(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝送経路毎に個別に設けられた第１のバッファと、
該伝送経路に障害が発生したことを検知する障害検知部と、
前記第１のバッファに接続され、伝送路上の第１のデータ形式から出力用の第２のデータ形式に変換するデータ変換部と、
該データ変換部によって変換されたデータを入力とする第２のバッファと、
前記第２のデータ形式のデータを用いて、データ間の同期をとる同期手段とを具備し、
前記伝送経路に障害が起きた時に、前記同期手段によりデータ間の同期を取って、別経路を通って到着したデータに切替えるようにしたことを特徴とする線路切替装置。
【請求項２】
請求項１に記載の線路切替装置において、
前記データ変換部によって変換されたデータ形式が、ＭＰＥＧ−２のＴＳパケットであり、
前記同期手段は、該ＴＳパケットに含まれるＰＣＲ値およびｃｏｎｔｉｎｕｉｔｙ−ｃｏｕｎｔｅｒ値の少くとも一方を用いて、ＴＳパケット間の同期を取るようにしたことを特徴とする線路切替装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の線路切替装置において、  前記障害検知部は、伝送経路に障害が発生したことを、前記第１のバッファ中のデータ量の減少を基に判定するようにしたことを特徴とする線路切替装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は線路切替装置に関し、特に、ビデオ信号を複数経路で伝送し、一方の経路に障害が起きても、他方の経路でビデオ信号を伝送することにより、安定した映像配信を実現し、経路障害の影響を受信者に及ぼさないようにした線路切替装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、同一の画像を２本の経路に分けて伝送し、出力側で正常な経路を選択することにより、画像伝送の高信頼性を確保するようにしたシステムが使用されており、例えば図７に示されているようなものがある。
【０００３】
図において、符号化部５１、伝送路（例えば、ＡＴＭ網）、復号化部５２が第１の経路を構成し、符号化部５３、伝送路（例えば、ＡＴＭ網）、復号化部５４が第２の経路を構成している。障害検出部５５は、伝送される画像信号から同期信号が失われたこと、あるいは伝送エラーレートが所定値以上になったこと等により障害を検出する。
【０００４】
前記障害検出部５５で現用系経路の障害が検出されると、切替制御部５６はビデオフレームの単位で同期合わせを行い、スイッチャ５７を予備系経路に切替える。
以上のようにして、経路障害が受信者に影響しないように、線路切替えが達成される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記した従来技術では、ビデオフレーム単位で同期合わせをするようにしているため、線路の切替えに、必ず、１フレーム分の時間（すなわち、３３ｍ秒）の単位の遅延が生じ、遅延量が大きいという問題があった。また、従来技術では、受信したビデオ信号を一旦復号した後線路切替えをするようにしており、復号装置が経路数の個数分必要となり、装置の価格が高くなるという問題があった。
【０００６】
この発明の目的は、前記した従来技術の問題点を除去し、復号装置を用いずに線路の切替えができる線路切替装置を提供することにある。また、他の目的は、経路障害が発生した時に、短時間で線路の切替えができる線路切替装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記した目的を達成するために、本発明は、伝送経路毎に個別に設けられた第１のバッファと、該伝送経路に障害が発生したことを検知する障害検知部と、前記第１のバッファに接続され、伝送路上の第１のデータ形式から出力用の第２のデータ形式に変換するデータ変換部と、該データ変換部によって変換されたデータを入力とする第２のバッファと、前記第２のデータ形式のデータを用いて、データ間の同期をとる同期手段とを具備し、前記伝送経路に障害が起きた時に、前記同期手段によりデータ間の同期を取って、別経路を通って到着したデータに切替えるようにした点に特徴がある。
【０００８】
