(57)【要約】  符号化システムは、複数の情報源の何れかから供給される連続性を有する信号を符号化し、符号化された信号の一部を含むパケットを生成する複数のエンコーダを有する。各エンコーダは、何れかの情報源から供給される信号を符号化する第１のエンコーダと、第１のエンコーダのうちの少なくとも一つから出力されたパケットを通信ネットワークへ転送し、一方、第１のエンコーダに障害が発生した場合にその第１のエンコーダが符号化する信号をその第１のエンコーダの代わりに符号化する第２のエンコーダとに分類される。何れかの信号についての第１のエンコーダと第２のエンコーダのうちの一方に障害が発生したときに、他方のエンコーダがその障害の発生を検知して、障害が発生したエンコーダを除く複数のエンコーダのそれぞれを複数の情報源のそれぞれに対する第１のエンコーダ及び第２のエンコーダとして再配置し、その再配置の結果を各エンコーダに通知する。
2013140515.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の情報源から供給される連続性を有する信号を符号化して、該符号化された前記信号を通信ネットワークへ送出する符号化システムであって、
前記信号を符号化し、該符号化された前記信号の一部を含むパケットを生成する複数のエンコーダと、
前記複数の情報源からの前記信号を、前記複数のエンコーダのそれぞれに伝送するマトリクススイッチと、
前記複数のエンコーダの何れかから送出された前記パケットを前記複数のエンコーダのうちの他のエンコーダまたは通信ネットワークへ転送するネットワークスイッチと、を有し、
前記複数のエンコーダのそれぞれは、前記複数の情報源の何れかから供給される前記信号を符号化する第１のエンコーダと、前記第１のエンコーダのうちの少なくとも一つから出力された前記パケットを、前記ネットワークスイッチを介して受信して前記パケットを前記通信ネットワークへ転送し、一方、前記第１のエンコーダのうちの何れかに障害が発生した場合に当該第１のエンコーダが符号化する前記信号を当該第１のエンコーダの代わりに符号化して前記パケットを生成し、当該パケットを前記ネットワークスイッチを介して前記通信ネットワークへ送出する第２のエンコーダとに分類され、
前記複数の情報源のうちの何れかからの前記信号が経由する前記第１のエンコーダと前記第２のエンコーダのうちの一方に障害が発生したときに、当該第１のエンコーダと当該第２のエンコーダのうちの他方のエンコーダが該障害の発生を検知すると、該他方のエンコーダが、障害が発生したエンコーダを除く前記複数のエンコーダのそれぞれを前記複数の情報源のそれぞれに対する前記第１のエンコーダ及び前記第２のエンコーダとして再配置するとともに、該再配置の結果を前記複数のエンコーダのそれぞれに通知し、
前記複数のエンコーダのそれぞれは、前記再配置の結果に従って、前記複数の情報源の何れかから供給された前記信号についての前記第１のエンコーダまたは前記第２のエンコーダとなる、符号化システム。
【請求項２】
前記複数のエンコーダの数は、前記複数の情報源の数よりも２以上多く、かつ、前記複数の情報源の数の２倍よりも少なく、
前記第２のエンコーダの少なくとも一つは複数の前記第１のエンコーダからの前記パケットを前記通信ネットワークへ転送する、請求項１に記載の符号化システム。
【請求項３】
前記障害の発生を検知した前記他方のエンコーダは、前記障害が発生したエンコーダを経由していた信号についても前記第１のエンコーダと前記第２のエンコーダとを経由するように、前記障害が発生したエンコーダを除く前記複数のエンコーダのそれぞれを再配置する、請求項１または２に記載の符号化システム。
【請求項４】
前記複数の情報源のそれぞれには優先度が設定されており、
前記障害の発生を検知した前記他方のエンコーダは、前記障害が発生したエンコーダを経由していた第１の信号を供給する前記情報源の優先度よりも低い優先度を持つ前記情報源について設定されている前記第２のエンコーダを前記第１の信号についての前記第２のエンコーダとするように前記複数のエンコーダのそれぞれを再配置する、請求項１または２に記載の符号化システム。
【請求項５】
