專利名稱：數據傳輸系統及其發送側裝置和接收側裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及使得在例如視頻處理系統中能夠進行具有幀/場精度的數據傳輸的數據傳輸系統。
背景技術：
通常，處理視頻流數據的視頻處理系統要求具有幀/場精度的操作精度并且符合串行數字接口(SDI日本的SMPTE-259M規范)系統或高清晰度(HD)-SDI(日本的SMPTE-292M規范)。另一方面，由于數據壓縮傳送技術的發展，類似處于數據壓縮狀態的移動圖象專家組(MPEG)數據之類的視頻流數據的傳輸系統已經被廣泛使用。
但是對于傳統的常用數據通信方法來說，用確定的時間精度來通信是困難的，并且需要專用裝置來進行確定時間精度的通信。結果，出現了這樣的問題，即需要的數據可能引起延時并且保證專用通信路和引入其專用通信裝置引起費用增加。
例如，當發送MPEG數據時，數據通信方法通過TCP/IP系統頻繁地發送所述數據，但是該TCP/IP系統不能保證通信的時間精度度并且必須在接收側上具有緩沖以解決延時問題。結果，TCP/IP系統延遲了時間并使管理復雜化。
在公開號為2004-166059和公開號為2002-369219的日本專利申請中描述了與本發明相關的傳統的數據傳輸方法及其裝置。
發明內容
本發明的一個目的是提供一種通過使用現有的技術和裝置能進行具有幀/場精度的高速數據傳輸的數據傳輸系統及其發送側裝置和接收側裝置。
本發明的數據傳輸系統選擇性地在裝置之間發送視頻流數據和信息數據，所述裝置采用SDI系統或HD-SDI系統經由傳輸路徑來發送視頻流數據，所述數據傳輸系統包括具有數據插入裝置和發送裝置的發送側裝置，所述數據插入裝置用于選擇性地向視頻存儲區域中插入信息數據以在SDI系統或HD-SDI系統地幀結構中存儲視頻流數據，以產生SDI數據，所述發送裝置用于向傳輸路徑發送SDI數據；具有接收裝置和數據提取裝置的接收側裝置，所述接收裝置用于接收經由傳輸路徑發送的SDI數據，所述數據提取裝置用于從SDI數據的視頻存儲區域中提取要發送的數據并確定要發送的數據是視頻流數據還是信息數據，以切換并輸出所述數據。
下面將在隨后的描述中闡明本發明其他的優點，部分在下面的描述中是顯而易見的，或者通過實施本發明來了解。特別是可以利用隨后指出的手段和組合來實現和獲得本發明的優點。
被并入本說明書并且構成本說明書的一部分的附圖解釋了本發明的一些實施例，并與上面給出的一般描述和下面給出的實施例的詳細描述一起，用作解釋本發明的原理。
圖1是表示本發明的采用SDI系統的數據傳輸系統的系統配置的示意圖；圖2是表示通過HD-SDI系統的傳輸幀的傳輸格式結構的示意圖；圖3是表示使用HD-SDI系統的傳輸格式的SDI數據插入處理裝置的具體處理流程的示意性流程圖；圖4是表示使用HD-SDI系統的傳輸格式的SDI數據提取處理裝置的具體處理流程的示意性流程圖；以及圖5是表示作為本發明的一個操作實例的、選擇性地切換以控制輸入2線和輸出2線的系統配置的示意性框圖。
具體實施例方式
下面，將參照附圖詳細地描述本發明的一些實施例。
如上所述，通常，由于處理視頻流數據的視頻處理系統要求具有幀/場精度的操作精度，所以它采用SDI系統或HD-SDI系統(下面稱作SDI系統)。在這樣兩個現有的視頻處理系統之間，例如，當需要以幀/場精度發送MPEG數據時，它們一般都采用暫時對MPEG數據解碼以便用SDI系統的傳輸格式以流狀態來發送數據的方法。或者它們采用在TCP/IP系統中準備另一條通信線路以保證在兩個系統上的延遲時間和發送MPEG數據的方法。由于前者需要在傳輸中進行解碼處理，其存在圖象惡化的問題，并且由于后者保證了另一條通信線路，其存在增加費用的問題。因此，本發明的特征在于注重定義SDI系統中的傳輸幀的幀結構以及將要發送的數據作為圖象流數據。
