(57)【要約】【課題】入力信号の分割を制御する制御装置の故障による影響範囲を抑え、同期信号を別途記録する必要をなくし、全体の記憶容量を小さく抑える。【解決手段】並列記録装置１は、濾過装置群１１および記録装置群１２を備える。濾過装置群１１の各濾過装置は、あらかじめ設定された信号選択規則に従って、等しく入力された入力信号の一部を選択する。記録装置群１２の各記録装置は、接続された濾過装置が選択した入力信号の一部を記録する。信号復元装置５は、各濾過装置の信号選択規則を参照して、記録装置間の入力信号の同じ部分の記録同士を照合し、一致するか否かを判定する。信号復元装置５は、判定結果から所定のルールに従って入力信号の復元に採用すると決定した記録装置の記録に基づいて入力信号を復元し、出力する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２以上の濾過装置で構成され、前記濾過装置はそれぞれ同じ入力信号を取得し、前記入力信号の単位時間あたりの最大の情報量を示す最大情報密度と、接続される記録装置の単位時間あたりに記録可能な情報量を示す記録性能とに基づいて設定された信号選択規則に従って、前記入力信号の一部を選択する濾過装置群、および、
前記濾過装置と１対１で接続される２以上の前記記録装置で構成され、前記記録装置はそれぞれ対応する前記濾過装置が選択した前記入力信号の一部を記録する記録装置群、
を有する並列記録装置と、
前記記録装置群の各記録装置の記録と前記濾過装置群の各濾過装置の信号選択規則とを取得する記録取得部、
前記濾過装置群の各濾過装置の信号選択規則を参照して、前記記録装置間の前記入力信号の同じ部分の記録同士を照合し、一致するか否かを判定する判定部、
前記判定部の判定結果から所定のルールに従って、前記入力信号の復元に前記記録装置の記録を採用するか否かを決定する決定部、
前記決定部が採用を決定した前記記録装置の記録に基づいて前記入力信号を復元する復元部、および、
前記復元部が復元した前記入力信号を所定の情報密度で出力する出力部、
を有する信号復元装置と、
を備える並列記録システム。
【請求項２】
２以上の濾過装置で構成され、前記濾過装置はそれぞれ同じ入力信号を取得し、前記入力信号の単位時間あたりの最大の情報量を示す最大情報密度と、接続される記録装置の単位時間あたりに記録可能な情報量を示す記録性能とに基づいて設定された信号選択規則に従って、前記入力信号の一部を選択する濾過装置群、および、
前記濾過装置と１対１で接続される２以上の前記記録装置で構成され、前記記録装置はそれぞれ対応する前記濾過装置が選択した前記入力信号の一部を記録する記録装置群、
を有する並列記録装置。
【請求項３】
２以上の濾過装置で構成され、前記濾過装置はそれぞれ同じ入力信号を取得し、前記入力信号の単位時間あたりの最大の情報量を示す最大情報密度と、接続される記録装置の単位時間あたりに記録可能な情報量を示す記録性能とに基づいて設定された信号選択規則に従って、前記入力信号の一部を選択する濾過装置群、および、前記濾過装置と１対１で接続される２以上の前記記録装置で構成され、前記記録装置はそれぞれ対応する前記濾過装置が選択した前記入力信号の一部を記録する記録装置群、を有する並列記録装置と接続される信号復元装置であって、
前記記録装置群の各記録装置の記録と前記濾過装置群の各濾過装置の信号選択規則とを取得する記録取得部、
前記濾過装置群の各濾過装置の信号選択規則を参照して、前記記録装置間の前記入力信号の同じ部分の記録同士を照合し、一致するか否かを判定する判定部、
前記判定部の判定結果から所定のルールに従って、前記入力信号の復元に前記記録装置の記録を採用するか否かを決定する決定部、
前記決定部が採用を決定した前記記録装置の記録に基づいて前記入力信号を復元する復元部、および、
前記復元部が復元した前記入力信号を所定の情報密度で出力する出力部、
を有する信号復元装置。
【請求項４】
前記決定部は、前記入力信号の同じ部分の記録同士を照合し、記録がすべて一致しない記録装置があった場合、該記録装置に対応する前記濾過装置の信号選択規則の適用開始基準時刻のずれを算出し、記録の同期を行う請求項３に記載の信号復元装置。
【請求項５】
並列記録装置が有する濾過装置群を構成する、２以上の濾過装置がそれぞれ実行する
同じ入力信号を取得し、前記入力信号の単位時間あたりの最大の情報量を示す最大情報密度と、接続される記録装置の単位時間あたりに記録可能な情報量を示す記録性能とに基づいて設定された信号選択規則に従って、前記入力信号の一部を選択する選択ステップと、
前記並列記録装置が有する記録装置群を構成する、前記濾過装置と１対１で接続される２以上の前記記録装置がそれぞれ実行する
対応する前記濾過装置が選択した前記入力信号の一部を記録する記録ステップと、
前記並列記録装置と接続される信号復元装置が実行する
前記記録装置群の各記録装置の記録と前記濾過装置群の各濾過装置の信号選択規則とを取得する記録取得ステップと、
前記濾過装置群の各濾過装置の信号選択規則を参照して、前記記録装置間の前記入力信号の同じ部分の記録同士を照合し、一致するか否かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップでの判定結果から所定のルールに従って、前記入力信号の復元に前記記録装置の記録を採用するか否かを決定する決定ステップと、
