる。また、送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの解像度は、それぞれ１９２０×１０８０ピクセルであり、１系統の多重送り返し映像の解像度も１９２０×１０８０ピクセルである。さらに、送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ及び多重送り返し映像は、後述するように、ＨＤ−ＳＤＩ信号により構成されるものとする。
【００６４】
図１０は、多重送り返し映像の構成例を説明する図であり、図９に示したパラメータａ，ｂ，ｃ，ｄに基づいて圧縮された送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄにより構成される。圧縮多重部３４４は、送り返し映像Ａに対し、パラメータａが示す間引き率３７．５％に従って水平方向に間引き処理を行って圧縮し、７２０×１０８０ピクセルの映像を生成し、パラメータａが示す拡大パラメータの開始点１及び終了点７２０に従って、圧縮した７２０×１０８０ピクセルの送り返し映像Ａを、図１０に示す「Ａ」の位置に配置する。同様に、圧縮多重部３４４は、送り返し映像Ｂに対し、パラメータｂが示す間引き率２０．８％に従って水平方向に間引き処理を行って圧縮し、４００×１０８０ピクセルの映像を生成し、パラメータｂが示す拡大パラメータの開始点７２１及び終了点１１２０に従って、圧縮した４００×１０８０ピクセルの送り返し映像Ｂを、図１０に示す「Ｂ」の位置に配置する。送り返し映像Ｃ，Ｄについても同様にして、図１０に示す「Ｃ」「Ｄ」の位置に配置する。このようにして、圧縮された送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが多重され、１９２０×１０８０ピクセルの１系統の多重送り返し映像が生成される。
【００６５】
図１１は、ＨＤ−ＳＤＩ信号の構成を示す図である。送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ及び多重送り返し映像は、このＨＤ−ＳＤＩ信号により構成される。ＨＤ−ＳＤＩ信号は、ＳＭＰＴＥの２９２Ｍに規格化されている、非圧縮のＨＤＴＶ映像と音声信号を多重して伝送するシリアルデジタルインターフェース規格の信号である。図１１に示すように、ＨＤ−ＳＤＩ信号は、ＥＡＶ（Ｅｎｄ ｏｆ Ａｃｔｉｖｅ Ｖｉｄｅｏ）、ＬＮ（Ｌｉｎｅ Ｎｕｍｂｅｒ）、ＣＲＣＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ Ｃｏｄｅ）、補助データ、ＳＡＶ（Ｓｔａｒｔ ｏｆ Ａｃｔｉｖｅ Ｖｉｄｅｏ）及び映像データ（デジタルアクティブライン）により構成される。圧縮多重部３４４は、生成した１系統の多重送り返し映像を映像データの領域に格納し、パラメータａ，ｂ，ｃ，ｄを補助データの領域（アンシェラリ領域）に格納してＨＤ−ＳＤＩ信号を生成し、多重送り返し映像及びパラメータａ，ｂ，ｃ，ｄを含む多重信号として出力する。
【００６６】
以上のように、本発明による映像多重部３４によれば、選択部３４１が、オペレータにより設定された選択信号に基づいて、複数の送り返し映像＃１〜＃Ｍのうち４つの送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを選択し、パラメータ決定部３４３が、オペレータにより設定された優先順位信号に基づいて、送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのパラメータａ，ｂ，ｃ，ｄ（間引き率、開始点、終了点及び拡大率）を決定するようにした。また、圧縮多重部３４４が、パラメータａ，ｂ，ｃ，ｄに基づいて、送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの画素を水平方向にそれぞれ間引きして圧縮し、圧縮した送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを１系統の多重送り返し映像（１９２０×１０８０ピクセルの映像）にそれぞれ配置して１系統の送り返し映像に多重し、さらに、１系統の多重送り返し映像及びパラメータａ，ｂ，ｃ，ｄを多重するようにした。そして、このように多重された１系統の多重送り返し映像及びパラメータは、所定の制御情報と共に、基地局側の基地局装置３から端末側の端末装置２−１〜２−Ｎへ伝送され、端末装置２−１〜２−Ｎにおいて、パラメータａ，ｂ，ｃ，ｄに基づいて、１系統の多重送り返し映像に含まれる４つの送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのうち、カメラマンにより選択された送り返し映像が伸張され復元される。これにより、映像多重部３４にて複数の送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが水平方向に圧縮され、１系統の多重送り返し映像の容量にて伝送されるから、低遅延の伝送（１ライン程度の遅延）を実現することができる。そして、カメラマンは、複数の送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのうち必要な映像を選択することで、状況に応じた撮影を実現することができる。
【００６７】
また、１系統の多重送り返し映像に対してコーディックの処理がなされるから、コーディックの処理負荷は高くなることがなく、遅延のない円滑な処理が可能となる。また、映像信号伝送システム１の基地局装置３において、送受信部１０６−１〜１０６−４、並びに本線／送り返し伝送部３０の信号多重分離部３１、信号多重分離部３２、復調部３３、多重分離部３５及び送り返し送信処理部３６として既存の構成部をそのまま使用することができる。したがって、既存の装置を大規模に改造する必要がないから、低コストにて映像信号伝送システム１の基地局装置３を構成することができる。
【００６８】
また、１系統の多重送り返し映像にて伝送される複数の送り返し映像の数は、オペレータにより設定される選択信号及びメモリ３４２に格納されるパラメータによって変更することができるから、撮影対象、撮影体制または撮影状況に応じた柔軟な映像信号伝送システム１を構築することができる。例えば、図１９に示したゴルフ中継の場合には、各ホールの映像制作を担当するＳＷ（中継車）の数が予め決められている。したがって、オペレータは、１系統の多重送り返し映像に含まれる送り返し映像の数を、ゴルフ中継におけるＳＷの数に応じて自由に決定することができ、撮影対象及び撮影体制に応じて柔軟に対応することができる。図１９の例では、オンエア映像とＳＷ１〜ＳＷ３及びメインＳＷにより選択される映像との合計５つの送り返し映像を、１系統の多重送り返し映像に多重する。同様に、オペレータは、カメラの台数に応じて送り返し映像の数を決定することもできる。また、ゴルフ中継の場合、最終プレーヤが最終の１８Ｈへ移動するに従って使用するＳＷの数が減少する。したがって、オペレータは、１系統の多重送り返し映像に含まれる送り返し映像の数を、ゴルフ中継の進行に伴うＳＷの数の減少に合わせて決定することができ、撮影状況に応じて柔軟に対応することができる。尚、映像多重部３４は、ＳＷ１〜ＳＷ３により選択される映像の代わりに、選手のスコア、順位等の情報を送り返し映像として選択するようにしてもよい。
【００６９】
また、メモリ３４２に格納されるパラメータは、送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ毎に個別に設定することができるから、オペレータが個別に間引き率等を設定することで、映像に応じた画質の優先順位を付けることができる。したがって、送り返し映像の数が増えて画質が劣化する場合であっても、特に必要なオンエア映像の送り返し映像については、間引き率を低く設定することにより、その画質劣化を最小限に抑えることができる。この間引き率は、パラメータa，ｂ，ｃ，ｄを変化させることにより、撮影中においても基地局側で自由に設定することができる。
【００７０】
〔端末側〕
次に、図２に示した映像信号伝送システム１について、端末側の端末装置２−１〜２−Ｎに備えた本線／送り返し伝送部２０−１〜２０−Ｎ（以下、総称して本線／送り返し伝送部２０という。）について説明する。図６は、本線／送り返し伝送部２０の構成を示すブロック図である。この本線／送り返し伝送部２０は、ＯＦＤＭ信号生成部２１、多重部２２、復調部２３、分離部２４及び映像分離部（映像分離装置）２５を備えている。図１８に示した従来の本線／送り返し伝送部１０４−１〜１０４−Ｎは、図６におけるＯＦＤＭ信号生成部２１、多重部２２、復調部２３及び分離部２４を備えているが、本線／送り返し伝送部２０は、従来の本線／送り返し伝送部１０４−１〜１０４−Ｎの構成に加え、映像分離部２５を備えていることを特徴とする。
【００７１】
ＯＦＤＭ信号生成部２１は、カメラから本線映像を入力すると共に、多重部２２から制御情報を入力し、本線映像及び制御情報に対し、誤り訂正符号化等により圧縮等の信号処理を施し、所定の変調方式により多値変調し、ＯＦＤＭ信号を生成し、２本の送信アンテナの系統毎にＯＦＤＭ信号に分離し、２系統のＯＦＤＭ信号を出力する。多重部２２は、カメラからカメラ制御信号を入力すると共に、インカムからインカム信号を入力し、これらの信号をＴＳ多重し、制御情報としてＯＦＤＭ信号生成部２１に出力する。
【００７２】
復調部２３は、多重送り返し映像、パラメータ及び制御情報を含むＯＦＤＭ信号を入力し、ＯＦＤＭ信号を復調してＴＳ信号を生成し、ＴＳ信号を分離部２４に出力する。分離部２４は、復調部２３からＴＳ信号を入力し、ＴＳ信号に付加された付属情報（カメラまたは端末装置２−１〜２−Ｎ）を識別するためのシリアル番号を抽出し、シリアル番号に基づいて、自らの端末装置２−１〜２−Ｎに対する制御情報を分離し、さらに、制御情報から、カメラ制御信号、インカム信号、ゲンロック信号及びタリー信号をそれぞれ分離し、カメラ制御信号をカメラに出力し、インカム信号をインカムに出力し、ゲンロック信号及びタリー信号も出力する。また、分離部２４は、ＴＳ信号から１系統の多重送り返し映像及びパラメータａ，ｂ，ｃ，ｄを分離し、映像分離部２５に出力する。
【００７３】
（映像分離部）
映像分離部２５は、図１に示した映像分離部７に対応しており、分離部２４から１系統の多重送り返し映像及びパラメータａ，ｂ，ｃ，ｄを入力すると共に、カメラマン（オペレータ）により設定された選択信号を入力し、選択信号及びパラメータａ，ｂ，ｃ，ｄに基づいて、１系統の多重送り返し映像に含まれる４つの圧縮された送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのうち、選択信号が示す１つの圧縮された送り返し映像を分離し、この１つの圧縮された送り返し映像を伸張し、選択送り返し映像を生成して出力する。ここで、選択信号は、１系統の多重送り返し映像に含まれる４つの圧縮された送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのうち、カメラマンにより選択された１つの映像を選択するための信号である。
【００７４】
図７は、映像分離部２５の構成を示すブロック図であり、図８は、映像分離部２５の処理を示すフローチャートである。この映像分離部２５は、パラメータ抽出部２５１、分離部２５２及び伸張部２５３を備えている。パラメータ抽出部２５１は、分離部２４から１系統の多重送り返し映像及びパラメータａ，ｂ，ｃ，ｄを入力し（ステップＳ８０１）、パラメータａ，ｂ，ｃ，ｄを抽出し（ステップＳ８０２）、多重送り返し映像とパラメータａ，ｂ，ｃ，ｄとを区別し、分離部２５２に出力する。具体的には、パラメータ抽出部２５１は、ＨＤ-ＳＤＩ信号の補助データの領域からパラメータａ，ｂ，ｃ，ｄを抽出し、映像データの領域から多重送り返し映像を抽出する。
