JP3944908B2 - メディアコンバーター - Google Patents

Description

本発明はメディアコンバーターに関し、詳しくは、双方向インターフェースと片方向インターフェースの相互データ変換ができること、コンシューマ向け機器と業務用機器との相互データ変換ができるようにしたメディアコンバーターに関する。

従来技術において、放送局内で使用されている映像や音声のインターフェースは、標準放送でも高画質放送でも一般的にシリアル通信である。このシリアル通信は、電話線のように双方向ではなく、片方向だけである。そのため、業務用機器同士で映像や音声のデータをやりとりする場合には、最低２本の通信線が必要である。
又、放送局で高画質放送といわれるハイビジョン放送では、局内の業務用機器の通信線としてＨＤ−ＳＤＩ（Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｓｅｒｉａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）が使用される。このインターフェースは約1.５ＧＨｚと非常に高速なため、通信に要する電力が高く、通信線もかなり高価である。それに加えて、放送局用の業務機器は、家庭用の機器とは比べものにならないくらい大きい。

一方、一般家庭で使用されている映像や音声のインターフェースは、光ケーブルやコンポーネントケーブル、コンポジットケーブルなど数多くあり、その中でも最近ではテレビチューナ内蔵のパソコンとの接続に、ＩＥＥＥ１３９４規格に準拠したデジタルインターフェース（商品名；ｉ．Ｌｉｎｋ）やＵＳＢ等の双方向インターフェースが使われている。
又、広く一般的となったインターネット環境では、従来の電話線のものも含めて、ＬＡＮケーブルやＧｉｇａＥｔｈｅｒなどの双方向インターフェースが主流となっている。
このように業務用機器と家庭用機器では、それぞれ取り扱う映像や音声のレベルに差があるにしろインターフェースという切り口でみた場合、片方向と双方向という大きな違いがある。このことは取り扱う画音質のレベル差による、インターフェース内の通信速度が主な原因である。
特開平９−９３５５２号公報（第５頁 第１図）

しかしながら、従来技術で説明した業務用機器に使用される通信線としてのＨＤ−ＳＤＩと、家庭用機器に使用される双方向インターフェースのＩＥＥＥ１３９４規格に準拠したデジタルインターフェースやＵＳＢ等において、特に家庭用機器のインターフェースに使われるＩＥＥＥ１３９４規格に準拠したデジタルインターフェースやＵＳＢは４００ＭＨｚ以上のデータをやりとりできるが、業務用機器に使用されているＨＤ−ＳＤＩの如く約１．５ＧＨｚに比べれば、約４倍の転送速度が相違し、業務用機器と家庭用機器との相互データ変換が出来ないという問題がある。
従って、転送速度が異なる業務用機器と家庭用機器との相互データ変換ができるものに解決しなければならない課題を有する。

上記課題を解決するために、本願発明のメディアコンバーターは、次に示す構成にすることである。

（１）メディアコンバーターは、ダウンコンバートされた双方向インターフェースのデジタルデータ、若しくはデコードされた双方向インターフェースのデジタルデータにて所定のベースバンド信号処理を行うベースバンドプロセッサーと、該片方向インターフェースのデジタルデータをダウンコンバートし、若しくは該双方向インターフェースのデジタルデータをアップコンバートして、該ベースバンドプロセッサーによる所定のベースバンド信号処理が行われるようにするレートコンバーターと、該ベースバンドプロセッサーによってベースバンド信号処理が行われる該双方向インターフェースのストリームに適合するように、該片方向インターフェースのデジタルデータをエンコードするエンコーダーと、該エンコードされたデータを多重化するマルチプレクサと、該双方向インターフェースのデジタルデータを分配するデマルチプレクサと、該分配されたデジタルデータをデコードするデコーダーと、該片方向インターフェースのデジタルデータを直列デジタルデータから並列デジタルデータに変換するシリアル／パラレルコンバーターと、該レートコンバーターによってアップコンバートされた該双方向インターフェースのデジタルデータを並列デジタルデータから直列デジタルデータに変換するパラレル／シリアルコンバーターと、からなり、入力された該片方向インターフェースのデジタルデータを該双方向インターフェースのデジタルデータに変換し、若しくは入力された該双方向インターフェースのデジタルデータを該片方向インターフェースのデジタルデータに変換し、且つ該シリアル／パラレルコンバーターにて該並列デジタルデータに変換された該デジタルデータが該レートコンバーターによってダウンコンバートされるようにしたことである。
（２）前記片方向インターフェースは、高精細度直列デジタルインターフェース方式のデジタルインターフェースであり、該双方向インターフェースはＩＥＥＥ１３９４に準拠したデジタルインターフェースである（１）に記載のメディアコンバーター。