前記決定ステップで採用を決定した前記記録装置の記録に基づいて前記入力信号を復元する復元ステップと、
前記復元ステップで復元した前記入力信号を所定の情報密度で出力する出力ステップと、
を有する並列記録方法。
【請求項６】
コンピュータを、
２以上の濾過装置で構成され、前記濾過装置はそれぞれ同じ入力信号を取得し、前記入力信号の単位時間あたりの最大の情報量を示す最大情報密度と、接続される記録装置の単位時間あたりに記録可能な情報量を示す記録性能とに基づいて設定された信号選択規則に従って、前記入力信号の一部を選択する濾過装置群、
前記濾過装置と１対１で接続される２以上の前記記録装置で構成され、前記記録装置はそれぞれ対応する前記濾過装置が選択した前記入力信号の一部を記録する記録装置群、
前記記録装置群の各記録装置の記録と前記濾過装置群の各濾過装置の信号選択規則とを取得する記録取得部、
前記濾過装置群の各濾過装置の信号選択規則を参照して、前記記録装置間の前記入力信号の同じ部分の記録同士を照合し、一致するか否かを判定する判定部、
前記判定部の判定結果から所定のルールに従って、前記入力信号の復元に前記記録装置の記録を採用するか否かを決定する決定部、
前記決定部が採用を決定した前記記録装置の記録に基づいて前記入力信号を復元する復元部、および、
前記復元部が復元した前記入力信号を所定の情報密度で出力する出力部、
として機能させるプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の記録装置を備える並列記録システム、並列記録装置、信号復元装置、並列記録方法およびプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
複数の記録装置を用いた情報の記録には、効率化を目的とする場合と、冗長化を目的とする場合がある。例えば、広帯域信号などの高密度の大量な情報を記録する場合、１台の記録装置の性能では足りない状況が発生することがある。この場合、複数の記録装置を併用して記録の効率を上げ、記録漏れを防ぐ。一方、記録装置の故障への対策が必要な場合、複数の記録装置を冗長に併用して、記録漏れを防ぐ。例えば、ＲＡＩＤ（Redundant Arrays of Inexpensive Disks）と呼ばれる技術による冗長化が公知である。
【０００３】
特許文献１には、入力信号につきそれぞれ冗長性を持たせて再構成し、これを単一の光ディスクに記録することにより、システムの小型化に加えて、スムーズな記録／再生動作を実行する記録装置が開示されている。特許文献１に記載の技術では、入力信号を多層光ディスクの各記録層に対応した情報信号に再構成し、再構成した情報信号間で冗長性を持たせて、これを多層光ディスクの各記録層に記録する。
【０００４】
特許文献２には、冗長構成を採る複数の冷却ファンの動作を監視し、少なくとも１個の冷却ファンにエラーが発生し、これを検知したときに他の冷却ファンに対して回転数を上げる情報機器における冷却ファンの制御方法が開示されている。
【０００５】
特許文献３には、冗長構成の半導体メモリにおける冗長セルのテストに必要とされるフェイルメモリの容量を縮減するメモリ試験装置が開示されている。
【０００６】
特許文献４には、情報を符号化して記録し、再生信号から元の情報を復号する信号処理方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−３４２２０４号公報
【特許文献２】特開平１１−２４７９４号公報
【特許文献３】特開２００１−３１２８９７号公報
【特許文献４】特許第４２９４４０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上記のような入力信号を振り分ける方法では、入力信号の分割を制御する制御装置が故障すると、振り分けられる複数の記録装置すべてが記録できなくなる。その対策として当該制御装置を含めて冗長化すると、多大な記憶容量が必要となる。また、入力信号を分割して複数の記録装置に記録する場合、記録を同期させるため同期信号を別途記録する必要がある。
【０００９】
本発明は、上述のような事情に鑑みてなされたもので、入力信号の分割を制御する制御装置の故障による影響範囲を抑え、同期信号を別途記録する必要がなく、全体の記憶容量を小さく抑えることができる並列記録システム、並列記録装置、信号復元装置、並列記録方法およびプログラムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明に係る並列記録システムは、並列記録装置および信号復元装置を備える。並列記録装置は、２以上の濾過装置で構成され、濾過装置はそれぞれ同じ入力信号を取得し、入力信号の単位時間あたりの最大の情報量を示す最大情報密度と、接続される記録装置の単位時間あたりに記録可能な情報量を示す記録性能とに基づいて設定された信号選択規則に従って、入力信号の一部を選択する濾過装置群、および、濾過装置と１対１で接続される２以上の記録装置で構成され、記録装置はそれぞれ対応する濾過装置が選択した入力信号の一部を記録する記録装置群、を有する。信号復元装置は、記録装置群の各記録装置の記録と濾過装置群の各濾過装置の信号選択規則とを取得する記録取得部、濾過装置群の各濾過装置の信号選択規則を参照して、記録装置間の入力信号の同じ部分の記録同士を照合し、一致するか否かを判定する判定部、判定部の判定結果から所定のルールに従って、入力信号の復元に記録装置の記録を採用するか否かを決定する決定部、決定部が採用を決定した記録装置の記録に基づいて入力信号を復元する復元部、および、復元部が復元した入力信号を所定の情報密度で出力する出力部、を有する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、入力信号の分割を制御する制御装置の故障による影響範囲を抑え、同期信号を別途記録する必要をなくし、全体の記憶容量を小さく抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態に係る並列記録システムの構成例を示すブロック図である。