【００７５】
分離部２５２は、パラメータ抽出部２５１から１系統の多重送り返し映像及びパラメータａ，ｂ，ｃ，ｄを入力すると共に、カメラマンにより設定された選択信号を入力し、選択信号に基づいて、パラメータａ，ｂ，ｃ，ｄのうち、選択信号が示す１つの送り返し映像に対応する１つのパラメータを選定し、１系統の多重送り返し映像に含まれる圧縮された送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのうち、選定したパラメータに含まれる開始点及び終了点が示す位置から、１つの圧縮された送り返し映像を選択映像として分離する（ステップＳ８０３）。そして、分離部２５２は、選択映像を伸張部２５３に出力すると共に、選定したパラメータに含まれる拡大率を抽出し伸張部２５３に出力する。例えば、選択信号が、２番目の送り返し映像Ｂを選択することを示す信号であり、送り返し映像Ｂのパラメータｂが、図９に示したように、間引き率２０．８％、拡大パラメータの開始点７２１、終了点１１２０及び拡大率４８０％であるとする。この場合、分離部２５２は、２番目の送り返し映像Ｂを選択することを示す選択信号からパラメータｂを選定し、１系統の多重送り返し映像に対し、このパラメータｂに含まれる開始点７２１及び終了点１１２０が示す位置から、圧縮された４００×１０８０ピクセルの送り返し映像Ｂを選択映像として分離する。また、分離部２５２は、パラメータｂから拡大率４８０％を抽出する。
【００７６】
伸張部２５３は、分離部２５２から選択映像及び拡大率を入力し、選択映像の画素を、入力した拡大率にて水平方向に補間することで選択映像を伸張し（ステップＳ８０４）、選択送り返し映像を生成して出力する（ステップＳ８０５）。前述の例では、伸張部２５３は、圧縮された４００×１０８０ピクセルの送り返し映像Ｂ（４００×１０８０ピクセルの映像）及び拡大率４８０％を入力し、圧縮された送り返し映像Ｂの画素を拡大率４８０％にて水平方向に補間し、１９２０×１０８０ピクセルの元の選択送り返し映像Ｂに伸張し、カメラのビューファインダへ出力する。
【００７７】
尚、分離部２５２は、パラメータｂから間引き率２０．８％を抽出し、伸張部２５３は、分離部２５２により抽出された間引き率２０．８％から拡大率４８０％を求め（（１００／２０．８）×１００＝４８０）、圧縮された送り返し映像Ｂの画素を、求めた拡大率４８０％にて水平方向に補間するようにしてもよい。この場合、パラメータには拡大率が含まれず、拡大率を伝送しなくて済む。
【００７８】
また、端末装置２−１〜２−Ｎの本線／送り返し伝送部２０−１〜２０−Ｎは、カメラマンの設定入力に従って、カメラマンが所望する送り返し映像を伝送するように、その送り返し映像を識別するための情報を多重部２２により多重し、ＯＦＤＭ信号生成部２１によりＯＦＤＭ信号を生成するようにしてもよい。これにより、カメラマンが所望する送り返し映像を識別するための情報が基地局側の基地局装置３へ伝送され、基地局装置３は、その送り返し映像を含む多重送り返し映像を端末装置２−１〜２−Ｎへ伝送する。これにより、カメラマンは、所望する送り返し映像が多重送り返し映像に含まれない場合であっても、前述の設定入力を行うことで基地局側から所望する送り返し映像を追加及び変更することが可能となり、所望する送り返し映像を選択して見ることができる。
【００７９】
以上のように、本発明による映像分離部２５によれば、パラメータ抽出部２５１が、多重送り返し映像が格納されたＨＤ−ＳＤＩ信号からパラメータａ，ｂ，ｃ，ｄを抽出し、分離部２５２が、オペレータにより設定された選択信号に基づいて、パラメータａ，ｂ，ｃ，ｄのうち、選択信号が示す１つの送り返し映像に対応する１つのパラメータを選定し、多重送り返し映像に含まれる圧縮された送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのうち、選定したパラメータに含まれる開始点及び終了点が示す位置から、１つの圧縮された送り返し映像を選択映像として分離するようにした。また、伸張部２５３が、選択映像の画素を、パラメータに含まれる拡大率にて水平方向に補間することで選択映像を伸張し、選択送り返し映像を生成して出力するようにした。これにより、カメラマンは、複数の送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの中から、必要とする映像を選択して見ることができる。したがって、基地局側の映像多重部３４において複数の送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが水平方向に圧縮され、１系統の多重送り返し映像の容量にて伝送され、端末側の映像分離部２５において、１系統の多重送り返し映像に含まれる送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのうち、カメラマンが必要とする映像が水平方向に伸張されるから、低遅延の伝送（１ライン程度の遅延）を実現することができる。そして、カメラマンは、自らが必要とする映像を見ることができるから、状況に応じた撮影を実現することができる。
【００８０】
また、１系統の多重送り返し映像に対してコーディックの処理がなされるから、コーディックの処理負荷は高くなることがなく、遅延のない円滑な処理が可能となる。また、映像信号伝送システム１の端末装置２−１〜２−Ｎにおいて、送受信部１０５−１〜１０５−Ｎ、並びに本線／送り返し伝送部２０−１〜２０−ＮのＯＦＤＭ信号生成部２１、多重部２２、復調部２３及び分離部２４として既存の構成部をそのまま使用することができる。したがって、既存の装置を大規模に改造する必要がないから、低コストにて映像信号伝送システム１の端末装置２−１〜２−Ｎを構成することができる。
【００８１】
尚、本発明の実施形態による映像多重部３４及び映像分離部２５のハードウェア構成としては、通常のコンピュータを使用することができる。映像多重部３４及び映像分離部２５は、ＣＰＵ、ＲＡＭ等の揮発性の記憶媒体、ＲＯＭ等の不揮発性の記憶媒体、及びインターフェース等を備えたコンピュータによってそれぞれ構成される。映像多重部３４に備えた選択部３４１、メモリ３４２、パラメータ決定部３４３及び圧縮多重部３４４の各機能は、これらの機能を記述したプログラムをＣＰＵに実行させることによりそれぞれ実現される。また、映像分離部２５に備えたパラメータ抽出部２５１、分離部２５２及び伸張部２５３の各機能も、これらの機能を記述したプログラムをＣＰＵに実行させることによりそれぞれ実現される。これらのプログラムは、磁気ディスク（フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク等）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等）、半導体メモリ等の記憶媒体に格納して頒布することもできる。
【符号の説明】
【００８２】
１，１０１ 映像信号伝送システム
２，１０２ 端末装置
３，１０３ 基地局装置
４，３４ 映像多重部
５ エンコーダ
６ デコーダ
７，２５ 映像分離部
２０，３０，１０４，１０７ 本線／送り返し伝送部
２１ ＯＦＤＭ信号生成部
２２ 多重部
２３ 復調部
２４ 分離部
３１，３２ 信号多重分離部
３３ 復調部
３５ 多重分離部
３６ 送り返し送信処理部
１０５，１０６ 送受信部
２５１ パラメータ抽出部
２５２ 分離部
２５３ 伸張部
３４１ 選択部
３４２ メモリ
３４３ パラメータ決定部
３４４ 圧縮多重部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、映像信号伝送システムに関し、特に、複数の映像を低遅延で伝送する映像多重装置、映像分離装置、映像信号伝送システム及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スポーツ中継、音楽番組、ドラマ撮影等の撮影現場では、ケーブル付きカメラの代わりにワイヤレスカメラまたはＦＰＵ装置が用いられるようになってきている。ワイヤレスカメラは、ケーブル付きカメラに比べ、カメラワークの向上によりカメラアングル及び撮影位置の自由度が広くなるだけでなく、ケーブル敷設及び撤去の手間を省くことができ、設営準備の簡素化、撮影者自身を含む出演者及び観客に対する安全性の向上等の様々な効果を生み出すことができる。そこで、ハイビジョンテレビ信号を低遅延かつ高い回線信頼性で無線伝送するワイヤレスカメラの実現を目的として、映像信号伝送システムの開発が進められている（例えば、非特許文献１を参照）。
【０００３】
このようなワイヤレスカメラまたはＦＰＵ装置を用いた映像信号伝送システムには、本線系の伝送と送り返し系の伝送とがある。本線系は、主に、カメラ（以下、「端末側」という。）により撮影されたハイビジョン映像等を、副調整室(以下、「基地局側」という。）へ伝送する系統であり、送り返し系は、主に、端末側のカメラ制御信号、タリー信号、ゲンロック信号（３値同期信号）等の制御情報、及びカメラマンが撮影の際に参照する送り返し映像を、基地局側から端末側へ伝送する系統である。このような映像信号伝送システムでは、これらの２系統の双方向無線伝送の実現が求められている。
【０００４】
図１８は、従来の映像信号伝送システムの全体構成を示すブロック図である。この映像信号伝送システム１０１は、端末側に設けられたＮ台（Ｎは１以上の整数）の端末装置１０２−１〜１０２−Ｎと、基地局側に設けられた１台の基地局装置１０３とを備えて構成される。Ｎ台の端末装置１０２−１〜１０２−Ｎのそれぞれには、カメラマンが本線映像を撮影するためのワイヤレスカメラが含まれる。Ｎ台の端末装置１０２−１〜１０２−Ｎと１台の基地局装置１０３との間は、複数の送信アンテナ及び複数の受信アンテナを用いるＭＩＭＯ（Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｐｕｔ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｏｕｔｐｕｔ：多入力多出力）伝送環境が構築されている。
【０００５】
以下、本線系として２本の送信アンテナを有すると共に、送り返し系として１本の受信アンテナを有するＮ台の端末装置１０２−１〜１０２−Ｎと、本線系として４本の受信アンテナを有すると共に、送り返し系として４本の送信アンテナを有する基地局装置１０３との間で、双方向伝送を行うワイヤレスカメラによる映像信号伝送システム１０１を例にして説明する。また、制御情報とは、カメラ制御信号、ゲンロック信号、インカム信号等の、映像信号伝送システム１０１にて用いるハイビジョンカメラに関連する情報をいい、本線映像にはその音声信号も含まれるものとする。
【０００６】
〔端末側〕
図１８を参照して、端末側において、端末装置１０２−１は、カメラ（ＨＤＴＶカメラ）、インカム、本線／送り返し伝送部（端末側伝送部）１０４−１及び送受信部１０５−１を備えている。カメラは、ワイヤレスカメラであり、当該カメラを操作するオペレータであるカメラマンの操作により被写体の映像が撮影される。インカムは、カメラを操作するカメラマンと基地局側のオペレータとの間で音声情報のやり取りを行うための機器である。
【０００７】
（本線系の処理）
本線／送り返し伝送部１０４−１は、本線系の伝送部として機能する場合、カメラから本線映像＃１及びカメラ制御信号を入力すると共に、インカムからインカム信号を入力し、本線映像＃１及び制御情報（カメラ制御信号及びインカム信号等）に対し、所定の変調方式により多値変調する等の符号化処理を行い、ＯＦＤＭ信号を生成する。そして、本線／送り返し伝送部１０４−１は、２本の送信アンテナの系統毎に異なる２系統のＯＦＤＭ信号を送受信部１０５−１に出力する。
