JP6171396B2 - 放送／映像送出システム及びそれに用いる機器制御方法 - Google Patents

Description

本発明は放送／映像送出システム及びそれに用いる機器制御方法に関し、特に入力された複数の映像信号を切り替える映像切り替え装置と、映像信号の切り替えタイミングに合わせて放送局間の制御信号を付加するインサータ装置とを含む放送／映像送出システムに関する。

放送／映像送出システムにおいては、図５に示すように、制御装置４からシステムを構成する複数の被制御機器（映像切り替え装置５及びインサータ装置６）に対して制御信号を送出することにより、それら複数の被制御機器の制御を行っている。

この制御信号をシリアル通信で行っている場合、制御信号を複数の被制御機器各々に対して同時に送出することができないため、複数の被制御機器各々が制御信号を受信するタイミングは一致しない。

また、シリアル通信を用いずパラレル制御で行った場合［図５の（ａ）及び（ｂ）］でも、接続配線長の違いによる信号の遅延時間、信号波形のばらつきにより、微小な時間領域においては、完全にタイミングが一致することは保証されない。

一方、映像信号はフィールド（画面）という時間単位で処理されている。例えば、日本の標準テレビ方式であるＮＴＳＣ（Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｔｅｌｅｖｉｓｉｏｎ Ｓｙｓｔｅｍ Ｃｏｍｍｉｔｔｅｅ）／ハイビジョン放送のフィールド周波数は５９．９４Ｈｚであり、これは１秒間に５９．９４枚のフィールドによって動画像が構成されていることを示している。

放送／映像システムにおいて、同じタイミングで複数の被制御機器を制御するということは、図６に示すように、同一フィールドで制御結果が反映されることが必要となる。

しかしながら、上述したように、制御機器からシステムを構成する複数の被制御機器に対して全く同一タイミングに制御を行うことは原理的に不可能であるため、図７に示すように、複数の制御がフィールドの境をまたぐ場合が発生する。この場合、フィールドの境よりも前に制御を受信した被制御機器と、フィールドの境よりも後で制御を受信した被制御機器とでは、制御内容が反映されるフィールドに１フィールド分のずれが生じる場合がある。

この現象が問題となる一例について図８を例に説明する。また、図９は図８における制御装置４、映像切り替え装置５、インサータ装置６各々の機能ブロックを示している。

図９において、映像切り替え装置５は制御インタフェース５１と、映像切り替え回路５２とを備え、インサータ装置６は制御インタフェース６１と、映像カウントダウン情報生成回路６２と、音声カウントダウン情報生成回路６３と、トリガカウントダウン情報生成回路６４と、放送局間制御信号パケット生成回路６５と、映像信号パケット重畳回路６６とを備えている。

放送／映像送出システムにおいては、送出局で映像信号に付加した放送局間制御信号パケット［ＡＲＩＢ（Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｏｆ Ｒａｄｉｏ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ ａｎｄ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ）−Ｂ３９］により、受け局のシステムを自動制御する方式が行われている。

このパケットには、音声モード情報、映像モード情報、トリガ信号等の情報が含まれ、受け局側の番組切り替えやＣＭ（ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ）差し替えに用いられている。

送出局では、受け局での切り替えタイミングを正確に伝達するために、音声モード情報、映像モード情報、トリガ信号にカウントダウン情報が付加される。カウントダウン情報とは、切り替えタイミングの３秒前（カウントダウン値１７９）から１フィールド毎にカウントダウンを行い、映像切り替えタイミングにおいてカウントダウン値が０→２５５になる情報を重畳することで、受け局に対して何フィールド後に映像切り替えと映像／音声モードが変化するかを示すものである。従って、映像切り替えとカウントダウン情報とは正確に一致させることが要求される。