【図２】実施の形態に係る濾過装置または記録装置１台分の故障の冗長性を備えることを目的とする場合の信号選択規則の設定例を示す図である。
【図３】実施の形態に係る濾過装置または記録装置２台分の故障の冗長性を備えることを目的とする場合の信号選択規則の設定例を示す図である。
【図４】実施の形態に係る並列記録装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図５】実施の形態に係る濾過設定装置の構成例を示すブロック図である。
【図６】実施の形態に係る濾過設定装置の規則設定部による信号選択規則設定の一例を示す図である。
【図７】実施の形態に係る濾過設定装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図８】実施の形態に係る信号復元装置の構成例を示すブロック図である。
【図９】実施の形態に係る適用開始基準時刻がずれている記録装置の一例を示す図である。
【図１０】実施の形態に係る信号復元装置の動作の一例を示すフローチャートである。
【図１１】本発明の実施の形態に係る並列記録装置、濾過設定装置および信号復元装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明を実施するための形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、図中同一または相当する部分には同じ符号を付す。
【００１４】
図１は、本発明の実施の形態に係る並列記録システムの構成例を示すブロック図である。実施の形態の並列記録システム１００は、並列記録装置１と濾過設定装置４と信号復元装置５とを備える。
【００１５】
並列記録装置１は、第１濾過装置から第Ｍ濾過装置までのＭ個の濾過装置で構成される濾過装置群１１と、第１記録装置から第Ｍ記録装置までのＭ個の記録装置で構成される記録装置群１２とを備える。濾過装置群１１のすべての濾過装置に同じ入力信号が等しく入力される。
【００１６】
濾過装置群１１の濾過装置と記録装置群１２の記録装置とは１対１で接続される。ただし、実際には、各記録装置の中で複数の記録装置が並列あるいは時系列で動作してもよい。
【００１７】
濾過装置群１１の各濾過装置は、あらかじめ設定された信号選択規則に従って、入力信号の一部を選択し、残りの入力信号を破棄する。各濾過装置は、選択した入力信号を対応する記録装置に送る。信号選択規則は、濾過装置に対応する記録装置の単位時間あたりに記録可能な情報量を示す記録性能に応じて設定される。濾過装置は、例えば、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の電気回路で実現する。
【００１８】
記録装置群１２の各記録装置は対応する濾過装置から受け取った入力信号を記録する。各記録装置は、例えば、ハードディスクドライブやソリッドステートドライブ等で実現する。並列記録装置１の全体としての記録性能Ｙは、記録装置群１２の第１記録装置から第Ｍ記録装置までの記録性能Ｙ１〜記録性能ＹＭの総和である。
【００１９】
並列記録装置１の記録性能Ｙが、入力信号の単位時間あたりの最大の情報量を示す最大情報密度Ｘｍａｘを上回るように記録装置を用意し、入力信号をもれなく記録できるように、濾過装置群１１の各濾過装置の信号選択規則を設定する。
【００２０】
濾過装置群１１の各濾過装置の信号選択規則は、入力信号の単位時間毎に、到着したＸビットの先着順に、選択するか破棄するかを決める機能をもつ。同時に複数ビットが到着するパラレル型の入力信号については、同時に到着したＸビットの入力信号に事前に、例えばＭＳＢ（Most Significant Bit）からＬＳＢ（Least Significant Bit）へ優先順１〜Ｘを割り振って、その順に到着したとみなして同じ処理を実行する。
【００２１】
ここで、並列記録装置１が入力信号をもれなく記録することを目的とする場合の、信号選択規則の設定例を説明する。並列記録装置１は、記録性能Ｙ１の第１記録装置と、記録性能Ｙ２の第２記録装置の２台の記録装置で構成される記録装置群１２と、第１記録装置に接続される第１濾過装置と、第２記録装置に接続される第２濾過装置とで構成される濾過装置群１１とを備えるとする。
【００２２】
単位時間を１秒とすると毎秒Ｘビット中の先着順の第１ビットから第Ｙ１ビットまでを第１濾過装置の信号選択規則にしたがって選択し、第１記録装置が記録する。残りの第（Ｙ１＋１）ビットから第Ｘビットまでを第２濾過装置の信号選択規則に従って選択し、第２記録装置が記録する。この場合、第２記録装置の記録性能Ｙ２は（Ｘ−Ｙ１）以上である必要がある。これにより、毎秒到着するＸビットがすべてどちらかの記録装置に記録される。
【００２３】