【０００８】
送受信部１０５−１は、本線系の伝送を行うための２本の送信アンテナを有し、本線系の送信部として機能する場合、本線／送り返し伝送部１０４−１から本線映像＃１及び制御情報を含む２系統のＯＦＤＭ信号を入力し、それぞれのＯＦＤＭ信号をアナログ信号にＤ／Ａ変換し、アナログ信号をＲＦ帯の信号に周波数変換し、一定レベルになるように増幅した後、ＲＦ信号をフィルタ処理する。フィルタ処理後の信号は、送信信号として２本の送信アンテナを介し、電波となって放射される。
【０００９】
（送り返し系の処理）
送受信部１０５−１は、送り返し系の伝送を行うための１本の受信アンテナを有し、送り返し系の受信部として機能する場合、基地局装置１０３から送信されたＮ台の端末装置１０２−１〜１０２−Ｎに対する送り返し映像及び制御情報を含む信号を１本の受信アンテナを介して受信する。そして、送受信部１０５−１は、その受信信号をフィルタ処理し、フィルタ処理後のＲＦ信号を増幅した後、ＲＦ帯の信号を周波数変換し、周波数変換後のアナログ信号をデジタル信号にＡ／Ｄ変換し、Ｎ台の端末装置１０２−１〜１０２−Ｎに対する送り返し映像及び制御情報を含むＯＦＤＭ信号を本線／送り返し伝送部１０４−１に出力する。
【００１０】
本線／送り返し伝送部１０４−１は、送り返し系の伝送部として機能する場合、送受信部１０５−１からＯＦＤＭ信号を入力し、ＯＦＤＭ信号を復調してＴＳ信号を生成し、送り返し映像及び制御情報に付加された、カメラ毎（端末装置１０２−１〜１０２−Ｎ毎）に割り当てられたシリアル番号を抽出し、シリアル番号に基づいて、当該端末装置１０２−１のＴＳ信号を分離し、さらに、制御情報を、カメラ制御信号、インカム信号、ゲンロック信号及びタリー信号にそれぞれ分離し、送り返し映像及びカメラ制御信号等の各信号をカメラ及びインカムへ出力する。尚、シリアル番号は、基地局側において、送り返し映像及び制御情報に対する付属情報として付加された、カメラ（または端末装置１０２−１〜１０２−Ｎ）を識別するための識別情報である。尚、端末装置１０２−２〜１０２−Ｎの構成は、端末装置１０２−１と同じである。
【００１１】
〔基地局側〕
図１８を参照して、基地局側において、基地局装置１０３は、送受信部１０６−１〜１０６−４及び本線／送り返し伝送部（基地局側伝送部）１０７を備えている。
【００１２】
（本線系の処理）
送受信部１０６−１〜１０６−４は、本線系の受信部として機能する場合、対応する１本の受信アンテナを介してそれぞれ受信したＯＦＤＭ信号に対し、フィルタ処理、増幅処理、周波数変換処理を行い、それぞれのＯＦＤＭ信号を本線／送り返し伝送部１０７に出力する。
【００１３】
本線／送り返し伝送部１０７は、本線系の伝送部として機能する場合、送受信部１０６−１〜１０６−４から４系統のＯＦＤＭ信号を入力し、Ａ／Ｄ変換処理等及び各ＯＦＤＭ信号を復調した後に行うＭＩＭＯ復調により、対応する端末装置１０２−１〜１０２−Ｎにおける本線映像及び制御情報を生成する。そして、本線／送り返し伝送部１０７は、対応するＯＦＤＭ信号から本線映像を抽出し、復調処理、誤り訂正復号等の信号処理を施し、本線映像＃１〜＃Ｎを出力する。また、本線／送り返し伝送部１０７は、対応するＯＦＤＭ信号から制御情報を抽出し、復調処理等の信号処理を施し、制御情報＃１〜＃Ｎを生成して端末側から基地局側への方向のカメラ制御信号及びインカム信号を抽出し、カメラ制御信号をカメラコントローラに出力し、インカム信号をインカムに出力する。
【００１４】
（送り返し系の処理）
本線／送り返し伝送部１０７は、送り返し系の伝送部として機能する場合、送り返し映像、ゲンロック信号及びタリー信号を入力すると共に、カメラコントローラからカメラ制御信号を入力し、さらに、インカムからインカム信号を入力する。そして、本線／送り返し伝送部１０７は、送り返し映像、並びに、端末装置１０２−１〜１０２−Ｎ毎のゲンロック信号、カメラ制御信号及びインカム信号に、付属情報としてカメラ毎（または端末装置１０２−１〜１０２−Ｎ）を識別するためのシリアル番号を付加し、これらの信号を多重し、多重したＴＳ信号を所定の変調方式により多値変調して符号化し、ＯＦＤＭ信号を生成する。そして、本線／送り返し伝送部１０７は、ＯＦＤＭ信号を送受信部１０６−１〜１０６−４にそれぞれ出力する。
【００１５】
送受信部１０６−１〜１０６−４は、送り返し系の送信部として機能する場合、本線／送り返し伝送部１０７から、Ｎ台の端末装置１０２−１〜１０２−Ｎに対する送り返し映像及び制御情報を含むＯＦＤＭ信号を入力し、入力したＯＦＤＭ信号に対してＤ／Ａ変換処理、周波数変換処理、増幅処理、フィルタ処理等を行う。フィルタ処理後の信号は、送信信号として複数の送信アンテナを介して、電波となって放射される。
【００１６】
このように、図１８に示した従来の映像信号伝送システム１０１では、本線系によって、カメラにて撮影された本線映像及び制御情報を端末側から基地局側へ伝送し、送り返し系によって、送り返し映像及び制御情報を基地局側から端末側へ双方向伝送することができ、かつ、複数の送信アンテナを用いることによって、途切れにくい無線伝送を実現することができる。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【００１７】
【非特許文献１】鈴木、中川、池田、“ミリ波モバイルカメラ用４２ＧＨｚ帯送り返し伝送システムの開発”、社団法人映像情報メディア学会、映像情報メディア学会技術報告、ｖｏｌ．３５，ｎｏ．１０，ｐ．３５−３８，ＢＣＴ２０１１−３８、２０１１年２月１８日
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
前述した従来の映像信号伝送システム１０１は、送り返し系において、送り返し映像として１系統の映像（例えば、オンエア映像）のみを基地局側から端末側へ伝送する。これは、送り返し系にて使用可能な伝送チャンネル及び伝送容量を考慮し、かつ、映像が途切れないように伝送されることを考慮すると、低伝送レート（約２０Ｍｂｐｓ）の１系統の映像に制限されるからである。また、送り返し映像は、カメラマンが本線映像を撮影する際に参照する映像であり、低遅延の性能が要求されるからである。これに対し、送り返し映像として複数系統の映像を伝送する場合を想定すると、コーデック（符号化及び復号処理）による画質劣化の影響が大きくなり、送り返し映像としての役割を果たさなくなるため、送り返し映像を参照して本線映像を撮影するカメラマンによって不都合だからである。しかしながら、送り返し映像として複数系統の映像を伝送する要求が高まっている。
【００１９】
図１９は、ゴルフ中継の場合に必要な送り返し映像を伝送する映像信号伝送システムを説明する図である。図１９に示すように、各ホールの映像制作を担当するＳＷ（スイッチャー：中継車）が予め決められており、ＳＷ１が９Ｈ（ホール）、１２Ｈ及び１５Ｈを担当し、ＳＷ２が１０Ｈ、１３Ｈ及び１６Ｈを担当し、ＳＷ３が１１Ｈ、１４Ｈ及び１７Ｈを担当し、メインＳＷが１８Ｈ及び練習場を担当するものとする。また、メインＳＷは、ＳＷ１〜ＳＷ３によりそれぞれ選択された映像を入力し、入力した複数の映像のうち１つの映像をオンエア映像として出力するものとする。つまり、カメラマンにより撮影された各ホールまたは練習場の本線映像は、ＳＷ１〜ＳＷ３及びメインＳＷのいずれかのＳＷへ伝送され、ＳＷ１〜ＳＷ３がそれぞれ担当するホールの映像を入力し、ＳＷ１〜ＳＷ３により選択された映像が、メインＳＷへそれぞれ伝送され、メインＳＷにおいて、ＳＷ１〜ＳＷ３及びメインＳＷの映像からオンエア映像が選択され出力される。ワイヤレスカメラを操作するカメラマンは、プレーヤの移動に従って複数のホールを移動し、プレーヤ等の被写体を撮影する。カメラマンにより撮影された本線映像は、撮影したホール等に応じて、当該ホール等を担当するＳＷ１〜ＳＷ３及びメインＳＷのいずれかのＳＷによって受信される。
【００２０】
このようなゴルフ中継において、図１９に示した従来の映像信号伝送システム１０１では、カメラマンは、送り返し映像としてオンエア映像のみを見ることができる。しかしながら、カメラマンが被写体を撮影する場合に、オンエア映像を参照するだけでは十分でないという問題があった。例えば、１２Ｈで撮影しているカメラマン（図１９において左側のカメラマン）は、１２Ｈの映像がＳＷ１へ伝送されることから、オンエア映像に加え、必要に応じてＳＷ１にて選択されている映像を見ることにより、ＳＷ１の選択状況（ＳＷ１が選択している映像）に応じた撮影を行うことができる。同様に、１７Ｈで撮影しているカメラマン（図１９において右側のカメラマン）は、１７Ｈの映像がＳＷ３へ伝送されることから、オンエア映像に加えて、必要に応じてＳＷ３にて選択されている映像を見ることにより、ＳＷ３の選択状況（ＳＷ３が選択している映像）に応じた撮影を行うことができる。
【００２１】
このように、カメラマンが自分にとって必要な送り返し映像を選択することができれば、例えば、同じＳＷに属する他のカメラマンの撮影情報をもとに自分の撮影する映像を決定することができ、有用な本線映像を伝送することが可能となる。したがって、送り返し映像が１系統に制限される環境下で、複数系統の送り返し映像を基地局側から端末側へ低遅延で伝送し、端末側において、カメラマンが複数の送り返し映像から必要な送り返し映像を選択して見ることが可能な仕組みが所望されていた。
【００２２】
そこで、本発明は前記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、複数の映像を低遅延で伝送可能な映像多重装置、映像分離装置、映像信号伝送システム及びプログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
前記した課題を解決するため、本発明による請求項１の映像多重装置は、端末側から基地局側への本線伝送と、前記基地局側から前記端末側への送り返し伝送とを行う映像信号伝送システムにおける前記基地局側の映像多重装置であって、複数の送り返し映像から、所定数の送り返し映像を選択する選択部と、前記所定数の送り返し映像が圧縮される際の前記所定数の送り返し映像毎の圧縮率を含むパラメータを決定するパラメータ決定部と、前記パラメータ決定部により決定されたパラメータに含まれる圧縮率に基づいて、前記選択部により選択された所定数の送り返し映像を１つの映像に圧縮して多重する圧縮多重部とを備え、前記多重した１つの映像及びパラメータの送り返し伝送を行う、ことを特徴とする。
【００２４】
また、本発明による請求項２の映像多重装置は、請求項１に記載の映像多重装置において、前記パラメータ決定部が、当該映像多重装置を扱うオペレータの操作に従って、前記所定数の送り返し映像毎に、前記圧縮率、前記所定数の送り返し映像が１つの映像に圧縮され多重される際の配置位置、及び、前記端末側において前記１つの映像に含まれる所定数の送り返し映像から所定の送り返し映像が分離されて元の送り返し映像が生成される際の拡大率を含むパラメータを決定する、ことを特徴とする。
【００２５】
また、本発明による請求項３の映像多重装置は、請求項２に記載の映像多重装置において、前記圧縮多重部が、前記パラメータ決定部により決定されたパラメータに含まれる圧縮率に基づいて、前記選択部により選択された所定数の送り返し映像をそれぞれ圧縮し、前記パラメータに含まれる配置位置に基づいて、前記圧縮したそれぞれの送り返し映像を前記１つの映像に配置する、ことを特徴とする。
【００２６】