尚、上述した映像切り替えに関する技術としては、下記の特許文献１，２に記載されて発明がある。特許文献１では、番組切り替え予定信号が入力された時に、番組情報信号のフレームに番組切り替えを指示するための切り替え指示情報を付加することで、中継番組から自局番組への切り替えを、送出信号に乱れを生じさせることなく行うようにしている。

また、特許文献２では、発信局から受信局に対してＣＭ切り替えの所定時間前にネットキュー信号を映像信号に重畳して送出し、ＣＭ切り替えタイミングに切り替えタイミング情報を映像信号に重畳して送出し、受信局でネットキュー信号の検出時に差し替えるＣＭを送出可能に待機させ、切り替えタイミング情報の検出時にＣＭを差し替える制御信号を送出することで、発信局と受信局とのＣＭ差し替えタイミングを一致させている。

特開２００２−２８１３４１号公報 特開２０００−０７８４６９号公報

しかしながら、上述した本発明に関連する放送／映像システムでは、一般に、映像信号を切り替える装置（映像切り替え装置）と放送局間制御信号パケットを付加する装置（インサータ装置）とが別装置であるため、上位装置から双方の装置に制御を行う必要がある。

この時、双方の装置に対して完全に同一タイミングで制御を行うことはできないため、映像切り替えが実行されるタイミングと放送局間制御信号パケットの付加タイミングとが一致しない可能性がある。この状態では、映像切り替えタイミングとカウントダウン情報とに１フィールドのずれが発生し、受け局に対する正確なタイミング情報の伝達ができないという問題が生じる。

送出局のシステムにおいて、映像信号の切り替え装置と放送局間制御信号を重畳するインサータ装置とは別装置であり、これらをＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）経由で制御装置から順次制御している。このため、制御装置から双方の装置に対する制御タイミングには時間差が生じ、映像切り替えタイミングと上記のカウントダウン値が０→２５５になるタイミングとに１フィールド分のずれが生じる場合がある。

この場合、制御装置は秒の単位で管理し、映像装置（映像信号の切り替え装置及びインサータ装置）はフィールド単位で動作しており、制御系と映像系との関係が非同期となっていることも、上記の１フィールド分のずれが生じる原因の一つである。

尚、上記の特許文献１は、中継番組から自局番組への切り替えを行うシステムであり、特許文献２は、発信局と受信局とのＣＭ差し替えタイミングを一致させるシステムであるため、上記のような送出局のシステム内において１フィールド分のずれが生じるという問題を解決することはできない。

そこで、本発明の目的は上記の問題点を解消し、映像切り替えとカウントダウンのタイミングとを正確に一致させることができる放送／映像送出システム及びそれに用いる機器制御方法を提供することにある。

本発明による放送／映像送出システムは、制御装置がシステムを構成する複数の被制御機器に対して制御情報を送出することで、それら複数の被制御機器の制御を行う放送／映像送出システムであって、
前記制御装置は、前記複数の被制御機器のうちの最上流の被制御機器を制御対象の被制御機器とし、当該最上流の被制御機器に前記複数の被制御機器各々に対して前記制御情報を出力する手段を備え、
前記最上流の被制御機器は、下流の被制御機器に対して出力する映像信号に前記制御装置からの制御情報を重畳する手段を備えている。

本発明による機器制御方法は、制御装置がシステムを構成する複数の被制御機器に対して制御情報を送出することで、それら複数の被制御機器の制御を行う放送／映像送出システムに用いる機器制御方法であって、
前記制御装置が、前記複数の被制御機器のうちの最上流の被制御機器を制御対象の被制御機器とし、当該最上流の被制御機器に前記複数の被制御機器各々に対して前記制御情報を出力する処理を実行し、
前記最上流の被制御機器が、下流の被制御機器に対して出力する映像信号に前記制御装置からの制御情報を重畳する処理を実行している。