このように、Ｍ台の記録装置があって、最大情報密度Ｘｍａｘ≦記録性能Ｙである場合、第１記録装置から順に各記録性能Ｙｉビットの信号を重複せずに記録していけば、単位時間あたりに到着するＸビットがすべていずれかの記録装置に記録される。あるいは、各記録装置の性能Ｙｉがすべて（Ｘｍａｘ／Ｍ）ビット以上である場合、１つの記録装置あたり（Ｘｍａｘ／Ｍ）ビットの信号を順に重複せずに記録するよう信号選択規則を設定してもよい。
【００２４】
また、濾過装置群１１の各濾過装置の信号選択規則は、対応する記録装置の記録性能の範囲で、入力信号の一部または全部が複数の記録装置に重複して記録されるように設定することもできる。これにより、濾過装置または記録装置が故障した場合に、入力信号の記録が失われる可能性を低減できる。
【００２５】
例えば、濾過装置群１１の各濾過装置の信号選択規則は、並列記録装置１の記録性能Ｙが入力信号の最大情報密度Ｘｍａｘの２倍を上回る記録装置があれば、濾過装置群１１および記録装置群１２のうちどの１台の濾過装置または記録装置が故障しても、いずれかの記録装置が入力信号を記録しているように設定することができる。これにより、並列記録装置１は濾過装置または記録装置の故障１台分の冗長性を備えることになる。
【００２６】
図２は、実施の形態に係る濾過装置または記録装置１台分の故障の冗長性を備えることを目的とする場合の信号選択規則の設定例を示す図である。図２の例では、信号選択規則の適用開始基準時刻Ｔから単位時間に入力される入力信号Ｘを時系列でｘ１、ｘ２、ｘ３の順に等分割する。
【００２７】
第１記録装置の記録性能Ｙ１と、第２記録装置の記録性能Ｙ２と、第３記録装置の記録性能Ｙ３とが等しく（２Ｘ／３）である場合、これに応じて第１濾過装置の信号選択規則は、ｘ１およびｘ２を選択するよう設定される。第１記録装置によるｘ１およびｘ２の記録をそれぞれ記録ｘ１１およびｘ１２とする。
【００２８】
第２濾過装置の信号選択規則は、ｘ２およびｘ３を選択するよう設定される。第２記録装置によるｘ２およびｘ３の記録をそれぞれ記録ｘ２２およびｘ２３とする。第３濾過装置の信号選択規則は、ｘ１およびｘ３を選択するよう設定される。第３記録装置によるｘ１およびｘ３の記録をそれぞれ記録ｘ３１およびｘ３３とする。
【００２９】
この設定によれば、第１記録装置または第１濾過装置が故障しても、記録ｘ３１、ｘ２２、ｘ２３およびｘ３３によって元の信号ｘ１、ｘ２およびｘ３はもれなく記録されている。また、第２記録装置または第２濾過装置が故障しても、記録ｘ１１、ｘ３１、ｘ１２およびｘ３３によって元の信号ｘ１、ｘ２およびｘ３はもれなく記録されている。さらに、第３記録装置または第３濾過装置が故障しても、記録ｘ１１、ｘ１２、ｘ２２およびｘ２３によって元の信号ｘ１、ｘ２およびｘ３はもれなく記録されている。
【００３０】
以上により、どの１台の濾過装置または記録装置が故障しても、入力信号をもれなく記録することができる。
【００３１】
また、濾過装置群１１の各濾過装置の信号選択規則は、並列記録装置１の記録性能Ｙが入力信号の最大情報密度Ｘｍａｘの（Ｌ＋１）倍を上回る記録装置があれば、濾過装置群１１および記録装置群１２のうちどのＬ台の濾過装置または記録装置が故障しても、いずれかの記録装置が入力信号を記録しているように設定することができる。これにより、並列記録装置１は濾過装置または記録装置の故障Ｌ台分の冗長性を備えることになる。
【００３２】
図３は、実施の形態に係る濾過装置または記録装置２台分の故障の冗長性を備えることを目的とする場合の信号選択規則の設定例を示す図である。図３の例では、信号選択規則の適用開始基準時刻Ｔから単位時間に入力される入力信号Ｘを時系列でｘ１、ｘ２、ｘ３、ｘ４の順に等分割する。
【００３３】
第１記録装置の記録性能Ｙ１と、第２記録装置の記録性能Ｙ２と、第３記録装置の記録性能Ｙ３と、第４記録装置の記録性能Ｙ４とが等しく（３Ｘ／４）である場合、これに応じて第１濾過装置の信号選択規則は、ｘ１、ｘ２およびｘ３を選択するよう設定される。第１記録装置によるｘ１、ｘ２およびｘ３の記録をそれぞれ記録ｘ１１、ｘ１２およびｘ１３とする。
【００３４】
第２濾過装置の信号選択規則は、ｘ１、ｘ２およびｘ４を選択するよう設定される。第２記録装置によるｘ１、ｘ２およびｘ４の記録をそれぞれ記録ｘ２１、ｘ２２およびｘ２４とする。第３濾過装置の信号選択規則は、ｘ１、ｘ３およびｘ４を選択するよう設定される。第３記録装置によるｘ１、ｘ３およびｘ４の記録をそれぞれ記録ｘ３１、ｘ３３およびｘ３４とする。第４濾過装置の信号選択規則は、ｘ２、ｘ３およびｘ４を選択するよう設定される。第４記録装置によるｘ２、ｘ３およびｘ４の記録をそれぞれ記録ｘ４２、ｘ４３およびｘ４４とする。
【００３５】
この設定によれば、どの時間帯においても同じ入力信号の部分を３台で記録しているため、どの２台の記録装置または濾過装置が故障しても、残存する２組の記録装置および濾過装置によって、入力信号をもれなく記録することができる。
【００３６】
また、記録装置の故障の場合、故障した記録装置より記録性能のよい記録装置を用意すれば交換可能であり、信号選択規則の設定は変更しなくてよい。さらに、記録装置の交換等によって記録性能が変化した場合には、信号選択規則の設定の変更のみで冗長性や効率を変更することができる。
【００３７】
図４は、実施の形態に係る並列記録装置の動作の一例を示すフローチャートである。図４に示す処理は、例えば並列記録装置１に電源が投入されると開始する。