本発明により、業務用機器で使用される映像及び音声データを家庭用機器で採用できるようになるため、放送局レベルの高画質映像の汎用性、放送局で使われる多チャンネル音声の汎用性を高めることができる。

次に本発明に係るメディアコンバーターの実施形態について、図面を参照して説明する。

本発明のメディアコンバーターは、先ず、初めに今回開発したメディアコンバーターの全体ブロック図を図１に示す。この実施例では、双方向インターフェイスとして、ＩＥＥＥ１３９４規格に準拠したデジタルインターフェイスを採用しており、片方向インターフェイスとして、ＨＤ−ＳＤＩ（Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｓｅｒｉａｌ Ｄａｔａ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ：高精細度直列デジタルインターフェース）を採用している。この他にも双方向インターフェイスとしては、ＵＳＢやＧｉｇａＥｔｈｅｒＮｅｔ等が該当し、片方向インターフェイスとしては、ＳＤ−ＳＤＩ（Ｓｔａｎｄａｒｄ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｓｅｒｉａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）や圧縮デジタル信号を取り扱うＨＤ−ＳＤＴＩ（Ｈｉｇｈ Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ Ｓｅｒｉａｌ Ｄａｔａ Ｔｒａｎｓｐｏｒｔ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ：）等が該当する。

本実施例で取り扱う双方向インターフェースを流れるデータの種類としては、ＭＰＥＧやＤＶである。一方、片方向インターフェースを流れるデータは、ＨＤの圧縮されていないデジタルデータである。

今回開発したメディアコンバーターは、図１からも明らかなように、ＩＥＥＥ１３９４規格に準拠したデジタルインターフェースのデータストリームとＨＤ−ＳＤＩのデータストリームとの変換器である。その変換内容について述べると、以下のようなものとなる。

（１）ＨＤ−ＳＤＩ経由でＨＤ信号を受け取り、ＩＥＥＥ１３９４規格に準拠したデジタルインターフェースを経由でＭＰＥＧ信号を送り出せる。
（２）ＨＤ−ＳＤＩ経由でＨＤ信号を受け取り、１ＥＥＥ１３９４規格に準拠したデジタルインターフェース経由でＤＶ信号を送り出せる。
（３）ＩＥＥＥ１３９４規格に準拠したデジタルインターフェース経由でＭＰＥＧ信号を受け取り、ＨＤ−ＳＤＩ経由でＨＤ信号を送り出せる。
（４）ＩＥＥＥ１３９４規格に準拠したデジタルインターフェース経由でＤＶ信号を受け取り、ＨＤ−ＳＤＩ経由でＨＤ信号を送り出せる。