本発明は、上記のような構成及び動作とすることで、映像切り替えとカウントダウンのタイミングとを正確に一致させることができるという効果が得られる。

本発明の実施の形態による放送／映像送出システムの構成例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態による映像切り替え装置及びインサータ装置の構成例を示すブロック図である。 本発明の実施の形態における映像信号のデータ構造（ハイビジョン信号の例）を示す図である。 図２の映像切り替え装置で映像信号に重畳する切り替えタイミング情報の例を示す図である。 本発明に関連する放送／映像送出システムを構成する複数機器の制御系統を示す図である。 本発明に関連する放送／映像送出システムにおける制御が同一フィールドで反映される場合を示すタイミングチャートである。 本発明に関連する放送／映像送出システムにおける制御が反映されるフィールドが一致しない場合を示すタイミングチャートである。 本発明に関連する放送／映像送出システムにおける制御タイミングのずれが問題となる場合を示す図である。 図８における制御装置、映像切り替え装置、インサータ装置各々の機能ブロックを示すブロック図である。

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。まず、本発明による放送／映像送出システムの概要について説明する。本発明による放送／映像送出システムでは、制御装置がシステムを構成する複数の被制御機器（例えば、映像切り替え装置及びインサータ装置）に対して制御情報を送出することにより、それら複数の被制御機器の制御を行っている。

上記のように、１台の制御装置から複数の被制御機器に対して制御を行う場合、物理的な制約から同一タイミングに複数の制御を実施することは不可能である。したがって、本発明による放送／映像送出システムでは、制御装置からの制御対象の被制御機器を一台（例えば、放送／映像送出システムにおける映像信号に対する処理の流れの中で最上流の映像切り替え装置）とし、当該被制御機器の下流の装置（例えば、映像切り替え装置に続いて処理を行うインサータ装置）に対しては、制御対象の被制御機器から当該被制御機器の下流の装置への映像信号に制御情報を重畳することで制御タイミングの正確性を確保する。

本発明では、制御装置からの制御対象である被制御機器の下流の装置（他の被制御機器）に対する映像信号に制御装置からの制御情報を重畳することにより、システムを構成する複数の被制御機器の同時制御が可能となる。

また、本発明では、制御装置からの制御対象である被制御機器の下流の装置（他の被制御機器）に対する映像信号に制御装置からの制御情報を重畳することにより、外部制御を必要としない機器制御が可能となる。

よって、本発明では、上記の背景技術で説明したカウントダウンと映像切り替えタイミングとを一致させる等、システム内の制御精度を改善することが可能となる。

具体的な例としては、図１に示すように、インサータ装置３に対する制御を映像切り替え装置（映像スイッチャ）２経由とすること、及び実行タイミングを時間ではなく、映像フィールドで管理することにより、２台の装置（映像切り替え装置２及びインサータ装置３）に対する制御タイミング差の問題を解消する。

また、本発明を実現する手段として、映像切り替え装置２の映像出力にインサータ装置３に対する制御情報を重畳して制御する。この時、放送／映像送出システムの運用において情報の多重が運用上の制限、或いは障害を発生させないこと、安定した情報伝達ができることが要求される。

本発明では、これらの手段により、制御装置から映像切り替え装置２、インサータ装置３への制御ルートを一本化可能であるために、制御時間差の問題が解消される。

また、本発明では、映像信号の一部に映像切り替え装置２からインサータ装置３への制御情報を含めて送出することにより、映像切り替え装置２及びインサータ装置３の動作タイミングを映像フィールドの単位で管理することが可能となる（映像フィールドと制御情報とを一体で管理可能となる）。

結果として、本発明では、映像切り替えとカウントダウンのタイミングとを正確に一致させることが可能となる。

図１は本発明の実施の形態による放送／映像送出システムの構成例を示すブロック図であり、図２は本発明の実施の形態による映像切り替え装置及びインサータ装置の構成例を示すブロック図である。以下、図１及び図２を参照して、本発明の実施の形態として、映像切り替え装置２とインサータ装置３との同期制御について説明する。