【００３８】
並列記録装置１は、濾過装置群１１の各濾過装置の時計を合わせて同期させる（ステップＳ１１）。例えば、入力信号の一部に記録の有効・無効を示す信号を含み、各濾過装置は、記録の有効を示す信号を受信したタイミングを信号選択規則の適用開始基準時刻とする。
【００３９】
濾過装置群１１の各濾過装置は、入力信号を取得しない場合（ステップＳ１２；ＮＯ）、ステップＳ１２を繰り返す。各濾過装置は、入力信号を取得すると（ステップＳ１２；ＹＥＳ）、あらかじめ設定された信号選択規則に従って、単位時間毎に入力信号の到着したＸビットの先着順に、選択するか否かを判定する（ステップＳ１３）。
【００４０】
各濾過装置は、選択すると判定した（ステップＳ１３；ＹＥＳ）、Ｙｎビットの信号を対応する記録装置に送る。記録装置は、受け取ったＹｎビットの信号を記録する（ステップＳ１４）。各濾過装置は、選択しないと判定した（ステップＳ１３；ＮＯ）、（Ｘ−Ｙｎ）ビットの信号を破棄する（ステップＳ１５）。
【００４１】
入力信号の記録を終了していない場合（ステップＳ１６；ＮＯ）、ステップＳ１２に戻り、ステップＳ１２〜ステップＳ１６を繰り返す。入力信号の記録を終了した場合（ステップＳ１６；ＹＥＳ）、処理を終了する。
【００４２】
入力信号の記録の終了は、記録の無効を示す信号を受信したタイミングで終了してもよいし、ユーザによる終了指示を受けつけた場合に終了してもよいし、所定の時間入力信号がなかった場合に終了してもよいし、並列記録装置１の電源がオフになったときに終了してもよい。
【００４３】
続いて、濾過設定装置４について説明する。
【００４４】
図５は、実施の形態に係る濾過設定装置の構成例を示すブロック図である。濾過設定装置４は、情報取得部４１、情報記憶部４２および規則設定部４３を備える。
【００４５】
情報取得部４１は、ユーザによる、入力信号の最大情報密度Ｘｍａｘを示す最大情報密度情報と、第１記録装置から第Ｍ記録装置までの記録性能Ｙ１〜ＹＭとを示す記録性能情報との入力を受け付ける。あるいは、情報取得部４１は、最大情報密度情報および記録性能情報を外部から取得してもよい。情報取得部４１は、取得した最大情報密度情報および記録性能情報を情報記憶部４２に記憶させる。情報記憶部４２は、最大情報密度情報および記録性能情報を記憶する。
【００４６】
また、ユーザが各濾過装置の信号選択規則を設定する場合には、情報取得部４１は、ユーザが入力した信号選択規則を示す信号選択規則情報を取得する。あるいは、情報取得部４１は、外部から信号選択規則を示す信号選択規則情報を取得してもよい。
【００４７】
規則設定部４３は、情報記憶部４２が記憶する最大情報密度情報および記録性能情報に基づいて、濾過装置群１１の各濾過装置の信号選択規則を算出し、各濾過装置に設定する。あるいは、規則設定部４３は、ユーザが入力した信号選択規則情報、または、外部から取得した信号選択規則情報に基づいて、濾過装置群１１の各濾過装置の信号選択規則を設定してもよい。
【００４８】
なお、各濾過装置の信号選択規則は、あらかじめ設定されていてもよく、ユーザが直接各濾過装置に入力して設定してもよい。この場合、並列記録システム１００は、濾過設定装置４を備えなくてもよい。
【００４９】
図２の例に示すような、濾過装置または記録装置１台分の故障の冗長性を備えることを目的とする場合の信号選択規則を濾過設定装置４が自動で設定する場合について説明する。記録装置群１２がＭ台の記録装置を備え、各記録装置の記録性能Ｙｉがいずれも最小の記録性能Ｙｍｉｎのｎ倍（ｎ＝１，２，・・・）であって、最大情報密度Ｘｍａｘ≦（ΣＹｉ／２）であるとする。ΣＹｉは、並列記録装置１の記録性能Ｙである。
【００５０】
濾過設定装置４の規則設定部４３は、単位時間に到着したＸビットを（Ｙｍｉｎ／２）の単位で等分割し、各記録装置が、等分割した信号ｘｉを２ｎ個ずつ輪環順に記録し、２巡するように各濾過装置の信号選択規則を設定する。これにより、並列記録装置１は、記録装置１台分の冗長性を有する。
【００５１】
図３の例に示すような、濾過装置または記録装置２台分の故障の冗長性を備えることを目的とする場合の信号選択規則を濾過設定装置４が自動で設定する場合について説明する。記録装置群１２がＭ台の記録装置を備え、各記録装置の記録性能Ｙｉがいずれも最小の記録性能Ｙｍｉｎのｎ倍（ｎ＝１，２，・・・）であって、最大情報密度Ｘｍａｘ≦（ΣＹｉ／３）であるとする。ΣＹｉは、並列記録装置１の記録性能Ｙである。
【００５２】
濾過設定装置４の規則設定部４３は、単位時間に到着したＸビットを（Ｙｍｉｎ／３）の単位で等分割し、各記録装置が、等分割した信号ｘｉを３ｎ個ずつ輪環順に記録し、３巡するように各濾過装置の信号選択規則を設定する。これにより、並列記録装置１は、記録装置２台分の冗長性を有する。
【００５３】
一方、規則設定部４３が、ユーザが入力した信号選択規則情報、または、外部から取得した信号選択規則情報に基づいて、濾過装置群１１の各濾過装置の信号選択規則を設定する場合には、任意の信号選択規則を設定することができる。
【００５４】
図６は、実施の形態に係る濾過設定装置の規則設定部による信号選択規則設定の一例を示す図である。並列記録装置１は、第１濾過装置および第２濾過装置で構成される濾過装置群１１と第１記録装置および第２記録装置で構成される記録装置群１２を備えるとする。図６に示すように、各濾過装置に同時に到着する同時伝達情報量が８ビットであって、単位時間あたりの入力信号の最大情報密度Ｘｍａｘが３２ビットであるとする。また、第１記録装置の記録性能Ｙ１および第２記録装置の記録性能Ｙ２はそれぞれ２４ビットであるとする。