前記第２のエンコーダは、前記第１のエンコーダから前記第１の期間に渡って前記パケットを受信できないと、前記第１のエンコーダに障害が発生したと判定する制御部を有する、請求項１〜４の何れか一項に記載の符号化システム。
【請求項６】
前記第２のエンコーダは、
前記第１のエンコーダから前記パケットを受信する度に、当該受信したパケットを前記第１の期間よりも長い第２の期間記憶する第１のメモリと、
前記マトリクススイッチを介して前記第１のエンコーダにより符号化される前記信号を取得する入力端子と、
前記入力端子を介して取得された前記信号を前記第１の期間よりも長い第３の期間記憶する第２のメモリと、
前記制御部が前記第１のエンコーダに障害が発生したと判定すると当該第１のメモリに記憶されている前記パケットに含まれる符号化された前記信号を復号する復号部と、
前記第２のメモリに記憶されている前記信号の少なくとも一部を符号化する符号化部とを有し、
前記制御部は、復号された前記信号と前記第２のメモリに記憶されている前記信号とを比較することによって、前記第１のエンコーダに障害が発生する前に最後に符号化された前記信号中の位置を特定し、前記第２のメモリに記憶されている前記信号のうち、該特定された位置以降の信号を前記符号化部に符号化させる、請求項５に記載の符号化システム。
【請求項７】
複数の情報源から供給される連続性を有する信号を符号化し、該符号化された前記信号の一部を含むパケットを生成する複数のエンコーダと、前記複数の情報源からの前記信号を、前記複数のエンコーダのそれぞれに伝送するマトリクススイッチと、前記複数のエンコーダの何れかから送出された前記パケットを前記複数のエンコーダのうちの他のエンコーダまたは通信ネットワークへ転送するネットワークスイッチとを有し、
前記複数のエンコーダのそれぞれは、前記複数の情報源の何れかから供給される前記信号を符号化する第１のエンコーダと、前記第１のエンコーダのうちの少なくとも一つから出力された前記パケットを、前記ネットワークスイッチを介して受信して前記パケットを前記通信ネットワークへ転送し、一方、前記第１のエンコーダのうちの何れかに障害が発生した場合に当該第１のエンコーダが符号化する前記信号を当該第１のエンコーダの代わりに符号化して前記パケットを生成し、当該パケットを前記ネットワークスイッチを介して前記通信ネットワークへ送出する第２のエンコーダとに分類される符号化システムにおける、エンコーダ再配置方法であって、
前記複数の情報源のうちの何れかの情報源からの前記信号が経由する前記第１のエンコーダと前記第２のエンコーダのうちの一方に障害が発生したときに、前記第１のエンコーダと前記第２のエンコーダのうちの他方のエンコーダが該障害の発生を検知すると、該他方のエンコーダが、障害が発生したエンコーダを除く前記複数のエンコーダのそれぞれを前記複数の情報源のそれぞれに対する前記第１のエンコーダ及び前記第２のエンコーダとして再配置するとともに、該再配置の結果を前記複数のエンコーダのそれぞれに通知し、
前記複数のエンコーダのそれぞれは、前記再配置の結果に従って、前記複数の情報源の何れかから供給された前記信号についての前記第１のエンコーダまたは前記第２のエンコーダとなる、
ことを含むエンコーダ再配置方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、連続性を有する複数の信号を複数のエンコーダを用いて符号化して、その符号化された信号を通信ネットワークへ伝送する符号化システム、及びその符号化システムが有するエンコーダを各信号に対して再配置する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ニュースまたはスポーツ中継の映像信号といった、連続性を有する信号を、インターネット・プロトコル(internet protocol, IP)に従ったネットワーク（以下、単にIPネットワークと呼ぶ）を通じて中継したり、配信するサービスが普及しつつある。このようなサービスでは、IPネットワークを通じて配信された映像信号をエンドユーザが直接視聴することもあるため、中継されたり、配信される映像信号の一部が欠落することは好ましくない。【０００３】