図１において、制御装置１は映像切り替え装置２（映像スイッチャ）のみに制御を行うが、この制御情報にインサータ装置３への制御情報も含める。

ここで、映像切り替え装置２の機能は、複数入力された映像信号の切り替えであり、インサータ装置３の機能は、映像切り替え装置２の切り替えタイミングに合わせて放送局間制御信号パケットに含まれる映像／音声／トリガ信号及びカウントダウン情報を重畳することである。

図２において、映像切り替え装置２は、制御インタフェース２１と、映像切り替え回路２２と、切り替えタイミング情報生成回路２３と、切り替えタイミング情報重畳回路２４とを備えている。

制御インタフェース２１は制御を受信するためのインタフェースであり、映像切り替え回路２２は映像切り替え装置２に入力される映像信号を切り替える回路である。

切り替えタイミング情報生成回路２３はインサータ装置３に切り替えタイミング情報を通知するための情報を生成する回路であり、切り替えタイミング情報重畳回路２４は映像信号に切り替えタイミング情報を重畳する回路である。

図２において、１００は制御信号を伝送するＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）回線、２０１は映像切り替え装置に入力される映像信号、２０２は切り替えタイミング信号、２０３はインサータ装置３に対する切り替えタイミング情報、２０４は映像切り替え信号出力、２０５は切り替えタイミング情報が重畳された映像切り替え装置出力である。

また、インサータ装置３は、切り替えタイミング情報抽出回路３１と、映像カウントダウン情報生成回路３２と、音声カウントダウン情報生成回路３３と、トリガカウントダウン情報生成回路３４と、放送局間制御信号パケット生成回路３５と、映像信号パケット重畳回路３６と、切り替えタイミング情報削除回路３７とを備えている。

切り替えタイミング情報抽出回路３１は入力された映像信号から切り替えタイミング情報を抽出する回路であり、映像カウントダウン情報生成回路３２は映像カウントダウン情報を生成する回路である。

音声カウントダウン情報生成回路３３は音声カウントダウン情報を生成する回路であり、トリガカウントダウン情報生成回路３４はトリガカウントダウン情報を生成する回路である。

放送局間制御信号パケット生成回路３５は放送局間制御信号のパケットを生成する回路であり、映像信号パケット重畳回路３６は放送局間制御信号を映像信号に重畳する回路であり、切り替えタイミング情報削除回路３７は切り替えタイミング情報重畳回路２４で重畳された切り替えタイミング情報を削除する回路である。

図２において、３０１は映像カウントダウンのスタート情報、３０２は音声カウントダウンのスタート情報、３０３はトリガカウントダウンのスタート情報、３０４は映像カウントダウン情報、３０５は音声カウントダウン情報、３０６はトリガカウントダウン情報、３０７は放送局間制御信号パケット、３０８は映像信号に放送局間制御信号パケットが重畳された信号、３０９はインサータ出力の映像信号である。

本実施の形態では、制御装置１から映像切り替え装置２に対して制御が行われると、映像切り替え装置２は、映像切り替えタイミングを示す情報を映像信号に重畳する。

例えば、制御装置１から映像切り替え装置２に対して制御後３秒で映像信号の切り替えを実行する内容の制御が行われた場合、映像切り替え装置２は、制御を受信したフィールドの３秒後（１８０フィールド後）に切り替えを実行する。また、映像切り替え装置２は、制御受けたタイミングで１８０フィールド後に映像信号の切り替えを実行することを示す情報を映像信号に重畳する。

これにより、インサータ装置３では、映像信号に重畳された情報を読み取ることで、１８０フィールド後に映像信号が切り替わることを検知することができる。

この方法では、映像切り替え装置２とインサータ装置３とが共通に使用している映像信号のフィールド数でタイミングを規定しているため、双方の動作タイミングにずれが発生することがない。

結果として、映像信号の映像切り替え装置２の映像切り替えタイミングとインサータ装置３で重畳される映像／音声／トリガ信号及びカウントダウン情報のタイミングとを完全に一致させることが可能となる。