【００５５】
規則設定部４３は、信号選択規則情報に基づいて、例えば、図６に示すように、入力信号の●のビットを選択し、○のビットを破棄する信号選択規則を第１濾過装置および第２濾過装置に設定する。同時に到着した８ビットの入力信号については、事前に割り振られた優先順に到着したとみなして、選択するか破棄するかを決める。
【００５６】
このような信号選択規則を設定すると、たとえば範囲ｒ１の１６ビットと範囲ｒ２の１６ビットとの重複する部分を比較することで、第１記録装置および第２記録装置の記録の同期をとることができる。つまり、各記録装置に記録された入力信号の同じ部分を比較することで記録の同期をとることができ、同期信号を別途記録しておく必要がなくなる。また、時間による分割を行っているので、冗長性が不足して記録の抜けが発生した場合でも、記録を補間すれば元の入力信号を復元可能な場合がある。
【００５７】
図７は、実施の形態に係る濾過設定装置の動作の一例を示すフローチャートである。図７に示す処理は、例えば濾過設定装置４に電源が投入されると開始する。なお、この処理は、濾過設定装置４が各濾過装置の信号選択規則を自動で設定する場合の処理である。
【００５８】
濾過設定装置４は、最大情報密度情報および記録性能情報を取得する（ステップＳ２１）。入力信号の最大情報密度Ｘｍａｘおよび第１濾過装置から第Ｍ濾過装置までの記録性能Ｙ１〜ＹＭに基づいて、各濾過装置の信号選択規則を算出し（ステップＳ２２）、各濾過装置に設定する（ステップＳ２３）。
【００５９】
すべての濾過装置の信号選択規則の設定を終了していない場合（ステップＳ２４；ＮＯ）、ステップＳ２２に戻り、ステップＳ２２およびステップＳ２４を繰り返す。すべての濾過装置の設定を終了した場合（ステップＳ２４；ＹＥＳ）、処理を終了する。
【００６０】
続いて、信号復元装置５について説明する。
【００６１】
図８は、実施の形態に係る信号復元装置の構成例を示すブロック図である。信号復元装置５は、記録取得部５１、信号記憶部５２、復元部５３および出力部５４を備える。
【００６２】
記録取得部５１は、記録装置群１２の第１記録装置から第Ｍ記録装置の記録を取得する。また、記録取得部５１は、濾過装置群１１の第１濾過装置から第Ｍ濾過装置の信号選択規則を取得する。記録取得部５１は取得したこれらの情報を信号記憶部５２に記憶させる。
【００６３】
信号記憶部５２は、第１記録装置から第Ｍ記録装置の記録と、第１濾過装置から第Ｍ濾過装置の信号選択規則とを記憶する。
【００６４】
復元部５３は、信号記憶部５２が記憶する第１濾過装置から第Ｍ濾過装置の信号選択規則を参照して、第１記録装置から第Ｍ記録装置に入力信号のどの部分が記録されているかを明らかにする。復元部５３は、記録装置間の入力信号の同じ部分の記録同士を照合し、一致するか否かを判定する。
【００６５】
復元部５３は、入力信号の復元に用いる記録の採用／不採用についての所定のルールをあらかじめ記憶している。復元部５３は、入力信号の同じ部分の記録同士が一致するか否かの判定結果から所定のルールに従って、入力信号の復元に記録を採用するか否かを決定する。
【００６６】
例えば、図２に示すように、適用開始基準時刻Ｔから単位時間に入力される入力信号Ｘを時系列で等分割した信号ｘ１、ｘ２およびｘ３を判定範囲とすると、元の信号ｘ１は、故障がなければ第１記録装置の記録ｘ１１と第３記録装置の記録ｘ３１に記録されているので、両者を比較する。復元部５３は、記録ｘ１１とｘ３１が一致すれば、第１記録装置と第３記録装置は入力信号ｘ１の範囲において正常動作していると判断する。
【００６７】
一方、第１記録装置の記録ｘ１２と第２記録装置の記録ｘ２２が一致しなかった場合、復元部５３は、第１記録装置と第２記録装置のいずれかが入力信号ｘ２の範囲において故障していると判断する。さらに、第２記録装置の記録ｘ２３と第３記録装置の記録ｘ３３が一致しなかった場合、復元部５３は、第２記録装置と第３記録装置のいずれかが入力信号ｘ３の範囲において故障していると判断する。
【００６８】
これらの結果から、復元部５３は、入力信号ｘ１〜ｘ３の範囲で第２記録装置が故障していると判断し、第１記録装置および第３記録装置の記録の中から、例えば記録ｘ１１、ｘ１２およびｘ３３を採用する。なお、すべての範囲で記録が一致した場合には、復元部５３は、故障している記録装置はないものとし、すべての記録装置の記録の中から、例えば記録ｘ１１、ｘ１２およびｘ２３を採用する。
【００６９】
復元部５３は、入力信号の同じ部分の記録が一致する範囲と一致しない範囲がある記録装置については、途中で故障が発生したと判断し、例えば直近で正常と判断される方を採用するルールを適用する。図２の例において、記録ｘ１１とｘ３１が一致し、記録ｘ１２とｘ２２が一致したにも関わらず、記録ｘ２３とｘ３３が不一致だった場合、復元部５３は、入力信号ｘ３に関しては、直前で正常と判断された第２記録装置の記録ｘ２３を採用する。
【００７０】