そこで、例えば、カメラまたは映像編集装置といった映像情報源から出力された映像信号を圧縮するために複数のエンコーダを備え、そのうちの何れかのエンコーダを用いて映像信号を圧縮する符号化システムが提案されている（例えば、特許文献１を参照）。【０００４】
例えば、特許文献１には、現用系エンコーダと待機用エンコーダとが直列に配置された符号化システムが開示されている。このシステムでは、通常時において、映像ストリームは現用系エンコーダによって符号化され、その符号化された映像ストリームは一旦待機用エンコーダにバッファされた後に伝送路に送出される。一方、現用系エンコーダに障害が発生した場合には、直接待機系エンコーダに映像ストリームが入力され、待機系エンコーダによって符号化された後、その符号化された映像ストリームが伝送路に送出される。その際、待機系エンコーダは、現用エンコーダの障害発生により送出が中断された位置をバッファされている映像ストリームと直接入力された映像ストリームとを比較することで特定し、その中断位置以降の映像ストリームを送出する。これにより、例え現用系エンコーダに障害が発生しても、伝送路に送出される映像ストリームの一部に欠落が生じることが防止される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−２１７１３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上述したような符号化システムでは、一つの映像信号を扱う一方のエンコーダに障害が発生した状態で、さらに他方のエンコーダにも障害が発生すると、その映像信号は配信されなくなってしまう。【０００７】
そこで本明細書は、複数のエンコーダに障害が発生しても連続性を有する信号に欠落を生じさせることなく、符号化したその信号を通信ネットワークに伝送可能な符号化システ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】
【０００８】
一つの実施形態によれば、複数の情報源のそれぞれから供給される連続性を有する信号を符号化して、符号化されたその信号を通信ネットワークへ送出する符号化システムが提供される。
この符号化システムは、上記の複数の情報源の何れかから供給される連続性を有する信号を符号化し、符号化された信号の一部を含むパケットを生成する複数のエンコーダと、複数の情報源からの信号を、複数のエンコーダのそれぞれに伝送するマトリクススイッチと、複数のエンコーダの何れかから送出されたパケットを複数のエンコーダのうちの他のエンコーダまたは通信ネットワークへ転送するネットワークスイッチとを有する。
複数のエンコーダのそれぞれは、複数の情報源の何れかから供給される信号を符号化する第１のエンコーダと、第１のエンコーダのうちの少なくとも一つから出力されたパケットを、ネットワークスイッチを介して受信して、そのパケットを通信ネットワークへ転送し、一方、第１のエンコーダのうちの何れかに障害が発生した場合にその第１のエンコーダが符号化する信号をその第１のエンコーダの代わりに符号化してパケットを生成し、そのパケットをネットワークスイッチを介して通信ネットワークへ送出する第２のエンコーダとに分類される。そして複数の情報源のうちの何れかからの信号が経由する第１のエンコーダと第２のエンコーダのうちの一方に障害が発生したときに、その第１のエンコーダと第２のエンコーダのうちの他方のエンコーダがその障害の発生を検知すると、その他方のエンコーダが、障害が発生したエンコーダを除く複数のエンコーダのそれぞれを複数の情報源のそれぞれに対する第１のエンコーダ及び第２のエンコーダとして再配置するとともに、再配置の結果を複数のエンコーダのそれぞれに通知する。そして複数のエンコーダのそれぞれは、再配置の結果に従って、複数の情報源の何れかから供給された信号についての第１のエンコーダまたは第２のエンコーダとなる。【０００９】
本発明の目的及び利点は、請求項において特に指摘されたエレメント及び組み合わせにより実現され、かつ達成される。
上記の一般的な記述及び下記の詳細な記述の何れも、例示的かつ説明的なものであり、請求項のように、本発明を限定するものではないことを理解されたい。
【発明の効果】
【００１０】