図１及び図２を参照して本実施の形態による放送／映像送出システムの動作について説明する。

制御装置１は、映像切り替え装置２に対して映像信号を切り替える制御を行う［図１の（ａ）参照］。その際の制御情報はＬＡＮ回線１００を経由して映像切り替え装置２に伝達され、制御インタフェース２１で制御内容が解析される。

制御インタフェース２１は、解析した制御内容にしたがって、映像切り替え回路２２に対して映像信号入力２０１のいずれの信号を出力するかを指定する。また、切り替えタイミング情報生成回路２３は、制御インタフェース２１の切り替えタイミング信号２０２を基に、インサータ装置３に伝達するための切り替えタイミング情報２０３を生成し、切り替えタイミング情報重畳回路２４で映像切り替え回路２２の出力信号２０４に切り替えタイミング情報２０３を重畳して出力する［図１の（ｂ）参照］。

インサータ装置３は、映像信号切り替え装置２の出力信号２０５に重畳されている切り替えタイミング情報を切り替えタイミング情報抽出回路３１で抽出する。この切り替えタイミング情報により、何フィールド後に映像信号切り替えが発生するかがわかるため、切り替えタイミング情報抽出回路３１は、映像信号の切り替わりタイミングにおいてカウントダウンが完了するように、映像カウントダウン情報生成回路３２、音声カウントダウン情報生成回路３３、トリガカウントダウン情報生成回路３４に対する制御を行う。

これら映像カウントダウン情報生成回路３２、音声カウントダウン情報生成回路３３、トリガカウントダウン情報生成回路３４各々で生成されたデータは、放送局間制御信号パケット生成回路３５でパケット化され、映像信号パケット重畳回路３６で映像信号に重畳される。

インサータ出力３０９では、切り替えタイミング情報が不要となるため、切り替え情報削除回路３７で映像信号から切り替えタイミング情報を削除してインサータ装置３から出力する［図１の（ｃ）参照］。

次に、映像信号に対する切り替えタイミング情報の重畳方法例について説明する。図３に本発明の実施の形態における映像信号のデータ構造（ハイビジョン信号の例）を示す。

図３において、走査線番号２１〜５６０ライン、５８４〜１１２３ラインで水平方向０〜１９１９ワードの範囲が映像信号として扱われる領域である。この図において、放送局間制御信号パケットは、２０ライン及び５８３ラインの水平方向０〜２６１ワードに重畳されている。

そこで、映像切り替え装置２からインサータ装置３への切り替えタイミング情報の重畳には、１９ライン及び５８２ラインの１２８１〜１９１９ワードの一部を使用する。この領域は、字幕パケットが重畳されているラインの一部であるが、ＡＲＩＢ（Ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ ｏｆ Ｒａｄｉｏ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ ａｎｄ Ｂｒｏａｄｃａｓｔ） ＴＲ−Ｂ２３において管理目的に使用することが認められている領域である。

ＡＲＩＢ ＴＲ−Ｂ２３の規定では、２０ライン及び５８３ラインへの重畳も可能であるが、放送局間制御信号パケットが２０ライン及び５８３ラインの０〜２６１ワードに重畳されているため、放送局間制御信号パケットの直後に切り替えタイミング情報が重畳されることになる。

その結果、切り替えタイミング情報を読み取ってから放送局間制御信号パケットのデータに反映できるタイミングが次フィールドからとなるため、その分のタイミング補正を考慮する必要がある。

図４は映像切り替え装置２で映像信号に重畳する切り替えタイミング情報の例である。図４において、切り替えタイミング情報は、カレント映像モード、ネクスト映像モード、映像モードカウントダウン、カレント音声モードネクスト音声モード、音声モードカウントダウン、トリガ信号、トリガカウンタ、トリガモードカウントダウンからなる。