次に、今回開発したメディアコンバーターの詳細ブロックを図２に示す。図中の各ブロックの名称機能について順に述べる。

メディアコンバーターは、家庭用機器の双方向インターフェース機能を備えた家庭用機器のＩＥＥＥ１３９４規格に準拠したデジタルインターフェースに接続してなるマルチプレクサ／デマルチプレクサ（ＭＵＸ／ＤＥＭＵＸ）１２と、このマルチプレクサ／デマルチプレクサ１２を制御するＣＰＵ１３と、マルチプレクサ／デマルチプレクサ１２に接続されＩＥＥＥ１３９４規格に準拠したデジタルインターフェースからの情報を記憶するメモリ１４と、マルチプレクサ／デマルチプレクサ１２からのデータをデコードするデコーダー（Ｄｅｃｏｄｅｒ）１５と、このデコーダー１５を制御するＣＰＵ１６と、デコーダー１５でのデータを記憶するメモリ１７と、デコーダー１５でデコードされた信号を処理するベースバンドプロセッサー（Ｂａｓｅｂａｎｄ Ｐｒｏｓｅｓｓｏｒ）１８と、ベースバンドプロセッサー１８を制御するＣＰＵ１９と、ベースバンドプロセッサー１８で処理された信号を記憶するメモリー２０と、ベースバンドプロセッサー１８で制御された信号を出力するスピーカー２１と、ベースバンドプロセッサー１８で制御した信号を出力するヘッドフォン２２と、ベースバンドプロセッサー１８で制御され表示するモニター２３と、ベースバンドプロセッサー１８を制御するためのパネル２４と、ベースバンドプロセッサー１８で処理したデータをエンコードしてマルチプレクサ／デマルチプレクサ１２に送るエンコーダー（Ｅｎｃｏｄｅｒ）２５と、エンコーダー２５を制御するＣＰＵ２６と、エンコーダー２５で処理したデータを記憶するメモリ２７と、レートコンバーター（Ｒａｔｅ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）２８と、ＣＰＵ２９と、メモリ３０と、レートコンバーター２８の信号をシリアルにして業務用機器であるＨＤ−ＳＤＩに送るパラレル／シリアルコンバーター（Ｐａｒａｌｌｅｌ/Ｓｅｒｉａｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）３１と、このシリアル／パラレルコンバーター３１を制御するＣＰＵ３２と、パラレル／シリアルコンバーター３１で処理したデータを記憶するメモリ３３と、業務用機器のＨＤ−ＳＤＩを介してシリアルデータを受信してパラレルデータに変換してレートコンバーター２８に送るシリアル／パラレルコンバーター（Ｓｅｒｉａｌ／Ｐａｒａｌｌｅｌ Ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）３４と、このシリアル／パラレルコンバーター３４を制御するＣＰＵ３５と、シリアル／パラレルコンバーター３４で処理したデータを記憶するメモリ３６とから大略構成されている。

このような構成からなるメディアコンバーターにおける動作について、以下説明する。

先ず、ＨＤ−ＳＤＩ経由で送られてきたＨＤ信号はシリアル／パラレルコンバーター３４でシリアルデータからパラレルデジタルデータに変換される。
このときのパラレルデジタルデータのビット数は、システム構成に依存するので、今回開発したメディアコンバーター１１では８ビットであるが、このビット数に限定したものではなく、例えば、１０ビットでも１６ビットでも２０ビットでも構わない。
又、シリアル／パラレルコンバーター３４のブロックに付随しているＣＰＵ３５やメモリ３６は、シリアルデジタルデータをパラレルデジタルデータに変換させるために開発したメディアコンバーター１１には搭載しているが、外部クロックで動作させたりする場合には必要とは限らない。
パラレルデジタルデータに変換されたＨＤ信号は、レートコンバーター２８で、ダウンコンバートされる。このときのダウンコンバートする周波数は、シリアル／パラレルコンバーター３４同様に、システム構成に依存するので、ＨＤ−ＳＤＩの周波数より低ければ構わない。又、このブロックに付随しているＣＰＵ２９やメモリ３０は、シリアル／パラレルコンバーター３４の場合と同様に必要とは限らない。

ダウンコンバートされたＨＤ信号は、ベースバンドプロセッサー１８で、画音質改善や加工を行ったり、パネル２４やモニター２３に表示するための信号変換を行ったり、ヘッドフォン２２やスピーカー２１に出力するための信号変換を行う。
要するに、ベースバンドでないとできない種々の信号処理を行う。又、このブロックに付随しているＣＰＵ１９やメモリ２０は、種々の信号処理を行うために必要なもので、何も信号処理を行わない場合には必要とは限らない。

ベースバンド信号処理されたＨＤ信号は、エンコーダー２５で、ＩＥＥＥ１３９４規格に準拠したデジタルインターフェースのストリームに適合するように、ＭＰＥＧやＤＶ信号に符号化されて、マルチプレクサ／デマルチプレクサ１２で、多重化されて、ＩＥＥＥ１３９４規格に準拠したデジタルインターフェース経由で送られる。
繰り返し表記となるが、これらのブロックに付随しているＣＰＵ２６やメモリ２７は、シリアル／パラレルコンバーター３４の場合と同様に必要とは限らない。

次に、ＩＥＥＥ１３９４規格に準拠したデジタルインターフェースからのＭＰＥＧ信号やＤＶ信号をＨＤ信号に変換することについて説明する。

先ず、復号化されたＭＰＥＧやＤＶ信号は、ベースバンドプロセッサー１８で前記と同様の処理を行い、レートコンバーター２８でアップコンバートされる。このときのアップコンバートする周波数は、システム構成に依存するので、ベースバンド信号処理する周波数よりも高ければ構わない。