さらに、本発明による請求項４の映像分離装置は、請求項１から３までのいずれか一項の映像多重装置により多重された１つの映像及びパラメータを、前記基地局側から受信する端末側の映像分離装置であって、前記１つの映像に含まれる圧縮された所定数の送り返し映像から、所定の映像を分離する分離部と、前記分離部により分離された所定の映像に対するパラメータに基づいて、前記所定の映像を伸張し、元の送り返し映像に復元する伸張部と、を備えたことを特徴とする。
【００２７】
また、本発明による請求項５の映像分離装置は、請求項２または３の映像多重装置により多重された１つの映像及びパラメータを、前記基地局側から受信する端末側の映像分離装置であって、前記１つの映像に含まれる圧縮された所定数の送り返し映像から、所定の映像に対するパラメータに含まれる配置位置に基づいて、前記所定の映像を分離する分離部と、前記分離部により分離された所定の映像に対するパラメータに含まれる拡大率に基づいて、前記所定の映像を伸張し、元の送り返し映像に復元する伸張部と、を備えたことを特徴とする。
【００２８】
さらに、本発明による請求項６の映像信号伝送システムは、端末側から基地局側への本線伝送と、前記基地局側から前記端末側への送り返し伝送とを行う映像信号伝送システムにおいて、前記基地局側に設けられた映像多重装置が、複数の送り返し映像から、所定数の送り返し映像を選択する選択部と、前記所定数の送り返し映像が圧縮される際の前記所定数の送り返し映像毎の圧縮率を含むパラメータを決定するパラメータ決定部と、前記パラメータ決定部により決定されたパラメータに含まれる圧縮率に基づいて、前記選択部により選択された所定数の送り返し映像を１つの映像に圧縮して多重する圧縮多重部とを備え、前記多重した１つの映像及びパラメータの送り返し伝送を行い、前記端末側に設けられた映像分離装置が、前記送り返し伝送が行われた１つの映像に含まれる圧縮された所定数の送り返し映像から、所定の映像を分離する分離部と、前記分離部により分離された所定の映像に対するパラメータに基づいて、前記所定の映像を伸張し、元の送り返し映像に復元する伸張部とを備えたことを特徴とする。
【００２９】
さらに、本発明による請求項７の映像多重プログラムは、コンピュータを、請求項１から３までのいずれか一項に記載の映像多重装置として機能させることを特徴とする。
【００３０】
また、本発明による請求項８の映像分離プログラムは、コンピュータを、請求項４または５に記載の映像分離装置として機能させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３１】
以上のように、本発明によれば、映像多重装置から映像分離装置へ複数の映像を低遅延で伝送することが可能となる。例えば、映像分離装置が設けられた端末側のカメラマンは、映像多重装置が設けられた基地局側から送信された複数の映像のうち、必要な映像を選択することで、状況に応じた撮影を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】本発明の概要を説明するための映像信号伝送システムの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施形態による映像多重部及び映像分離部を含む映像信号伝送システムの全体構成を示すブロック図である。
【図３】基地局側の本線／送り返し伝送部の構成を示すブロック図である。
【図４】映像多重部（映像多重装置）の構成を示すブロック図である。
【図５】映像多重部の処理を示すフローチャートである。
【図６】端末側の本線／送り返し伝送部の構成を示すブロック図である。
【図７】映像分離部（映像分離装置）の構成を示すブロック図である。
【図８】映像分離部の処理を示すフローチャートである。
【図９】映像多重部のメモリに格納されたパラメータの例を説明する図である。
【図１０】多重送り返し映像の構成例を説明する図である。
【図１１】ＨＤ−ＳＤＩ信号の構成を示す図である。
【図１２】サイドバイサイド方式、トップアンドボトム方式及び４分割マルチビュアー方式を説明する図である。
【図１３】トップアンドボトム方式の処理を説明する図である。
【図１４】４分割マルチビュアー方式の処理を説明する図である。
【図１５】サイドバイサイド方式の処理を説明する図である。
【図１６】サイドバイサイド方式の応用例を説明する図である。
【図１７】サイドバイサイド方式の応用例において、映像画質に優位差をつけた場合の各映像の解像度を説明する図である。
【図１８】従来の映像信号伝送システムの全体構成を示すブロック図である。
【図１９】ゴルフ中継の場合に必要な送り返し映像を伝送する映像信号伝送システムを説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、本発明を実施するための形態について図面を用いて詳細に説明する。
〔発明の概要〕
まず、発明の概要について説明する。例えば、本線系及び送り返し系の双方向の低遅延無線伝送を実現する映像信号伝送システムにおいては、送り返し系にて使用可能な伝送チャンネル及び伝送容量等を考慮すると、１系統のハイビジョン映像のみの伝送に制限される。そこで、本発明では、基地局側の映像多重装置が、複数の映像を水平方向に所定の比率で圧縮多重し、複数の映像を含む圧縮多重映像を出力し、端末側の映像分離装置が、映像多重装置により出力された圧縮多重映像から所定の映像を分離し、分離した映像に対し水平方向に所定の比率で伸張し、伸張した映像を出力することを特徴とする。
【００３４】
一般に、複数の映像を多重伝送する手法として、圧縮符号化したＴＳパケット（ＭＰＥＧ２−ＴＳ）の複数のビデオストリームをＴＳ多重するものがある。この手法は、地上デジタル放送等においても採用されており、１つの受信チャンネルに複数の映像信号を多重して伝送可能な規格に基づいたものである。しかし、ＴＳパケットの切り替えを行った場合にショックレスに伝送帯域を変更したり、瞬時に他の映像に切り替えたりすることができない。異なる映像のＴＳパケットをデコードするための時間が必要になり、ある程度のＴＳパケットをバッファリングする必要があり、遅延が発生するだけでなくデコード作業中に切り替えると映像が破綻する。そこで、ＴＳ多重する手法を用いるのではなく、映像を水平または／及び垂直方向に圧縮して複数のタイル映像として扱い、１つの（１系統）の映像を生成して伝送する手法を用いる。
【００３５】
異なる２つの映像を水平及び垂直方向に圧縮して伝送する手法は、３Ｄ（立体）映像伝送の手法として従来から使用されており、水平方向に圧縮する方式を「サイドバイサイド方式」といい、垂直方向に圧縮する方式を「トップアンドボトム方式」という。また、サイドバイサイド方式とトップアンドボトム方式とを組み合わせると、「４分割マルチビュアー方式」のタイル映像となる。
【００３６】
図１２は、サイドバイサイド方式、トップアンドボトム方式及び４分割マルチビュアー方式を説明する図である。図１２（１）は、サイドバイサイド方式を説明する図であり、水平方向に分割された２つの映像Ａ，Ｂにより１系統の映像が構成される。この映像を復元するためには、水平方向にピクセル（画素）を２倍すればよい。図１２（２）は、トップアンドボトム方式を説明する図であり、垂直方向に分割された２つの映像Ａ，Ｂにより１系統の映像が構成される。この映像を復元するためには、垂直方向にピクセルを２倍すればよい。図１２（３）は、４分割マルチビュアー方式を説明する図であり、水平及び垂直方向に分割された４つの映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄにより１系統の映像が構成される。この映像を復元するためには、水平及び垂直方向にピクセルを２倍すればよい。映像を復元するための伸張処理は、図１２（１）〜（３）に示した映像毎のフィールド単位に行えばよい。また、ピクセルの伸張及び圧縮処理は、小さいハードウェア規模により実現することができる。
【００３７】
ここで、映像遅延について説明する。図１３は、図１２（２）に示したトップアンドボトム方式の処理を説明する図であり、図１４は、図１２（３）に示した４分割マルチビュアー方式の処理を説明する図である。図１３に示すように、トップアンドボトム方式では、映像Ａ，Ｂの伸張処理は、垂直方向にピクセルを拡大することで行われる。また、図１４に示すように、４分割マルチビュアー方式では、映像Ａ〜Ｄの伸張処理は、水平及び垂直方向にピクセルを拡大することで行われる。また、インターレスの表示方式の場合、図１３に示した映像Ｂの処理を行うタイミング及び図１４に示した映像Ｃの処理を行うタイミングは、１／２フィールドの時点となる。これは、映像が上部の第１ラインから順次伝送されてくるからである。ビデオバッファの構成にもよるが、通常は１フィールドの映像を蓄えてからパイプライン処理を行うため、トップアンドボトム方式及び４分割マルチビュアー方式では、最低１／２フィールド、最長１フィールドの映像遅延が発生する。この遅延は、映像を圧縮多重する基地局側、及び映像を伸張復元する端末側にてそれぞれ発生するから、合計で最低１フィールド（１６．６ｍｓ）、最長２フィールド（３３．２ｍｓ）の遅延が発生する。
【００３８】
図１５は、図１２（１）に示したサイドバイサイド方式の処理を説明する図である。映像Ａ，Ｂの伸張処理は、水平方向にピクセルを拡大することで行われる。サイドバイサイド方式では、映像Ｂの処理を行うタイミングは、１／２ラインの時点となる。ラインバッファを用いてパイプライン処理を行うことを考慮すると、最長でも１ラインの遅延となる。したがって、最低１／２ライン（１４．８μｓ）、最長１ライン（２９．６μｓ）の映像遅延が発生する。この遅延は、映像を圧縮多重する基地局側、及び映像を伸張復元する端末側にてそれぞれ発生するから、合計で最低１ライン（２９．６μｓ）、最長２ライン（５９．２μｓ）の遅延で済むことになる。
【００３９】
このように、映像遅延を考慮すると、フィールド処理よりもライン処理の方が、コーディック等を含めた処理時間が１/１０００倍程度短縮することができる。そこで、本発明では、サイドバイサイド方式を改良した方式を採用し、遅延時間を増やすことなく、映像の多重化数を増やし、また、ショックレスに映像選択及び画質を変更するようにした。
【００４０】
図１６は、図１２（１）に示したサイドバイサイド方式の応用例を説明する図である。この応用例の映像は、水平方向に分割された４つの映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄにより１系統の映像が構成される。この映像を復元するためには、水平方向にピクセルを４倍すればよい。これらの映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄは、水平方向にのみ画素の圧縮処理が行われ、垂直方向には圧縮処理が行われていないから、これらの伸張処理は、水平方向に１ライン分のデータを取得し、水平方向にピクセルを拡大することにより行われ、元のハイビジョンサイズに復元することができる。処理に必要な時間は１ライン分である。映像はフィールド単位で扱われるから、伸張を開始するピクセルの初期値をフィールドの先頭にて変更することにより、ショックレスに映像を選択することができる。
【００４１】
図１６に示したように、映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを均等に分割した場合は、１映像あたり１／４ラインの時間タイミングとなり、その解像度は４８０×１０８０ピクセルとなる。４つの映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄからなる１系統の映像の解像度は、１９２０×１０８０ピクセルだからである。カメラマンがファインダーで映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのうちのいずれかを確認する場合には、このような解像度でも許容することができる。この場合、映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの解像度（ライン方向の各映像に割り当てるライン長の割合）を可変にすることにより、映像画質に優位差をつけることができる。