この特徴によれば、前記データ変換部により変換された、出力用の第２のデータ形式のデータを用いて、データ間の同期をとるようにしているので、復号装置を用いずにデータ間の同期を取って、データの切替えをできるようになる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下に、図面を参照して、本発明を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態の概略の構成を示すブロック図である。なお、以下では、ネットワークとしてＡＴＭ網を用い、ビデオ圧縮にＭＰＥＧ−２を用いた場合の動作を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００１０】
図示されていないＡＴＭ網を経て入力された同一のビデオ信号の複数系列（例えば、２系列）のＡＴＭセルは、それぞれネットワークバッファ１ａ、１ｂに格納され、伝送経路間のデータ伝搬時間差を吸収される。次に、該ネットワークバッファ１ａ、１ｂに格納されたＡＴＭセルは、データ変換部２ａ、２ｂにおいて、ＭＰＥＧ−２における圧縮データの形式であるＴＳパケットに、図２に示されているように変換される。該データ変換部２ａ、２ｂで変換されたＴＳパケットは、切替バッファ３ａ、３ｂへ入力される。
【００１１】
監視部４は、経路障害の発生を監視する。前記ネットワークバッファ１ａ、１ｂに到着するＡＴＭセルは、ＡＴＭ網の状態により、その到着間隔が揺らぐ。そのため、前記データ変換部２ａ，２ｂは、ＡＴＭセルがネットワークバッファ１ａ、１ｂの中程まで溜められたところで、該ネットワークバッファ１ａ、１ｂから読出してＴＳパケットに変換する。この時、経路上で障害が発生すると、ネットワークバッファ１ａ、１ｂへのＡＴＭセルの入力が途絶える一方、データ変換部２ａ，２ｂによりＡＴＭセルは読み出されるので、ネットワークバッファ１ａ、１ｂ中のＡＴＭセルが０に近付いていく。前記監視部４はこのようなネットワークバッファ１ａ、１ｂの挙動を監視しており、ネットワークバッファ１ａ、１ｂのＡＴＭ蓄積量が予め定められたしきい値を下回った段階で経路障害が発生したと判断する。すなわち、監視部４は、経路障害の発生を検知する障害検知部としての働きをする。
【００１２】
次に、データ解析部５は、監視部４から経路障害が発生した旨の通知を受けると、切替バッファ３ａ、３ｂ中のどのＴＳパケットが同じものであるかを判定する。ここで、ＴＳパケットの構成を図３を参照して説明する。ＴＳパケットは、ヘッダ（ｈｅａｄｅｒ）  とペイロード（ｐａｙｌｏａｄ）  から構成され、１８８バイトからなっている。ヘッダには、図示されているように、ｃｏｎｔｉｎｕｉｔｙ−ｃｏｕｎｔｅｒと、ａｄａｐｔａｔｉｏｎ  ｆｉｅｌｄとが含まれている。ｃｏｎｔｉｎｕｉｔｙ−ｃｏｕｎｔｅｒは、４ビットのカウンタであり、ＴＳパケット１個毎にカウントアップされる。
【００１３】
前記ａｄａｐｔａｔｉｏｎ  ｆｉｅｌｄのｏｐｔｉｏｎａｌ  ｆｉｅｌｄ内には、４２ビット分のＰＣＲ（Ｐｒｏｇｒａｍ  Ｃｌｏｃｋ  Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ）  領域が取られている。このＰＣＲ領域には、時間管理情報が記録され、該時間管理情報は２７ＭＨｚのクロック単位で表されている。なお、該ＰＣＲの本来の役目は、エンコード時の時間情報をデコーダに伝えるためであり、デコーダはこのＰＣＲ値を基に、デコーダが持っている内部時計を調整し、エンコード時の時間管理情報とデコードの時間管理情報との整合性を取るようにするものである。
【００１４】
また、図４に示されているように、ＭＰＥＧの規格では、ＰＣＲ値を保持したＭＰＥＧ−ＴＳパケットの挿入間隔は１００ｍ秒未満であることが義務付けられている。なお、前記データ解析部５は、切替バッファ３ａ，３ｂ中のデータを常に監視しており、ｃｏｎｔｉｎｕｉｔｙ−ｃｏｕｎｔｅｒ値の０から１５までを監視すると共に、オーバフローにより０にリセットされる回数（…、ｎ、ｎ＋１、…、ｎ＋ｍ、…）をカウントしている。また、画像の１フレームに相当する、３３ｍ秒当たりのＴＳパケットの個数は、符号化時のビットレートに依存するが、通常約１３０個（＝Ｎ個）程度となっている。
【００１５】
次に、本実施形態の要部の動作を図１および図５のフローチャートを参照して説明する。監視部４から経路障害が発生した旨の通知を受けると（ステップＳ１）、前記データ解析部５は、前記約１００ｍ秒毎にＰＣＲ値を書込まれている現用系の切替バッファ３ａのＴＳパケットからＰＣＲ値を読出し（ステップＳ２）、その値が等しいＴＳパケットを予備系の切替バッファ３ｂから捜し出す（ステップＳ３）。そして、現用系の経路障害発生時のＴＳパケットと同じＴＳパケットが予備系の切替バッファ３ａまたは３ｂから読み出されるように、読出しアドレス制御部６の読出しアドレスを制御する（ステップＳ４）。また、切替制御部７はスイッチャ８を、現用系から予備系に、シームレスに切替える（ステップＳ５）。該スイッチャ８の出力は、図示されていないＭＰＥＧ−２デコーダに入力され、該切替えによって途切れることなくビデオ再生される。前記データ解析部５と読出しアドレス制御部６は、データ間の同期をとる同期手段としての働きをしている。