アップコンバートされたＭＰＥＧやＤＶ信号は、パラレル／シリアルコンバーター３１でパラレルデジタルデータからシリアルデジタルデータに変換されてＳＤＩ経由で送られる。又、このブロックに付随しているＣＰＵ３２やメモリ３３は、シリアル／パラレルコンバーター３４の場合と同様に必要とは限らない。

以上のようなシステム構成により、双方向インターフェースと片方向インターフェースの相互データ変換が行える。又、各インターフェースにつながっている機器の制御もベースバンドプロセッサーにおいて、各機器独自のコマンドに相互変換することで容易に行える。

有効な活用例を一つ挙げると、ＩＥＥＥ１３９４規格に準拠したデジタルインターフェースでは映像や音声の流れている方向とは、逆方向に同時に制御コマンドが送れるが、この機能を利用すると、ＨＤ−ＳＤＩに接続されている機器に対しては、映像を受け取りながらの制御が可能となる。
これは、片方向インターフェースしか持たないＨＤ−ＳＤＩを採用している機器にとって、作業時間の短縮や効率を上げることにつながる。
当然のことながら、ＩＥＥＥ１３９４規格に準拠したデジタルインターフェースは双方向インターフェースなので、映像を送り出しながらつながっている機器の制御も可能である。
一例を挙げると業務用モニターで、メディアコンバーター１１を通して送られてきている機器の映像や音声を監視しながら、必要に応じてズームアップやダウン、ボリュームアップやダウン等が行える。

片方向インターフェースのデジタルデータを双方向インターフェースのデジタルデータに変換あるいは、その逆のデータを変換できるようにしたことで、例えば業務用機器で使用される映像及び音声データを家庭用機器で採用できるようになるため、放送局レベルの高画質映像の汎用性、放送局で使われる多チャンネル音声の汎用性を高めることができる。

本発明のメディアコンバーターを略示的に示したブロック図である。 同、メディアコンバーターのブロック図である。

符号の説明

１１；メディアコンバーター、１２；マルチ／デマルチプレクサ、１３；ＣＰＵ、１４；メモリ、１５；デコーダー、１６；ＣＰＵ、１７；メモリ、１８；ベースバンドプロセッサー、１９；ＣＰＵ、２０；メモリ、２１；スピーカー、２２；ヘッドフォン、２３；モニター、２４；パネル、２５；エンコーダー、２６；ＣＰＵ、２７；メモリ、２８；レートコンバーター、２９；ＣＰＵ、３０；メモリ、３１；パラレル／シリアルコンバーター、３２；ＣＰＵ、３３；メモリ、３４；シリアル／パラレルコンバーター、３５；ＣＰＵ、３６；メモリ。

Claims (2)

1. ダウンコンバートされた双方向インターフェースのデジタルデータ、若しくはデコードされた双方向インターフェースのデジタルデータにて所定のベースバンド信号処理を行うベースバンドプロセッサーと、
   該片方向インターフェースのデジタルデータをダウンコンバートし、若しくは該双方向インターフェースのデジタルデータをアップコンバートして、該ベースバンドプロセッサーによる所定のベースバンド信号処理が行われるようにするレートコンバーターと、
   該ベースバンドプロセッサーによってベースバンド信号処理が行われる該双方向インターフェースのストリームに適合するように、該片方向インターフェースのデジタルデータをエンコードするエンコーダーと、
   該エンコードされたデータを多重化するマルチプレクサと、
   該双方向インターフェースのデジタルデータを分配するデマルチプレクサと、
   該分配されたデジタルデータをデコードするデコーダーと、
   該片方向インターフェースのデジタルデータを直列デジタルデータから並列デジタルデータに変換するシリアル／パラレルコンバーターと、
   該レートコンバーターによってアップコンバートされた該双方向インターフェースのデジタルデータを並列デジタルデータから直列デジタルデータに変換するパラレル／シリアルコンバーターと、からなり、
   入力された該片方向インターフェースのデジタルデータを該双方向インターフェースのデジタルデータに変換し、若しくは入力された該双方向インターフェースのデジタルデータを該片方向インターフェースのデジタルデータに変換し、且つ
   該シリアル／パラレルコンバーターにて該並列デジタルデータに変換された該デジタルデータが該レートコンバーターによってダウンコンバートされるようにしたことを特徴とするメディアコンバーター。
2. 前記片方向インターフェースは、高精細度直列デジタルインターフェース方式のデジタルインターフェースであり、該双方向インターフェースはＩＥＥＥ１３９４に準拠したデジタルインターフェースである請求項１に記載のメディアコンバーター。

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