【００４２】
図１７は、サイドバイサイド方式の応用例において、映像画質に優位差をつけた場合の各映像の解像度を説明する図である。図１７に示すように、映像Ａの解像度は７２０×１０８０ピクセルであり、映像Ｂ，Ｃ，Ｄよりも高い。映像Ｂ，Ｃ，Ｄの解像度はそれぞれ４００×１０８０ピクセルであり、映像Ａよりも低い。したがって、映像Ａは、解像度が元の１９２０×１０８０ピクセルから７２０×１０８０ピクセルになるように、元の映像に対して圧縮処理が行われることで生成される。また、映像Ｂ，Ｃ，Ｄは、解像度が元の１９２０×１０８０ピクセルから４００×１０８０ピクセルになるように、元の映像に対して圧縮処理が行われることで生成される。
【００４３】
このように、圧縮率を可変にすることにより、より重要な映像は解像度を上げて伝送することができ、カメラマンは必要に応じて画質の高い映像を見ることができる。また、映像毎に圧縮率を可変にしたとしても、全体の遅延時間は一定で変わることがなく、さらに、この操作をフィールド単位に行うことにより、ショックレスに映像を切り替えることができる。
【００４４】
このようなサイドバイサイド方式は、ＭＰＥＧ等の圧縮符号化による帯域制限をするものではないから、絵柄によることなく常に一定の画質となる。このため、静止画であっても解像度は低いが、動きの早い映像についてはＭＰＥＧ特有のブロックノイズが発生しない。例えば、ＳＤＴＶ（ＤＶＤ）の解像度は７２０×４８０ピクセルであり、Ｓ−ＶＨＳの水平解像度は４００ピクセル程度である。したがって、サイドバイサイド方式では、解像度はある程度低くなるが、カメラマンがファインダーで映像を確認する程度のレベルであれば、十分に活用することができる。
【００４５】
尚、本出願人である日本放送協会により開発された映像信号伝送システムでは、その遅延時間は１フレーム以内（約３０ｍｓ程度）であり、この遅延時間は、ＭＰＥＧ２によるコーディック及び伝送における時間インタリーブ等の処理時間を含んでいる。図１５に示したサイドバイサイド方式の処理にて説明したとおり、映像Ｂの遅延時間は最長５９．２μｓである。したがって、本発明の実施形態による映像信号伝送システムとして合計のシステム遅延時間は約３０．０５９ｍｓとなり、サイドバイサイド方式による映像Ｂの遅延時間５９．２μｓはシステム遅延時間に対して微量であることがわかる。
【００４６】
図１は、本発明の概要を説明するための映像信号伝送システムの構成を示すブロック図である。この映像信号伝送システム１は、図１７に示したサイドバイサイド方式を用いて映像を圧縮及び伸張するシステムであり、端末装置２及び基地局装置３を備えて構成される。端末装置２は、デコーダ６及び映像分離部（映像分離装置）７を備えている。基地局装置３は、映像多重部（映像多重装置）４及びエンコーダ５を備えている。
【００４７】
基地局装置３の映像多重部４は、送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを入力し、これらの送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに対し、所定のパラメータが示す圧縮率にて水平方向にそれぞれ圧縮し、図１７に示したように、圧縮した送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを生成し、所定のパラメータが示す位置にそれぞれ配置し、１系統の多重送り返し映像を生成し、１系統の多重送り返し映像及びパラメータを多重し、エンコーダ５に出力する。エンコーダ５は、映像多重部４から、多重送り返し映像及びパラメータを含む信号を入力し、符号化処理を施す。エンコーダにより符号化処理された信号は、送信信号として端末装置２へ伝送される。尚、圧縮の種類として画素の間引きの方法も含まれ、圧縮率には間引き率である場合もあり得る。
【００４８】
端末装置２が基地局装置３から伝送された信号を受信すると、デコーダ６は、この受信信号に対し復号処理を施し、多重送り返し映像及びパラメータを含む信号を映像分離部７に出力する。映像分離部７は、デコーダ６から多重送り返し映像及びパラメータを含む信号を入力すると共に、端末装置２を操作するオペレータの設定により選択信号を入力し、カメラマン（オペレータ）により設定された選択信号を入力し、パラメータが示す位置に基づいて、多重送り返し映像に含まれる４つの圧縮された送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのうち、選択信号が示す１つの圧縮された送り返し映像を分離し、パラメータが示す拡大率にてこの１つの圧縮された送り返し映像を水平方向に伸張し、選択送り返し映像を生成して出力する。
【００４９】
このように、図１に示した映像信号伝送システム１によれば、図１７に示したサイドバイサイド方式を用いて映像を圧縮及び伸張するようにしたから、映像多重部４を備えた基地局装置３から映像分離部７を備えた端末装置２へ、複数の送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを低遅延で伝送することが可能となる。
【００５０】
〔映像信号伝送システムの全体構成〕
次に、本発明の実施形態による映像多重部及び映像分離部を含む映像信号伝送システムの全体構成について説明する。図２は、その映像信号伝送システムの全体構成を示すブロック図である。この映像信号伝送システム１は、図１に示した映像信号伝送システム１を具体的に示したものであり、端末側に設けられたＮ台（Ｎは１以上の整数）の端末装置２−１〜２−Ｎと、基地局側に設けられた１台の基地局装置３とを備えて構成される。Ｎ台の端末装置２−１〜２−Ｎと１台の基地局装置３との間は、図１８に示した映像信号伝送システム１０１と同様に、複数の送信アンテナ及び複数の受信アンテナを用いるＭＩＭＯ伝送環境が構築されている。また、送信アンテナ及び受信アンテナの本数も、図１８に示した映像信号伝送システム１０１と同様である。端末装置２−１〜２−Ｎは、本線／送り返し伝送部（端末側伝送部）２０−１〜２０−Ｎ及び送受信部１０５−１〜１０５−Ｎをそれぞれ備え、基地局装置３は、送受信部１０６−１〜１０６−４及び本線／送り返し伝送部（基地局側伝送部）３０を備えている。
【００５１】
尚、以下に説明する映像信号伝送システム１は、ＭＩＭＯ伝送環境を例にして示すが、本発明は、ＭＩＭＯ伝送環境に限定されるものではない。また、映像信号伝送システム１は、カメラ等を備えた端末装置２−１〜２−Ｎと基地局装置３との間で各種データを無線伝送するシステムとして示すが、本線映像等の伝送を中継する複数のＦＰＵ装置により構成されるシステムであってもよい。また、制御情報とは、カメラ制御信号、ゲンロック信号、インカム信号等の、映像信号伝送システム１にて用いる本線映像に関連する情報をいい、本線映像にはその音声信号も含まれるものとする。
【００５２】
図１８に示した従来の映像信号伝送システム１０１と図２に示す映像信号伝送システム１とを比較すると、端末側において、映像信号伝送システム１の端末装置２−１〜２−Ｎ
は、従来の映像信号伝送システム１０１の端末装置１０２−１〜１０２−Ｎにおける本線／送り返し伝送部１０４−１〜１０４−Ｎとは異なる本線／送り返し伝送部２０−１〜２０−Ｎを備えている点で相違する。また、端末装置２−１〜２−Ｎの本線／送り返し伝送部２０−１〜２０−Ｎは、複数の送り返し映像のうちの１つの送り返し映像を選択するための選択信号を入力する点で従来の映像信号伝送システム１０１と相違する。一方、基地局側において、映像信号伝送システム１の基地局装置３は、従来の映像信号伝送システム１０１の基地局装置１０３における本線／送り返し伝送部１０７とは異なる本線／送り返し伝送部３０を備えている点で相違する。また、基地局装置３の本線／送り返し伝送部３０は、複数の送り返し映像＃１〜＃Ｍ、複数の送り返し映像＃１〜＃Ｍから所定数の送り返し映像を選択するための選択信号、及び所定数の送り返し映像のそれぞれに対して圧縮率（間引き率）等を決めるための優先順位信号を入力する点で従来の映像信号伝送システム１０１と相違する。図２において、図１８と共通する部分には図１８と同一の符号を付し、その詳しい説明は省略する。
【００５３】
〔基地局側〕
図２に示した映像信号伝送システム１について、基地局側の基地局装置３に備えた本線／送り返し伝送部３０について説明する。図３は、本線／送り返し伝送部３０の構成を示すブロック図である。この本線／送り返し伝送部３０は、信号多重分離部３１，３２、復調部３３、映像多重部（映像多重装置）３４、多重分離部３５及び送り返し送信処理部３６を備えている。図１８に示した従来の本線／送り返し伝送部１０７は、図２における信号多重分離部３１，３２、復調部３３、多重分離部３５及び送り返し送信処理部３６を備えているが、本線／送り返し伝送部３０は、従来の本線／送り返し伝送部１０７の構成に加え、映像多重部３４を備えていることを特徴とする。
【００５４】
信号多重分離部３１は、本線系として機能する場合、送受信部１０６−１〜１０６−４から、本線映像＃１〜＃Ｎ及び制御情報を含む４系統のＯＦＤＭ信号を入力し、信号多重分離部３２に出力する。一方、信号多重分離部３１は、送り返し系として機能する場合、信号多重分離部３２から、多重送り返し映像、パラメータ及び制御情報を含むＯＦＤＭ信号を入力し、ＯＦＤＭ信号を４系統に分離して送受信部１０６−１〜１０６−４にそれぞれ出力する。
【００５５】
信号多重分離部３２は、本線系として機能する場合、信号多重分離部３１から、本線映像＃１〜＃Ｎ及び制御情報を含むＯＦＤＭ信号を入力し、４系統のＯＦＤＭ信号を復調部３３に出力する。一方、信号多重分離部３２は、送り返し系として機能する場合、送り返し送信処理部３６から、多重送り返し映像、パラメータ及び制御情報を含むＯＦＤＭ信号を入力し、信号多重分離部３１に出力する。
【００５６】
復調部３３は、信号多重分離部３２から４系統のＯＦＤＭ信号を入力し、Ａ／Ｄ変換処理等及び各ＯＦＤＭ信号を復調した後に行うＭＩＭＯ復調により、本線映像及び制御情報を抽出する。そして、復調部３３は、復調処理、誤り訂正復号等の信号処理を施し、本線映像＃１〜＃Ｎ及び制御情報を抽出し、本線映像＃１〜＃Ｎを外部へ出力し、制御情報を多重分離部３５に出力する。
【００５７】
多重分離部３５は、本線系として機能する場合、復調部３３から制御情報を入力し、多重された制御情報からカメラ制御信号＃１〜＃Ｎ及びインカム信号＃１〜＃Ｎを抽出し、カメラ制御信号＃１〜＃Ｎを対応するカメラコントローラ（図示せず）へ出力し、インカム信号＃１〜＃Ｎを対応するインカム（図示せず）へ出力する。一方、多重分離部３５は、送り返し系として機能する場合、カメラコントローラ（図示せず）からカメラ制御信号＃１〜＃Ｎを、インカム（図示せず）からインカム信号＃１〜＃Ｎをそれぞれ入力し、ゲンロック信号及びタリー信号を入力し、さらに、映像多重部３４から多重送り返し映像及びパラメータを入力する。そして、多重分離部３５は、これらの信号に、付属情報としてカメラ（または端末装置２−１〜２−Ｎ）を識別するためのシリアル番号を付加し、これらの信号を多重し、多重したＴＳ信号を送り返し送信処理部３６に出力する。
【００５８】
送り返し送信処理部３６は、多重分離部３５からＴＳ信号を入力し、ＴＳ信号に対して所定の変調方式により多値変調し、ＯＦＤＭ信号を生成して信号多重分離部３２に出力する。
【００５９】
（映像多重部）