圖1是表示與本發明相關的采用SDI系統的數據傳輸系統的系統配置的示意圖。發送側裝置T具有輸入視頻流數據(下面稱作視頻數據)的視頻數據輸入設備T1和輸入例如MPEG數據的信息數據(下面一般稱作MPEG數據)的MPEG數據輸入設備T2。輸入設備T1和T2的每個輸入數據都被發送到SDI數據插入處理設備T3并與視頻/MPEG識別信息一起被插入到SDI傳輸幀中。包含D/A轉換的發送接口(I/F)設備T4將以這種方式獲得的SDI數據轉換成模擬信號以便經由同軸電纜C進行發送。
另一方面，在接收側裝置R中，包含A/D轉換的接收I/F設備R1從同軸電纜C上接收模擬信號中的SDI數據以便將其轉換成數字信號，以便將其輸入到SDI數據提取處理設備R2。處理設備R2從輸入的SDI數據的傳輸幀中提取出視頻/MPEG識別信息和傳輸數據，當識別信息是視頻數據時，向視頻數據輸出設備R3輸出提取的數據，而當識別信息是MPEG數據時，向MPEG數據輸出設備R4輸出提取的數據。
下面，將參照圖2詳細地描述SDI數據的傳輸幀的傳輸格式的結構。圖2表示SDI系統的傳輸格式的結構(但是，只有Y數據序列)。該HD-SDI傳輸格式以74MHz發送10比特×2的信息并且包括0到1919字的輔助區域，所述字被放置在從第9線到第20線以及從第571線到第583線上，該格式還包括從0到1919字的有效視頻區域(有效負載)，所述字被放置在從第21線到第560線以及從第584線到第1123線上。通常，有效視頻區域將視頻數據設置在有效視頻區域內，但是在該HD-SDI傳輸格式中，有效視頻區域放置8比特×2的MPEG數據以便將MPEG數據作為視頻數據對待。通過將要發送的MPEG數據如該方式那樣作為視頻數據對待，所述數據傳輸系統能夠達到速度高于1G bps的數據傳輸。
這里，作為發送MPEG數據的第一具體實例，HD-SDI傳輸格式將包含表示MPEG數據被放置在有效視頻區域中的識別ID的分組插入到輔助數據區域中，并且將MPEG數據放置在有效視頻區域中。作為第二具體實例，HD-SDI傳輸格式不在輔助數據區域中插入任何分組，但是將包含表示傳輸數據是MPEG數據的識別的分組插入到有效視頻區域的頭部，并且將MPEG數據放置在后一個有效視頻區域中。在這兩個例子中，在接收MPEG數據前，接收側裝置能夠通過識別ID分組來確定MPEG數據而不是視頻數據被放置在有效視頻區域，以便它能根據數據類型輕易地切換后續的處理過程。
每個高位2比特都被固定為“01”，以便不影響傳統的SDI視頻數據傳輸(以避免視頻數據中的禁止字)。通過假設線路狀況非常糟糕這樣一種情形，具體的實例其目的在于通過使用里德-所羅門(ReadSolomon)校正碼等來改善數據的可靠性。
圖3是表示使用HD-SDI系統的傳輸格式的SDI數據插入處理設備T3的具體處理流程的流程圖。首先，處理設備T3監視數據輸入的存在(步驟ST1)，并且在其存在的情況下，確定輸入的數據是視頻數據還是MPEG數據，并基于確定的結果發布識別ID，將其插入到傳輸數據的報頭(步驟ST2)。接著，處理設備T3將所述報頭插入到用于視頻數據傳輸的有效負載(有效視頻區域)的頭部，然后依次插入輸入的傳輸數據(步驟ST4)。最后，處理設備T3通過向傳輸數據加入誤差校正碼將其作為SDI數據輸出(步驟ST5)。