復元部５３は、入力信号の同じ部分の記録同士を照合し、記録がすべて一致しない記録装置があった場合、該記録装置に対応する濾過装置の適用開始基準時刻がずれている可能性があるので、各記録装置に記録された入力信号の同じ部分を比較することで記録の同期を行う。復元部５３は、記録の同期を行ったあと、入力信号の復元に記録を採用するか否かを決定する。復元部５３は、記録の同期がとれなかった場合、該記録装置は故障していると判断し、記録を不採用とする。
【００７１】
復元部５３は、採用した記録に基づいて入力信号を復元し、所定の情報密度で出力部５４に出力させる。出力部５４は、復元部５３の指示に従い、復元された入力信号を出力する。入力信号の出力方法は、画面表示や音声出力など、入力信号に合わせた方法で出力すればよい。
【００７２】
図９は、実施の形態に係る適用開始基準時刻がずれている記録装置の一例を示す図である。図９の例では、第３濾過装置の適用開始基準時刻Ｔ’が他の濾過装置の適用開始基準時刻Ｔとずれているため、第３記録装置の記録ｘ３１はｘ１１とは一致せず、記録ｘ３３はｘ２３と一致しない。
【００７３】
復元部５３は、第３記録装置の記録がすべて一致しないことから第３濾過装置の適用開始基準時刻がずれていると判定し、記録の同期を行う。適用開始基準時刻のずれ（Ｔ’−Ｔ）は、例えば動的計画法を用いて、記録を比較して算出する。信号復元装置５は、復元部５３が算出した適用開始基準時刻のずれを示す情報を濾過設定装置４に送信してもよい。この場合、濾過設定装置４は、信号復元装置５から受信した適用開始基準時刻のずれを示す情報に基づいて、適用開始基準時刻を補正するとよい。
【００７４】
復元部５３は、記録の同期を行った記録について、採用するか否かを決定する。例えば図９の例において、第１記録装置または第２記録装置が故障していた場合に第３記録装置の記録を採用するルールを適用すれば、失われる記録は第３記録装置の時間ずれの範囲に納めることができ、記録を補間すればデータを復元可能な場合がある。
【００７５】
図１０は、実施の形態に係る信号復元装置の動作の一例を示すフローチャートである。図１０に示す処理は、例えば信号復元装置５に電源が投入されると開始する。あるいは、信号復元装置５に入力信号の復元指示が入力されると開始する。
【００７６】
信号復元装置５の記録取得部５１は、記録装置群１２の第１記録装置から第Ｍ記録装置の記録と、濾過装置群１１の第１濾過装置から第Ｍ濾過装置の信号選択規則とを取得する（ステップＳ３１）。復元部５３は、濾過装置群１１の信号選択規則を参照して、記録装置間で入力信号の同じ部分の記録がすべて一致するか否かを判定する（ステップＳ３２）。
【００７７】
入力信号の同じ部分の記録がすべて一致する場合（ステップＳ３２；ＹＥＳ）、復元部５３は、故障している記録装置はないと判断し、記録を採用する（ステップＳ３３）。なお、入力信号の記録範囲の一部を判定範囲とし、判定範囲内で入力信号の同じ部分の記録が一致する記録装置は故障していないものとし、すべて記録を採用する構成にしてもよい。これにより、判定に要する時間を短縮できる。
【００７８】
入力信号の同じ部分の記録が一致しない場合（ステップＳ３２；ＮＯ）、復元部５３は、入力信号の同じ部分のすべての記録が一致しない記録装置があるか否かを判定する（ステップＳ３４）。すべての記録が一致しない記録装置がある場合（ステップＳ３４；ＹＥＳ）、復元部５３は、該記録装置に対応する濾過装置の適用開始基準時刻のずれを算出し、記録の同期を行う（ステップＳ３５）。
【００７９】
復元部５３は、入力信号の同じ部分の記録が一部一致しない記録装置または記録の同期を行った記録装置の記録について、所定のルールに従って、採用／不採用を決定する（ステップＳ３６）。
【００８０】
信号復元装置５は、ステップＳ３２およびステップＳ３６で採用した記録から入力信号を復元し、出力する（ステップＳ３７）。電源がオフになっていない場合（ステップＳ３８；ＮＯ）、ステップＳ３１に戻り、ステップＳ３１〜ステップＳ３８を繰り返す。電源がオフになった場合（ステップＳ３８；ＹＥＳ）、処理を終了する。
【００８１】
以上説明したように実施の形態の並列記録システム１００によれば、入力信号の分割を制御する制御装置の故障による影響範囲を抑え、同期信号を別途記録する必要がなく、全体の記憶容量を小さく抑えることができる。
【００８２】
図１１は、本発明の実施の形態に係る並列記録装置、濾過設定装置および信号復元装置のハードウェア構成の一例を示すブロック図である。並列記録装置１、濾過設定装置４および信号復元装置５は、図１１に示すように、制御部３１、主記憶部３２、外部記憶部３３、操作部３４、表示部３５および入出力部３６を備える。主記憶部３２、外部記憶部３３、操作部３４、表示部３５および入出力部３６はいずれも内部バス３０を介して制御部３１に接続されている。また、制御部３１、主記憶部３２、外部記憶部３３、操作部３４、表示部３５および入出力部３６はいずれも１つに限らない。
【００８３】
制御部３１はＣＰＵ（Central Processing Unit）やＦＰＧＡ等から構成され、外部記憶部３３に記憶されている制御プログラム３９に従って、並列記録装置１の濾過装置群１１と、濾過設定装置４の規則設定部４３と、信号復元装置５の復元部５３との各処理を実行する。
【００８４】
主記憶部３２はＲＡＭ（Random-Access Memory）等から構成され、外部記憶部３３に記憶されている制御プログラム３９をロードし、制御部３１の作業領域として用いられる。
【００８５】