映像多重部３４は、図１に示した映像多重部４に対応しており、外部から送り返し映像＃１〜＃Ｍを入力すると共に、オペレータにより設定された選択信号及び優先順位信号を入力し、選択信号に基づいて、複数の送り返し映像＃１〜＃Ｍから所定数（例えば４つ）の送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを選択し、優先順位信号に基づいて、選択した４つの送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのそれぞれに対する間引き率等のパラメータａ，ｂ，ｃ，ｄを決定し、パラメータａ，ｂ，ｃ，ｄに基づいて、４つの送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄをそれぞれ圧縮して１系統の多重送り返し映像に多重し、さらに多重送り返し映像及びパラメータａ，ｂ，ｃ，ｄを多重し、多重した多重送り返し映像及びパラメータを多重分離部３５に出力する。ここで、１番目の送り返し映像＃１はオンエア映像とし、選択信号は、複数の送り返し映像＃１〜＃Ｍから所定数（例えば４つ）の送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを選択するための信号であり、優先順位信号は、所定数の送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのそれぞれに対して間引き率等のパラメータａ，ｂ，ｃ，ｄを決めるための信号である。
【００６０】
図４は、映像多重部３４の構成を示すブロック図であり、図５は、映像多重部３４の処理を示すフローチャートである。この映像多重部３４は、選択部３４１、メモリ３４２、パラメータ決定部３４３及び圧縮多重部３４４を備えている。選択部３４１は、外部から複数の送り返し映像＃１〜＃Ｍを入力すると共に（ステップＳ５０１）、オペレータにより設定された選択信号を入力し、送り返し映像＃１〜＃Ｍのうち、選択信号が示す４つの送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを選択し（ステップＳ５０２）、送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを圧縮多重部３４４に出力する。
【００６１】
メモリ３４２には、優先順位毎に間引き率等のパラメータａ，ｂ，ｃ，ｄが格納されている。図９は、メモリ３４２に格納されたパラメータの例を説明する図である。優先順位に対応するパラメータは、間引き率及び拡大パラメータからなり、拡大パラメータは、開始点、終了点及び拡大率からなる。間引き率は、送り返し映像＃１〜＃Ｍにおける１９２０×１０８０ピクセルの画素を水平方向に間引くことにより、送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを生成する際の比率を示す。拡大パラメータの開始点は、所定の間引き率により圧縮（間引き）された送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを、１９２０×１０８０ピクセルの１系統の多重送り返し映像に配置する際の水平方向における最初の位置を示す。拡大パラメータの終了点は、所定の間引き率により圧縮された送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを、１９２０×１０８０ピクセルの１系統の多重送り返し映像に配置する際の水平方向における最後の位置を示す。また、拡大率は、端末側の端末装置２−１〜２−Ｎにおいて、圧縮された映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの画素を水平方向に伸張することにより、元の送り返し映像＃１〜＃Ｎを生成する際の比率を示す。
【００６２】
パラメータ決定部３４３は、オペレータにより設定された優先順位信号を入力し、優先順位信号が示す優先順位のパラメータをメモリ３４２から読み出し（ステップＳ５０３）、送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのパラメータａ，ｂ，ｃ，ｄを決定し（ステップＳ５０４）、パラメータａ，ｂ，ｃ，ｄを圧縮多重部３４４に出力する。例えば、パラメータ決定部３４３は、優先順位信号として、１番目の映像である送り返し映像Ａの優先順位を１、２番目の映像である送り返し映像Ｂの優先順位を２、３番目の映像である送り返し映像Ｃの優先順位を３、４番目の映像である送り返し映像Ｄの優先順位を４とする信号を入力し、メモリ３４２から図９に示したパラメータを読み出したとする。この場合、パラメータ決定部３４３は、優先順位１のパラメータはａ、優先順位２のパラメータはｂ、優先順位３のパラメータはｃ、優先順位３のパラメータはｄであるから、送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのパラメータをそれぞれａ，ｂ，ｃ，ｄに決定し、パラメータａ，ｂ，ｃ，ｄを圧縮多重部３４４に出力する。
【００６３】
圧縮多重部３４４は、選択部３４１から送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを入力すると共に、パラメータ決定部３４３から送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのパラメータａ，ｂ，ｃ，ｄを入力し、送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄに対し、パラメータａ，ｂ，ｃ，ｄが示す間引き率にて水平方向に画素をそれぞれ間引きし、送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを圧縮する（ステップＳ５０５）。そして、圧縮多重部３４４は、パラメータａ，ｂ，ｃ，ｄが示す拡大パラメータの開始点及び終了点に従って、圧縮した送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを１系統の映像（１９２０×１０８０ピクセルの映像）にそれぞれ配置して多重し、１系統の多重送り返し映像を生成し、１系統の多重送り返し映像及びパラメータａ，ｂ，ｃ，ｄを多重し、多重分離部３５に出力する（ステップＳ５０６）。尚、映像信号にはブランキングと呼ばれる期間があり、このブランキングの期間に対応するアンシェラリ領域にユーザーデータを多重することができる。ＡＲＩＢ規格には、ユーザーデータを扱う規定（デジタルハイビジョン素材伝送補助データ運用規定：ＡＲＩＢ ＴＲ−Ｂ２２）があり、このような規格を用いて、１系統の多重送り返し映像にパラメータａ，ｂ，ｃ，ｄを多重し、伝送することができる。また、送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの解像度は、それぞれ１９２０×１０８０ピクセルであり、１系統の多重送り返し映像の解像度も１９２０×１０８０ピクセルである。さらに、送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ及び多重送り返し映像は、後述するように、ＨＤ−ＳＤＩ信号により構成されるものとする。
【００６４】
図１０は、多重送り返し映像の構成例を説明する図であり、図９に示したパラメータａ，ｂ，ｃ，ｄに基づいて圧縮された送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄにより構成される。圧縮多重部３４４は、送り返し映像Ａに対し、パラメータａが示す間引き率３７．５％に従って水平方向に間引き処理を行って圧縮し、７２０×１０８０ピクセルの映像を生成し、パラメータａが示す拡大パラメータの開始点１及び終了点７２０に従って、圧縮した７２０×１０８０ピクセルの送り返し映像Ａを、図１０に示す「Ａ」の位置に配置する。同様に、圧縮多重部３４４は、送り返し映像Ｂに対し、パラメータｂが示す間引き率２０．８％に従って水平方向に間引き処理を行って圧縮し、４００×１０８０ピクセルの映像を生成し、パラメータｂが示す拡大パラメータの開始点７２１及び終了点１１２０に従って、圧縮した４００×１０８０ピクセルの送り返し映像Ｂを、図１０に示す「Ｂ」の位置に配置する。送り返し映像Ｃ，Ｄについても同様にして、図１０に示す「Ｃ」「Ｄ」の位置に配置する。このようにして、圧縮された送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが多重され、１９２０×１０８０ピクセルの１系統の多重送り返し映像が生成される。
【００６５】
図１１は、ＨＤ−ＳＤＩ信号の構成を示す図である。送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ及び多重送り返し映像は、このＨＤ−ＳＤＩ信号により構成される。ＨＤ−ＳＤＩ信号は、ＳＭＰＴＥの２９２Ｍに規格化されている、非圧縮のＨＤＴＶ映像と音声信号を多重して伝送するシリアルデジタルインターフェース規格の信号である。図１１に示すように、ＨＤ−ＳＤＩ信号は、ＥＡＶ（Ｅｎｄ ｏｆ Ａｃｔｉｖｅ Ｖｉｄｅｏ）、ＬＮ（Ｌｉｎｅ Ｎｕｍｂｅｒ）、ＣＲＣＣ（Ｃｙｃｌｉｃ Ｒｅｄｕｎｄａｎｃｙ Ｃｈｅｃｋ Ｃｏｄｅ）、補助データ、ＳＡＶ（Ｓｔａｒｔ ｏｆ Ａｃｔｉｖｅ Ｖｉｄｅｏ）及び映像データ（デジタルアクティブライン）により構成される。圧縮多重部３４４は、生成した１系統の多重送り返し映像を映像データの領域に格納し、パラメータａ，ｂ，ｃ，ｄを補助データの領域（アンシェラリ領域）に格納してＨＤ−ＳＤＩ信号を生成し、多重送り返し映像及びパラメータａ，ｂ，ｃ，ｄを含む多重信号として出力する。
【００６６】
以上のように、本発明による映像多重部３４によれば、選択部３４１が、オペレータにより設定された選択信号に基づいて、複数の送り返し映像＃１〜＃Ｍのうち４つの送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを選択し、パラメータ決定部３４３が、オペレータにより設定された優先順位信号に基づいて、送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのパラメータａ，ｂ，ｃ，ｄ（間引き率、開始点、終了点及び拡大率）を決定するようにした。また、圧縮多重部３４４が、パラメータａ，ｂ，ｃ，ｄに基づいて、送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの画素を水平方向にそれぞれ間引きして圧縮し、圧縮した送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを１系統の多重送り返し映像（１９２０×１０８０ピクセルの映像）にそれぞれ配置して１系統の送り返し映像に多重し、さらに、１系統の多重送り返し映像及びパラメータａ，ｂ，ｃ，ｄを多重するようにした。そして、このように多重された１系統の多重送り返し映像及びパラメータは、所定の制御情報と共に、基地局側の基地局装置３から端末側の端末装置２−１〜２−Ｎへ伝送され、端末装置２−１〜２−Ｎにおいて、パラメータａ，ｂ，ｃ，ｄに基づいて、１系統の多重送り返し映像に含まれる４つの送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのうち、カメラマンにより選択された送り返し映像が伸張され復元される。これにより、映像多重部３４にて複数の送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが水平方向に圧縮され、１系統の多重送り返し映像の容量にて伝送されるから、低遅延の伝送（１ライン程度の遅延）を実現することができる。そして、カメラマンは、複数の送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのうち必要な映像を選択することで、状況に応じた撮影を実現することができる。