本実施の形態では、このような情報を１９ライン及び５８２ラインの１２８１〜１９１９ワードの領域に重畳する。この領域は、６３９ワードの大きさがあるので、図４で示したもの以外にも必要な情報を映像信号に重畳して後段の装置に伝達することが可能である。

このように、本実施の形態では、制御装置１からインサータ装置３に対する制御を映像切り替え装置２経由とすること、及び実行タイミングを時間ではなく、映像フィールドで管理することにより、２台の被制御装置に対する制御タイミング差の問題を解消することができる。

本実施の形態を実現する手段としては、映像切り替え装置２の映像出力にインサータ装置３に対する制御情報を重畳することで、新たな制御インタフェースを設けずに、機器間のタイミング情報伝達が可能となる。

本実施の形態では、これらの手段により、映像切り替えタイミングとカウントダウンのタイミングとを正確に一致させることが可能となる。

本発明による映像信号に情報を重畳して機器を制御する方法は、放送局間制御信号のタイミング情報だけでなく、一般的な機器制御除法の伝達にも応用が可能である。

一般には、映像信号の他に別系統の制御信号を使用して機器制御を行うが、本発明による方法の適用により、映像信号だけを接続することで、機器制御が可能となる。

本発明は、放送局のマスタスタジオシステムに適用可能である。

１ 制御装置
２ 映像切り替え装置
３ インサータ装置
２１ 制御インタフェース
２２ 映像切り替え回路
２３ 切り替えタイミング情報生成回路
２４ 切り替えタイミング情報重畳回路
３１ 切り替えタイミング情報抽出回路
３２ 映像カウントダウン情報生成回路
３３ 音声カウントダウン情報生成回路
３４ トリガカウントダウン情報生成回路
３５ 放送局間制御信号パケット生成回路
３６ 映像信号パケット重畳回路
３７ 切り替えタイミング情報削除回路
１００ ＬＡＮ

Claims (2)

1. 制御装置がシステムを構成する複数の被制御機器に対して制御情報を送出することで、それら複数の被制御機器の制御を行う放送／映像送出システムであって、
   前記制御装置は、前記複数の被制御機器のうち、入力された複数の映像信号を切り替える映像切り替え装置を制御対象の被制御機器とし、前記映像切り替え装置に前記複数の被制御機器各々に対して前記制御情報を出力する手段を有し、
   前記映像切り替え装置は、前記制御装置からの前記映像信号の切り替えタイミング信号に基づいて、映像フィールド単位で設定した前記映像信号の切り替えタイミング情報を生成し、前記映像信号の切り替えタイミングに合わせて放送局間の制御信号を付加するインサータ装置に対して出力する映像信号に、前記映像信号の切り替えタイミング情報を重畳して前記インサータ装置に供給する手段を有し、
   前記インサータ装置は、前記放送局間の制御信号の実行タイミングを映像フィールドで管理することを特徴とする放送／映像送出システム。
2. 制御装置がシステムを構成する複数の被制御機器に対して制御情報を送出することで、それら複数の被制御機器の制御を行う放送／映像送出システムに用いる機器制御方法であって、
   前記制御装置が、前記複数の被制御機器のうち、入力された複数の映像信号を切り替える映像切り替え装置を制御対象の被制御機器とし、前記映像切り替え装置に前記複数の被制御機器各々に対して前記制御情報を出力する処理を実行し、
   前記映像切り替え装置が、前記制御装置からの前記映像信号の切り替えタイミング信号に基づいて、映像フィールド単位で設定した前記映像信号の切り替えタイミング情報を生成する処理を実行し、
   前記映像信号の切り替えタイミングに合わせて放送局間の制御信号を付加するインサータ装置に対して出力する映像信号に、前記映像信号の切り替えタイミング情報を重畳して前記インサータ装置に供給する処理を実行し、
   前記インサータ装置は、前記放送局間の制御信号の実行タイミングを映像フィールドで管理することを特徴とする機器制御方法。

Images