圖4是表示與處理設備T3相對應的處理設備R2的具體處理流程的流程圖。首先，處理設備R2監視SDI數據的輸入(步驟SR1)，并且在存在輸入數據的情況下，它進行誤差校正解碼處理(步驟SR2)并通過從位于HD-SDI格式的用于圖像數據傳輸的有效負載頭部的報頭中讀出識別ID來確定隨后的數據是視頻數據還是MPEG數據(步驟SR3)。處理設備R2對傳輸數據分類以便分別向視頻數據輸出設備R3和MPEG數據輸出設備R4輸出傳輸數據(步驟SR4)。
根據上述配置，所述數據傳輸系統采用使能視頻數據的高速傳輸的SDI系統，并且可以在根據識別ID通知傳輸數據是視頻數據還是MPEG數據時，通過SDI傳輸幀的傳輸格式的用于視頻數據傳輸的有效負載來選擇性地發送視頻數據和MPEG數據。
圖5是表示作為本發明的操作實例的、選擇性地切換以控制輸入2線和輸出2線的系統配置的框圖。在圖5中，每個裝置TA和TB都與圖1所示的發送側裝置T相對應，每個裝置RA和RB都與圖1所示的接收側裝置R相對應。線路矩陣(line matrix)設備SW選擇性地將發送側裝置TA和TB的輸出系統切換和控制到接收側設備RA和RB的輸入系統。
該系統配置使用處理普通視頻的系統中采用的設備，除了發送側裝置TA和TB的SDI數據插入設備和接收側裝置RA和RB的SDI數據提取設備。通過利用矩陣設備SW進行任意路徑切換以控制，所述系統配置實現了數據傳輸。
如上所述，根據本發明，在要求場精度并且使用SDI系統的系統中，從處理視頻的系統來看，可以實現一種利用現有的SDI系統并且不需要專用通信系統或緩沖來維持通信的簡單高速的數據傳輸。
盡管在上述的實施例中已經描述了MPEG數據傳輸的情況，但是本發明并不受數據類型的限制。
本領域那些技術人員容易想到其他的優點和修改。因此，較寬范圍的本發明并不限于這里示出的和描述的具體細節和代表性實施例。
因此，在不脫離由附加的權利要求定義的一般創造概念和其等價物的精神和范圍的前提下可以作出各種修改。
權利要求
1.一種數據傳輸系統，選擇性地在裝置之間發送視頻流數據以及信息數據，所述裝置采用串行數字接口系統或高清晰度-串行數字接口系統來經由傳輸路徑來發送視頻流數據，所述數據傳輸系統的特征在于包括具有數據插入裝置和發送裝置的發送側裝置，所述數據插入裝置用于選擇性地向視頻存儲區域中插入信息數據以在串行數字接口系統或高清晰度-串行數字接口系統的幀結構中存儲視頻流數據，以產生串行數字接口數據，所述發送裝置用于向傳輸路徑發送串行數字接口數據；以及具有接收裝置和數據提取裝置的接收側裝置，所述接收裝置用于接收經由傳輸路徑發送的串行數字接口數據，所述數據提取裝置用于從串行數字接口數據的視頻存儲區域中提取要發送的數據并確定要發送的數據是視頻流數據還是信息數據，以選擇性地切換并輸出所述數據。
2.如權利要求1所述的數據傳輸系統，其特征在于所述數據插入裝置產生表示要發送的數據是視頻流數據還是不同于視頻數據的信息數據的識別信息，并且當在視頻存儲區域中存儲要發送的數據時，向要發送的數據的報頭添加所述識別信息；以及當所述數據提取裝置從串行數字接口數據的視頻存儲區域中提取發送的數據時，從報頭中的識別信息中確定發送的數據的類型。
3.如權利要求1所述的數據傳輸系統，其特征在于所述數據插入裝置產生表示要發送的數據是視頻流數據還是不同于視頻數據的信息數據的識別信息，并且當在視頻存儲區域中存儲要發送的數據時，在與視頻存儲區域獨立地準備的輔助數據區域中存儲所述識別信息；以及當所述數據提取裝置從輔助數據區域的視頻存儲區域中提取要發送的數據時，從輔助數據區域中的識別信息中確定要發送的數據的類型。