外部記憶部３３は、フラッシュメモリ、ハードディスク、ＤＶＤ−ＲＡＭ（Digital Versatile Disc Random-Access Memory）、ＤＶＤ−ＲＷ（Digital Versatile Disc ReWritable）等の不揮発性メモリから構成され、並列記録装置１、濾過設定装置４および信号復元装置５の処理を制御部３１に行わせるためのプログラムをあらかじめ記憶し、また、制御部３１の指示に従って、このプログラムが記憶するデータを制御部３１に供給し、制御部３１から供給されたデータを記憶する。並列記録装置１の記録装置群１２と、濾過設定装置４の情報記憶部４２と、信号復元装置５の信号記憶部５２とは、外部記憶部３３に構成される。
【００８６】
操作部３４はキーボードおよびマウスなどのポインティングデバイス等と、キーボードおよびポインティングデバイス等を内部バス３０に接続するインタフェース装置から構成されている。ユーザが並列記録装置１、濾過設定装置４および信号復元装置５に情報を入力する場合は、操作部３４を介して、入力された情報が制御部３１に供給される。
【００８７】
表示部３５は、ＣＲＴ（Cathode Ray Tube）またはＬＣＤ（Liquid Crystal Display）などから構成されている。ユーザが並列記録装置１、濾過設定装置４および信号復元装置５に情報を入力する場合は、操作画面を表示する。また、表示部３５は、信号復元装置５の出力部５４として機能する場合がある。
【００８８】
入出力部３６は、シリアルインタフェースまたはパラレルインタフェースから構成されている。入出力部３６は、並列記録装置１の場合、濾過設定装置４および信号復元装置５と接続する。入出力部３６は、濾過設定装置４および信号復元装置５の場合、濾過装置群１１および記録装置群１２と接続する。入出力部３６は、濾過設定装置４の規則設定部４３と信号復元装置５の記録取得部５１として機能する。
【００８９】
図５および図８に示す並列記録装置１の濾過装置群１１の処理と、濾過設定装置４の情報取得部４１、情報記憶部４２および規則設定部４３の処理と、信号復元装置５の記録取得部５１、信号機億部５２、復元部５３および出力部５４の処理とは、それぞれ制御プログラム３９が、制御部３１、主記憶部３２、外部記憶部３３、操作部３４、表示部３５および入出力部３６などを資源として用いて処理することによって実行する。
【００９０】
その他、前記のハードウェア構成やフローチャートは一例であり、任意に変更および修正が可能である。
【００９１】
制御部３１、主記憶部３２、外部記憶部３３、操作部３４、表示部３５、入出力部３６、内部バス３０などから構成される並列記録装置１、濾過設定装置４および信号復元装置５の処理を行う中心となる部分は、専用のシステムによらず、通常のコンピュータシステムを用いて実現可能である。例えば、前記の動作を実行するためのコンピュータプログラムを、コンピュータが読み取り可能な記録媒体（フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＤＶＤ−ＲＯＭ等）に格納して配布し、当該コンピュータプログラムをコンピュータにインストールすることにより、前記の処理を実行する並列記録装置１、濾過設定装置４および信号復元装置５を構成してもよい。また、インターネット等の通信ネットワーク上のサーバ装置が有する記憶装置に当該コンピュータプログラムを格納しておき、通常のコンピュータシステムがダウンロード等することで並列記録装置１、濾過設定装置４および信号復元装置５を構成してもよい。
【００９２】
また、並列記録装置１、濾過設定装置４および信号復元装置５の機能を、ＯＳ（オペレーティングシステム）とアプリケーションプログラムの分担、またはＯＳとアプリケーションプログラムとの協働により実現する場合などには、アプリケーションプログラム部分のみを記録媒体や記憶装置に格納してもよい。
【００９３】
また、搬送波にコンピュータプログラムを重畳し、通信ネットワークを介して配信することも可能である。例えば、通信ネットワーク上の掲示板（BBS, Bulletin Board System）に前記コンピュータプログラムを掲示し、ネットワークを介して前記コンピュータプログラムを配信してもよい。そして、このコンピュータプログラムを起動し、ＯＳの制御下で、他のアプリケーションプログラムと同様に実行することにより、前記の処理を実行できるように構成してもよい。
【符号の説明】
【００９４】
１  並列記録装置、４  濾過設定装置、５  信号復元装置、１１  濾過装置群、１２  記録装置群、３０  内部バス、３１  制御部、３２  主記憶部、３３  外部記憶部、３４  操作部、３５  表示部、３６  入出力部、３９  制御プログラム、４１  情報取得部、４２  情報記憶部、４３  規則設定部、５１  記録取得部、５２  信号記憶部、５３  復元部、５４  出力部、１００  並列記録システム。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2014164787.tif 000009
【図８】
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【図９】
2014164787.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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