本明細書に開示された符号化システムは、複数のエンコーダに障害が発生しても連続性を有する信号に欠落を生じさせることなく、符号化したその信号を通信ネットワークに伝送できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、一つの実施形態による、符号化システムの概略構成図である。
【図２】図２は、正常時における、同一の映像情報源に対して使用されるエンコーダのグループ及び映像信号の流れを示す図である。
【図３】図３は、現用系のエンコーダの何れかに障害が発生した直後における、映像信号の流れを示す図である。
【図４】図４は、待機系のエンコーダに障害が発生した直後における、映像信号の流れを示す図である。
【図５】図５は、図３に示された状態の後に再配置されたエンコーダに対する映像信号の流れを示す図である。
【図６】図６は、エンコーダの概略構成図である。
【図７】図７は、符号化映像信号を含むIPパケットの構成図である。
【図８】図８は、送出確認パケットの構成図である。
【図９】図９は、図２に対応する、何れのエンコーダにも障害が発生していないときの管理テーブルの一例を示す。
【図１０】図１０は、何れのエンコーダにも障害が発生していないときの現用系と待機系のエンコーダ間の信号の交換手順を示すシーケンス図である。
【図１１】図１１は、待機系に属するエンコーダの制御部により実行される、そのエンコーダへ符号化映像信号を送出する現用系のエンコーダについての障害検知及び映像信号の経路切替処理の動作フローチャートである。
【図１２】図１２は、現用系に属するエンコーダの制御部により実行される、そのエンコーダと同一グループの待機系のエンコーダに発生した障害の検知及び映像信号の経路切替処理の動作フローチャートである。
【図１３】図１３は、現用系のエンコーダが復旧した時の経路切替処理の動作フローチャートである。
【図１４】図１４は、待機系のエンコーダが復旧した時の経路切替処理の動作フローチャートである。
【図１５】図１５は、何れかのエンコーダにおいて障害が発生した場合における、各エンコーダの再配置処理の動作フローチャートである。
【図１６】図１６は、優先度が相対的に高い映像情報源に対応する現用系のエンコーダに障害が発生した場合における、更新後の管理テーブルの一例を示す図である。
【図１７】図１７は、優先度が相対的に低い映像情報源に対応する現用系のエンコーダに障害が発生した場合における、更新後の管理テーブルの一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図を参照しつつ、一つの実施形態による符号化システムについて説明する。この符号化システムは、連続性、特に時間的な連続性を有する信号の一例である映像信号を符号化して、その符号化した映像信号を通信ネットワークへ伝送する。そのために、この符号化システムは、連続性を有する信号の情報源の一例である、映像情報源の数と等しい数の現用系のエンコーダと、現用系のエンコーダ数よりも少なく、かつ２台以上の待機系のエンコーダとを有する。そしてこの符号化システムでは、何れのエンコーダにも障害が発生していない場合、各映像情報源から送出された映像信号は、現用系のエンコーダの何れかで符号化された後、何れかの待機系のエンコーダを経由してIPネットワークへ送出される。そして何れかのエンコーダで障害が発生し、そのエンコーダが符号化映像信号を含むパケットを送信できなくなった場合、障害が発生したエンコーダと同一の映像信号を扱うエンコーダが障害の発生を検知する。そして障害発生を検知したエンコーダが、映像信号ごとに、どのエンコーダが現用系または待機系として機能するかを規定する管理テーブルを更新する。その際、障害発生を検知したエンコーダは、障害発生したエンコーダが扱う映像信号を供給する第１の映像情報源より優先度が低い第２の映像情報源についての待機系エンコーダを第１の映像情報源の待機系エンコーダとしても利用するよう管理テーブルを更新する。そして障害の発生を検知したエンコーダは、更新した管理テーブルを他のエンコーダに通知する。各エンコーダは、更新された管理テーブルに従って扱う映像信号を変更する。
【００１３】