【００１６】
この実施形態によれば、ＴＳパケットの状態で現用系から予備系に切替えることができ、従来のように、一旦デコードした後切替える必要がなくなる。この結果、デコーダが不要になり、装置の簡素化、低価格化に寄与する。
【００１７】
次に、本発明の第２実施形態を、図１および図６のフローチャートを参照して説明する。この実施形態は、データ解析部５で、前記ｃｏｎｔｉｎｕｉｔｙ−ｃｏｕｎｔｅｒ値を解析し、ＴＳパケットの異同を判別するようにしたものである。データ解析部５は、監視部４から経路障害が発生した旨の通知を受けると（ステップＳ１１）、現用系の切替バッファ３ａのＴＳパケットからｃｏｎｔｉｎｕｉｔｙ−ｃｏｕｎｔｅｒ値を読出す（ステップＳ１２）。次いで、前記現用系のＴＳパケットと同じリセット回数、同じ値のｃｏｎｔｉｎｕｉｔｙ−ｃｏｕｎｔｅｒ値を持つ予備系のＴＳパケットを見つけたか否かの判断を行う（ステップＳ１３）。この場合、ＰＣＲ値を基点として、ｃｏｎｔｉｎｕｉｔｙ−ｃｏｕｎｔｅｒのリセット回数、そしてｃｏｎｔｉｎｕｉｔｙ−ｃｏｕｎｔｅｒの値そのものという順に照合して同期をとるのが良い。この判断が肯定になると、現用系の経路障害発生時のＴＳパケットと同じＴＳパケットが予備系の切替バッファ３ａまたは３ｂから読み出されるように、読出しアドレス制御部６が読出しアドレスを制御する（ステップＳ１４）。また、切替制御部７はスイッチャ８を、現用系から予備系に切替える（ステップＳ１５）。
【００１８】
したがって、この実施形態によれば、ＴＳパケット単位で経路の切替を行うことができ、最短では（３３／Ｎ）ｍ秒で切替を行うことができるようになる。例えば、Ｎ＝１３０の時には、０．２５ｍ秒で現用系から予備系に切替えることができるようになり、従来の３３ｍ秒に比べて、大幅に短縮できるようになる。
【００１９】
なお、前記実施形態では、ＡＴＭ網上でのＭＰＥＧ−２伝送を例にして説明したが、本発明はこれに限定されず、例えばＩＰ（ｉｎｔｅｒｎｅｔ  ｐｒｏｔｏｃｏｌ）  網上でのＭＰＥＧ−１伝送にも適用することができる。この場合、ＭＰＥＧ−１システムパケットのＳＣＲ値を用いて同期を取るようにすることができる。
【００２０】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、データ変換部により変換された、出力用の第２のデータ形式のデータを用いて、データ間の同期をとるようにしているので、復号装置を用いずにデータ間の同期を取って、データの切替えをできるようになる。このため、装置の構成を簡素化できると共に、低価格化することができる。
【００２１】
また、ＴＳパケット単位で経路の切替を行うことができるようになるので、データの同期合わせ時間を短縮できると共に、現用系経路に障害が発生した時の予備系経路への切替時間を短縮することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態の概略の構成を示すブロック図である。
【図２】ＡＴＭセルからＴＳパケットへのデータ変換の概念図である。
【図３】ＴＳパケットの構成の説明図である。
【図４】画像フレームとＴＳパケットの時間的な関係を示すタイミングチャートである。
【図５】本発明の第１実施形態の動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の第２実施形態の動作を示すフローチャートである。
【図７】従来装置の一例を示すブロック図である。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ…ネットワークバッファ、２ａ，２ｂ…データ変換部、３ａ，３ｂ…切替バッファ、４…監視部、５…データ解析部、６…読出しアドレス制御部、７…切替制御部、８…スイッチャ。
【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】
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