4.一種數據傳輸系統的發送側裝置，選擇性地在裝置之間發送視頻流數據以及信息數據，所述裝置采用串行數字接口系統或高清晰度-串行數字接口系統經由傳輸路徑來發送視頻流數據，所述發送側裝置的特征在于包括數據插入裝置，用于選擇性地向視頻存儲區域中插入信息數據以在串行數字接口系統或高清晰度-串行數字接口系統的幀結構中存儲視頻流數據，以產生串行數字接口數據；以及發送裝置，用于向傳輸路徑發送串行數字接口數據。
5.如權利要求4所述的數據傳輸系統的發送側裝置，其特征在于所述數據插入裝置產生表示要發送的數據是視頻流數據還是不同于視頻數據的信息數據的識別信息，并且當在視頻存儲區域中存儲要發送的數據時，向要發送的數據的報頭添加所述識別信息。
6.如權利要求4所述的數據傳輸系統的發送側裝置，其特征在于所述數據插入裝置產生表示要發送的數據是視頻流數據還是不同于視頻數據的信息數據的識別信息，并且當在視頻存儲區域中存儲要發送的數據時，在與視頻存儲區域獨立地準備的輔助數據區域中存儲所述識別信息。
7.一種數據傳輸系統的接收側裝置，選擇性地在裝置之間發送視頻流數據以及信息數據，所述裝置采用串行數字接口系統或高清晰度-串行數字接口系統經由傳輸路徑來發送視頻流數據，并且當從發送側裝置向傳輸路徑發送串行數字接口數據時，所述串行數字接口數據是通過選擇性地向視頻存儲區域中插入信息數據以在串行數字接口系統或高清晰度-串行數字接口系統的幀結構中存儲視頻流數據，以產生串行數字接口數據而生成的，所述接收側裝置的特征在于包括接收裝置，用于接收經由傳輸路徑發送的串行數字接口數據；以及數據提取裝置，用于從串行數字接口數據的視頻存儲區域中提取要發送的數據并確定要發送的數據是視頻流數據還是信息數據，以選擇性地切換并輸出所述數據。
8.如權利要求7所述的傳輸系統的接收側裝置，其特征在于當發送側裝置產生表示要發送的數據是視頻流數據還是不同于視頻數據的信息數據的識別信息，并且在視頻存儲區域中存儲要發送的數據的過程中向報頭添加識別信息時，數據提取裝置在從串行數字接口數據的視頻存儲區域中提取發送的數據的過程中，從要發送的數據的報頭中的識別信息中確定發送的數據的類型。
9.如權利要求7所述的接收側裝置，其特征在于當發送側裝置產生表示要發送的數據是視頻流數據還是不同于視頻數據的信息數據的識別信息，并且在視頻存儲區域中存儲要發送的數據的過程中在輔助數據區域中存儲要發送的數據時，數據提取裝置在從串行數字接口數據的視頻存儲區域中提取要發送的數據的過程中，從輔助數據區域中的識別信息中確定要發送的數據的類型，所述輔助數據區域是獨立于視頻存儲區域而準備的。
10.如權利要求1所述的數據傳輸系統，其特征在于還包括放置在傳輸路徑上的線路矩陣設備，用于當存在至少多個發送側裝置或接收側裝置時，任意地而且選擇性地連接到發送側裝置和接收側裝置。
全文摘要
本發明涉及數據傳輸系統及其發送側裝置和接收側裝置。發送側裝置(T)向視頻存儲區域中選擇性地插入視頻流數據和MPEG數據以便在SDI系統的幀結構中存儲視頻流數據，并產生包括由SDI數據插入處理設備(T3)插入的表示數據類型的識別ID的SDI數據，并且將SDI數據從發送接口設備(T4)發送到同軸電纜(C)。接收側裝置(R)通過接收接口設備(R1)接收經由同軸電纜(C)發送的SDI數據，通過SDI數據提取處理設備(R2)從接收的SDI數據的視頻存儲區域中提取要發送的數據并確定要發送的數據是視頻流數據還是MPEG數據，并輸出所述數據。因此，通過使用現有的技術和設備能實現保證幀/場精度的高速MPEG數據傳輸。
文檔編號H04N11/24GK1842159SQ20061005476
公開日2006年10月4日 申請日期2006年3月10日 優先權日2005年3月29日
發明者佐藤務 申請人:株式會社東芝