【００６７】
また、１系統の多重送り返し映像に対してコーディックの処理がなされるから、コーディックの処理負荷は高くなることがなく、遅延のない円滑な処理が可能となる。また、映像信号伝送システム１の基地局装置３において、送受信部１０６−１〜１０６−４、並びに本線／送り返し伝送部３０の信号多重分離部３１、信号多重分離部３２、復調部３３、多重分離部３５及び送り返し送信処理部３６として既存の構成部をそのまま使用することができる。したがって、既存の装置を大規模に改造する必要がないから、低コストにて映像信号伝送システム１の基地局装置３を構成することができる。
【００６８】
また、１系統の多重送り返し映像にて伝送される複数の送り返し映像の数は、オペレータにより設定される選択信号及びメモリ３４２に格納されるパラメータによって変更することができるから、撮影対象、撮影体制または撮影状況に応じた柔軟な映像信号伝送システム１を構築することができる。例えば、図１９に示したゴルフ中継の場合には、各ホールの映像制作を担当するＳＷ（中継車）の数が予め決められている。したがって、オペレータは、１系統の多重送り返し映像に含まれる送り返し映像の数を、ゴルフ中継におけるＳＷの数に応じて自由に決定することができ、撮影対象及び撮影体制に応じて柔軟に対応することができる。図１９の例では、オンエア映像とＳＷ１〜ＳＷ３及びメインＳＷにより選択される映像との合計５つの送り返し映像を、１系統の多重送り返し映像に多重する。同様に、オペレータは、カメラの台数に応じて送り返し映像の数を決定することもできる。また、ゴルフ中継の場合、最終プレーヤが最終の１８Ｈへ移動するに従って使用するＳＷの数が減少する。したがって、オペレータは、１系統の多重送り返し映像に含まれる送り返し映像の数を、ゴルフ中継の進行に伴うＳＷの数の減少に合わせて決定することができ、撮影状況に応じて柔軟に対応することができる。尚、映像多重部３４は、ＳＷ１〜ＳＷ３により選択される映像の代わりに、選手のスコア、順位等の情報を送り返し映像として選択するようにしてもよい。
【００６９】
また、メモリ３４２に格納されるパラメータは、送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ毎に個別に設定することができるから、オペレータが個別に間引き率等を設定することで、映像に応じた画質の優先順位を付けることができる。したがって、送り返し映像の数が増えて画質が劣化する場合であっても、特に必要なオンエア映像の送り返し映像については、間引き率を低く設定することにより、その画質劣化を最小限に抑えることができる。この間引き率は、パラメータa，ｂ，ｃ，ｄを変化させることにより、撮影中においても基地局側で自由に設定することができる。
【００７０】
〔端末側〕
次に、図２に示した映像信号伝送システム１について、端末側の端末装置２−１〜２−Ｎに備えた本線／送り返し伝送部２０−１〜２０−Ｎ（以下、総称して本線／送り返し伝送部２０という。）について説明する。図６は、本線／送り返し伝送部２０の構成を示すブロック図である。この本線／送り返し伝送部２０は、ＯＦＤＭ信号生成部２１、多重部２２、復調部２３、分離部２４及び映像分離部（映像分離装置）２５を備えている。図１８に示した従来の本線／送り返し伝送部１０４−１〜１０４−Ｎは、図６におけるＯＦＤＭ信号生成部２１、多重部２２、復調部２３及び分離部２４を備えているが、本線／送り返し伝送部２０は、従来の本線／送り返し伝送部１０４−１〜１０４−Ｎの構成に加え、映像分離部２５を備えていることを特徴とする。
【００７１】
ＯＦＤＭ信号生成部２１は、カメラから本線映像を入力すると共に、多重部２２から制御情報を入力し、本線映像及び制御情報に対し、誤り訂正符号化等により圧縮等の信号処理を施し、所定の変調方式により多値変調し、ＯＦＤＭ信号を生成し、２本の送信アンテナの系統毎にＯＦＤＭ信号に分離し、２系統のＯＦＤＭ信号を出力する。多重部２２は、カメラからカメラ制御信号を入力すると共に、インカムからインカム信号を入力し、これらの信号をＴＳ多重し、制御情報としてＯＦＤＭ信号生成部２１に出力する。
【００７２】
復調部２３は、多重送り返し映像、パラメータ及び制御情報を含むＯＦＤＭ信号を入力し、ＯＦＤＭ信号を復調してＴＳ信号を生成し、ＴＳ信号を分離部２４に出力する。分離部２４は、復調部２３からＴＳ信号を入力し、ＴＳ信号に付加された付属情報（カメラまたは端末装置２−１〜２−Ｎ）を識別するためのシリアル番号を抽出し、シリアル番号に基づいて、自らの端末装置２−１〜２−Ｎに対する制御情報を分離し、さらに、制御情報から、カメラ制御信号、インカム信号、ゲンロック信号及びタリー信号をそれぞれ分離し、カメラ制御信号をカメラに出力し、インカム信号をインカムに出力し、ゲンロック信号及びタリー信号も出力する。また、分離部２４は、ＴＳ信号から１系統の多重送り返し映像及びパラメータａ，ｂ，ｃ，ｄを分離し、映像分離部２５に出力する。
【００７３】
（映像分離部）
映像分離部２５は、図１に示した映像分離部７に対応しており、分離部２４から１系統の多重送り返し映像及びパラメータａ，ｂ，ｃ，ｄを入力すると共に、カメラマン（オペレータ）により設定された選択信号を入力し、選択信号及びパラメータａ，ｂ，ｃ，ｄに基づいて、１系統の多重送り返し映像に含まれる４つの圧縮された送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのうち、選択信号が示す１つの圧縮された送り返し映像を分離し、この１つの圧縮された送り返し映像を伸張し、選択送り返し映像を生成して出力する。ここで、選択信号は、１系統の多重送り返し映像に含まれる４つの圧縮された送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのうち、カメラマンにより選択された１つの映像を選択するための信号である。
【００７４】
図７は、映像分離部２５の構成を示すブロック図であり、図８は、映像分離部２５の処理を示すフローチャートである。この映像分離部２５は、パラメータ抽出部２５１、分離部２５２及び伸張部２５３を備えている。パラメータ抽出部２５１は、分離部２４から１系統の多重送り返し映像及びパラメータａ，ｂ，ｃ，ｄを入力し（ステップＳ８０１）、パラメータａ，ｂ，ｃ，ｄを抽出し（ステップＳ８０２）、多重送り返し映像とパラメータａ，ｂ，ｃ，ｄとを区別し、分離部２５２に出力する。具体的には、パラメータ抽出部２５１は、ＨＤ-ＳＤＩ信号の補助データの領域からパラメータａ，ｂ，ｃ，ｄを抽出し、映像データの領域から多重送り返し映像を抽出する。
【００７５】
分離部２５２は、パラメータ抽出部２５１から１系統の多重送り返し映像及びパラメータａ，ｂ，ｃ，ｄを入力すると共に、カメラマンにより設定された選択信号を入力し、選択信号に基づいて、パラメータａ，ｂ，ｃ，ｄのうち、選択信号が示す１つの送り返し映像に対応する１つのパラメータを選定し、１系統の多重送り返し映像に含まれる圧縮された送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのうち、選定したパラメータに含まれる開始点及び終了点が示す位置から、１つの圧縮された送り返し映像を選択映像として分離する（ステップＳ８０３）。そして、分離部２５２は、選択映像を伸張部２５３に出力すると共に、選定したパラメータに含まれる拡大率を抽出し伸張部２５３に出力する。例えば、選択信号が、２番目の送り返し映像Ｂを選択することを示す信号であり、送り返し映像Ｂのパラメータｂが、図９に示したように、間引き率２０．８％、拡大パラメータの開始点７２１、終了点１１２０及び拡大率４８０％であるとする。この場合、分離部２５２は、２番目の送り返し映像Ｂを選択することを示す選択信号からパラメータｂを選定し、１系統の多重送り返し映像に対し、このパラメータｂに含まれる開始点７２１及び終了点１１２０が示す位置から、圧縮された４００×１０８０ピクセルの送り返し映像Ｂを選択映像として分離する。また、分離部２５２は、パラメータｂから拡大率４８０％を抽出する。
【００７６】
伸張部２５３は、分離部２５２から選択映像及び拡大率を入力し、選択映像の画素を、入力した拡大率にて水平方向に補間することで選択映像を伸張し（ステップＳ８０４）、選択送り返し映像を生成して出力する（ステップＳ８０５）。前述の例では、伸張部２５３は、圧縮された４００×１０８０ピクセルの送り返し映像Ｂ（４００×１０８０ピクセルの映像）及び拡大率４８０％を入力し、圧縮された送り返し映像Ｂの画素を拡大率４８０％にて水平方向に補間し、１９２０×１０８０ピクセルの元の選択送り返し映像Ｂに伸張し、カメラのビューファインダへ出力する。
【００７７】
尚、分離部２５２は、パラメータｂから間引き率２０．８％を抽出し、伸張部２５３は、分離部２５２により抽出された間引き率２０．８％から拡大率４８０％を求め（（１００／２０．８）×１００＝４８０）、圧縮された送り返し映像Ｂの画素を、求めた拡大率４８０％にて水平方向に補間するようにしてもよい。この場合、パラメータには拡大率が含まれず、拡大率を伝送しなくて済む。
【００７８】
また、端末装置２−１〜２−Ｎの本線／送り返し伝送部２０−１〜２０−Ｎは、カメラマンの設定入力に従って、カメラマンが所望する送り返し映像を伝送するように、その送り返し映像を識別するための情報を多重部２２により多重し、ＯＦＤＭ信号生成部２１によりＯＦＤＭ信号を生成するようにしてもよい。これにより、カメラマンが所望する送り返し映像を識別するための情報が基地局側の基地局装置３へ伝送され、基地局装置３は、その送り返し映像を含む多重送り返し映像を端末装置２−１〜２−Ｎへ伝送する。これにより、カメラマンは、所望する送り返し映像が多重送り返し映像に含まれない場合であっても、前述の設定入力を行うことで基地局側から所望する送り返し映像を追加及び変更することが可能となり、所望する送り返し映像を選択して見ることができる。
【００７９】
以上のように、本発明による映像分離部２５によれば、パラメータ抽出部２５１が、多重送り返し映像が格納されたＨＤ−ＳＤＩ信号からパラメータａ，ｂ，ｃ，ｄを抽出し、分離部２５２が、オペレータにより設定された選択信号に基づいて、パラメータａ，ｂ，ｃ，ｄのうち、選択信号が示す１つの送り返し映像に対応する１つのパラメータを選定し、多重送り返し映像に含まれる圧縮された送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのうち、選定したパラメータに含まれる開始点及び終了点が示す位置から、１つの圧縮された送り返し映像を選択映像として分離するようにした。また、伸張部２５３が、選択映像の画素を、パラメータに含まれる拡大率にて水平方向に補間することで選択映像を伸張し、選択送り返し映像を生成して出力するようにした。これにより、カメラマンは、複数の送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの中から、必要とする映像を選択して見ることができる。したがって、基地局側の映像多重部３４において複数の送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄが水平方向に圧縮され、１系統の多重送り返し映像の容量にて伝送され、端末側の映像分離部２５において、１系統の多重送り返し映像に含まれる送り返し映像Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄのうち、カメラマンが必要とする映像が水平方向に伸張されるから、低遅延の伝送（１ライン程度の遅延）を実現することができる。そして、カメラマンは、自らが必要とする映像を見ることができるから、状況に応じた撮影を実現することができる。
【００８０】
また、１系統の多重送り返し映像に対してコーディックの処理がなされるから、コーディックの処理負荷は高くなることがなく、遅延のない円滑な処理が可能となる。また、映像信号伝送システム１の端末装置２−１〜２−Ｎにおいて、送受信部１０５−１〜１０５−Ｎ、並びに本線／送り返し伝送部２０−１〜２０−ＮのＯＦＤＭ信号生成部２１、多重部２２、復調部２３及び分離部２４として既存の構成部をそのまま使用することができる。したがって、既存の装置を大規模に改造する必要がないから、低コストにて映像信号伝送システム１の端末装置２−１〜２−Ｎを構成することができる。
【００８１】
尚、本発明の実施形態による映像多重部３４及び映像分離部２５のハードウェア構成としては、通常のコンピュータを使用することができる。映像多重部３４及び映像分離部２５は、ＣＰＵ、ＲＡＭ等の揮発性の記憶媒体、ＲＯＭ等の不揮発性の記憶媒体、及びインターフェース等を備えたコンピュータによってそれぞれ構成される。映像多重部３４に備えた選択部３４１、メモリ３４２、パラメータ決定部３４３及び圧縮多重部３４４の各機能は、これらの機能を記述したプログラムをＣＰＵに実行させることによりそれぞれ実現される。また、映像分離部２５に備えたパラメータ抽出部２５１、分離部２５２及び伸張部２５３の各機能も、これらの機能を記述したプログラムをＣＰＵに実行させることによりそれぞれ実現される。これらのプログラムは、磁気ディスク（フロッピー（登録商標）ディスク、ハードディスク等）、光ディスク（ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ等）、半導体メモリ等の記憶媒体に格納して頒布することもできる。
【符号の説明】
【００８２】
１，１０１ 映像信号伝送システム
２，１０２ 端末装置
３，１０３ 基地局装置
４，３４ 映像多重部
５ エンコーダ
６ デコーダ
７，２５ 映像分離部
２０，３０，１０４，１０７ 本線／送り返し伝送部
２１ ＯＦＤＭ信号生成部
２２ 多重部
２３ 復調部
２４ 分離部
３１，３２ 信号多重分離部
３３ 復調部
３５ 多重分離部
３６ 送り返し送信処理部
１０５，１０６ 送受信部
２５１ パラメータ抽出部
２５２ 分離部
２５３ 伸張部
３４１ 選択部
３４２ メモリ
３４３ パラメータ決定部
３４４ 圧縮多重部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
端末側から基地局側への本線伝送と、前記基地局側から前記端末側への送り返し伝送とを行う映像信号伝送システムにおける前記基地局側の映像多重装置であって、
複数の送り返し映像から、所定数の送り返し映像を選択する選択部と、
前記所定数の送り返し映像が圧縮される際の前記所定数の送り返し映像毎の圧縮率を含むパラメータを決定するパラメータ決定部と、
前記パラメータ決定部により決定されたパラメータに含まれる圧縮率に基づいて、前記選択部により選択された所定数の送り返し映像を１つの映像に圧縮して多重する圧縮多重部とを備え、
前記多重した１つの映像及びパラメータの送り返し伝送を行う、ことを特徴とする映像多重装置。
【請求項２】
請求項１に記載の映像多重装置において、
前記パラメータ決定部は、
当該映像多重装置を扱うオペレータの操作に従って、前記所定数の送り返し映像毎に、前記圧縮率、前記所定数の送り返し映像が１つの映像に圧縮され多重される際の配置位置、及び、前記端末側において前記１つの映像に含まれる所定数の送り返し映像から所定の送り返し映像が分離されて元の送り返し映像が生成される際の拡大率を含むパラメータを決定する、ことを特徴とする映像多重装置。
【請求項３】
請求項２に記載の映像多重装置において、
前記圧縮多重部は、
前記パラメータ決定部により決定されたパラメータに含まれる圧縮率に基づいて、前記選択部により選択された所定数の送り返し映像をそれぞれ圧縮し、前記パラメータに含まれる配置位置に基づいて、前記圧縮したそれぞれの送り返し映像を前記１つの映像に配置する、ことを特徴とする映像多重装置。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれか一項の映像多重装置により多重された１つの映像及びパラメータを、前記基地局側から受信する端末側の映像分離装置であって、
前記１つの映像に含まれる圧縮された所定数の送り返し映像から、所定の映像を分離する分離部と、
前記分離部により分離された所定の映像に対するパラメータに基づいて、前記所定の映像を伸張し、元の送り返し映像に復元する伸張部と、
を備えたことを特徴とする映像分離装置。
【請求項５】
請求項２または３の映像多重装置により多重された１つの映像及びパラメータを、前記基地局側から受信する端末側の映像分離装置であって、
前記１つの映像に含まれる圧縮された所定数の送り返し映像から、所定の映像に対するパラメータに含まれる配置位置に基づいて、前記所定の映像を分離する分離部と、
前記分離部により分離された所定の映像に対するパラメータに含まれる拡大率に基づいて、前記所定の映像を伸張し、元の送り返し映像に復元する伸張部と、
を備えたことを特徴とする映像分離装置。
【請求項６】
端末側から基地局側への本線伝送と、前記基地局側から前記端末側への送り返し伝送とを行う映像信号伝送システムにおいて、
前記基地局側に設けられた映像多重装置は、
複数の送り返し映像から、所定数の送り返し映像を選択する選択部と、
前記所定数の送り返し映像が圧縮される際の前記所定数の送り返し映像毎の圧縮率を含むパラメータを決定するパラメータ決定部と、
前記パラメータ決定部により決定されたパラメータに含まれる圧縮率に基づいて、前記選択部により選択された所定数の送り返し映像を１つの映像に圧縮して多重する圧縮多重部とを備え、前記多重した１つの映像及びパラメータの送り返し伝送を行い、
前記端末側に設けられた映像分離装置は、
前記送り返し伝送が行われた１つの映像に含まれる圧縮された所定数の送り返し映像から、所定の映像を分離する分離部と、
前記分離部により分離された所定の映像に対するパラメータに基づいて、前記所定の映像を伸張し、元の送り返し映像に復元する伸張部とを備えたことを特徴とする映像信号伝送システム。
【請求項７】
コンピュータを、請求項１から３までのいずれか一項に記載の映像多重装置として機能させるための映像多重プログラム。
【請求項８】
コンピュータを、請求項４または５に記載の映像分離装置として機能させるための映像分離プログラム。
【請求項１】
端末側から基地局側への本線伝送と、前記基地局側から前記端末側への送り返し伝送とを行う映像信号伝送システムにおける前記基地局側の映像多重装置であって、
複数の送り返し映像から、所定数の送り返し映像を選択する選択部と、
前記所定数の送り返し映像が圧縮される際の前記所定数の送り返し映像毎の圧縮率を含むパラメータを決定するパラメータ決定部と、
前記パラメータ決定部により決定されたパラメータに含まれる圧縮率に基づいて、前記選択部により選択された所定数の送り返し映像を１つの映像に圧縮して多重する圧縮多重部とを備え、
前記多重した１つの映像及びパラメータの送り返し伝送を行う、ことを特徴とする映像多重装置。
【請求項２】
請求項１に記載の映像多重装置において、
前記パラメータ決定部は、
当該映像多重装置を扱うオペレータの操作に従って、前記所定数の送り返し映像毎に、前記圧縮率、前記所定数の送り返し映像が１つの映像に圧縮され多重される際の配置位置、及び、前記端末側において前記１つの映像に含まれる所定数の送り返し映像から所定の送り返し映像が分離されて元の送り返し映像が生成される際の拡大率を含むパラメータを決定する、ことを特徴とする映像多重装置。
【請求項３】
請求項２に記載の映像多重装置において、
前記圧縮多重部は、
前記パラメータ決定部により決定されたパラメータに含まれる圧縮率に基づいて、前記選択部により選択された所定数の送り返し映像をそれぞれ圧縮し、前記パラメータに含まれる配置位置に基づいて、前記圧縮したそれぞれの送り返し映像を前記１つの映像に配置する、ことを特徴とする映像多重装置。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれか一項の映像多重装置により多重された１つの映像及びパラメータを、前記基地局側から受信する端末側の映像分離装置であって、
前記１つの映像に含まれる圧縮された所定数の送り返し映像から、所定の映像を分離する分離部と、
前記分離部により分離された所定の映像に対するパラメータに基づいて、前記所定の映像を伸張し、元の送り返し映像に復元する伸張部と、
を備えたことを特徴とする映像分離装置。
【請求項５】
請求項２または３の映像多重装置により多重された１つの映像及びパラメータを、前記基地局側から受信する端末側の映像分離装置であって、
前記１つの映像に含まれる圧縮された所定数の送り返し映像から、所定の映像に対するパラメータに含まれる配置位置に基づいて、前記所定の映像を分離する分離部と、
前記分離部により分離された所定の映像に対するパラメータに含まれる拡大率に基づいて、前記所定の映像を伸張し、元の送り返し映像に復元する伸張部と、
を備えたことを特徴とする映像分離装置。
【請求項６】
端末側から基地局側への本線伝送と、前記基地局側から前記端末側への送り返し伝送とを行う映像信号伝送システムにおいて、
前記基地局側に設けられた映像多重装置は、
複数の送り返し映像から、所定数の送り返し映像を選択する選択部と、
前記所定数の送り返し映像が圧縮される際の前記所定数の送り返し映像毎の圧縮率を含むパラメータを決定するパラメータ決定部と、
前記パラメータ決定部により決定されたパラメータに含まれる圧縮率に基づいて、前記選択部により選択された所定数の送り返し映像を１つの映像に圧縮して多重する圧縮多重部とを備え、前記多重した１つの映像及びパラメータの送り返し伝送を行い、
前記端末側に設けられた映像分離装置は、
前記送り返し伝送が行われた１つの映像に含まれる圧縮された所定数の送り返し映像から、所定の映像を分離する分離部と、
前記分離部により分離された所定の映像に対するパラメータに基づいて、前記所定の映像を伸張し、元の送り返し映像に復元する伸張部とを備えたことを特徴とする映像信号伝送システム。
【請求項７】
コンピュータを、請求項１から３までのいずれか一項に記載の映像多重装置として機能させるための映像多重プログラム。
【請求項８】
コンピュータを、請求項４または５に記載の映像分離装置として機能させるための映像分離プログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２０１３−８５１２８（Ｐ２０１３−８５１２８Ａ）
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２３８１５（Ｐ２０１１−２２３８１５）
【出願日】平成２３年１０月１１日（２０１１．１０．１１）
【出願人】（０００００４３５２）日本放送協会 (2,206)
【出願人】（５９４０４４６４６）株式会社エヌエイチケイメディアテクノロジー (20)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月１１日（２０１１．１０．１１）
【出願人】（０００００４３５２）日本放送協会 (2,206)
【出願人】（５９４０４４６４６）株式会社エヌエイチケイメディアテクノロジー (20)
【Ｆターム（参考）】
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