図１は、一つの実施形態による符号化システムの概略構成図である。符号化システム１は、マトリクススイッチ２と、６台のエンコーダ３−１〜３−６と、スイッチングハブ４と、ルータ５とを有する。さらに、符号化システム１は、各エンコーダ３−１〜３−６、スイッチングハブ４及びルータ５を流れるパケットのトラフィックを監視するネットワーク管理装置（図示せず）を有していてもよい。なお、符号化システム１が有するエンコーダの台数は６台に限られない。符号化システム１は、符号化システム１に映像信号を入力する映像情報源の数に1加算した数よりも多く、かつ映像情報源の数の２倍よりも少ない台数のエンコーダを有することができる。
【００１４】
マトリクススイッチ２は、映像信号を入力するための複数の入力端子と、映像信号を出力するための複数の出力端子とを有する。
マトリクススイッチ２の各入力端子には、それぞれ、符号化システム１へ映像信号を送出する複数の映像情報源１０−１〜１０−４が接続される。またマトリクススイッチ２の各出力端子には、それぞれ、エンコーダ３−１〜３−６が有する複数の映像入力端子のうちの何れかが、映像信号伝送用の信号線を介して接続される。そしてマトリクススイッチ２は、複数の入力端子のそれぞれと、複数の出力端子のそれぞれとを、例えば、外部の機器から入力される設定情報に基づいて任意に接続する。そして、マトリクススイッチ２は、各映像情報源から取得した映像信号を、エンコーダ３−１〜３−６のそれぞれへ出力する。
【００１５】
エンコーダ３−１〜３−６は、現用系のエンコーダと待機系のエンコーダに分類される。エンコーダ３−１〜３−６のうちの現用系のエンコーダは、映像情報源１０−１〜１０−４からマトリクススイッチ２を介して取得した映像信号の何れかを符号化する。そして現用系のエンコーダは、符号化された映像信号をIPパケット化した後、そのIPパケットをスイッチングハブ４を介して待機系のエンコーダへ送出する。一方、エンコーダ３−１〜３−６のうちの待機系のエンコーダは、現用系のエンコーダから正常にIPパケットを受信している間、その受信したIPパケットの宛先アドレスを書き換えてIPネットワーク６へ送出する。そして待機系のエンコーダは、現用系のエンコーダに障害が発生したときに、障害が発生したエンコーダの代わりに映像信号を符号化する。
【００１６】
エンコーダ３−１〜３−６の何れも、現用系のエンコーダあるいは待機系のエンコーダとして利用可能である。例えば、符号化システム１は、エンコーダ３−１〜３−４を現用系のエンコーダとし、エンコーダ３−５及び３−６を待機系のエンコーダとすることができる。
【００１７】
エンコーダ３−１〜３−６の詳細、及び、何れかのエンコーダに障害が発生した時のエンコーダの切り替え手順に関しては後述する。
【００１８】
スイッチングハブ４は、ネットワークスイッチの一例であり、各エンコーダ間、及び各エンコーダとルータ５間でパケットを転送する。そのために、スイッチングハブ４は、複数のIPネットワーク接続用のポートを有し、各ポートは、それぞれ、各エンコーダ３−１〜３−６及びルータ５と、IPパケット伝送用の信号回線を介して接続される。そしてスイッチングハブ４は、各エンコーダ３−１〜３−６及びルータ５間の通信を中継する。そのために、スイッチングハブ４は、各エンコーダ３−１〜３−６から受信したIPパケットのヘッダに格納された宛先アドレスを参照して、その宛先アドレスに対応するエンコーダまたはルータ５と接続されたポートからIPパケットを送出する。
【００１９】
ルータ５は、スイッチングハブ４と通信ネットワークの一例であるIPネットワーク６との間に接続される。そしてルータ５は、何れかのエンコーダ３−１〜３−６から出力され、スイッチングハブ４を経由して入力されたIPパケットをルーティングして、そのIPパケットをIPネットワーク６へ送出する。
【００２０】
以下、何れのエンコーダにも障害が発生していない場合、及び、何れかのエンコーダに障害が発生した場合のそれぞれにおける、映像信号の流れを説明する。その後に、各エンコーダにより実行される、障害発生の検知及び切り替え時の処理について説明する。
【００２１】
図２は、何れのエンコーダにも障害が発生していない正常時における、同一の映像情報源に対して使用されるエンコーダのグループ及び映像信号の流れを示す図である。本実施形態では、エンコーダ３−１〜３−４は現用系のエンコーダであり、エンコーダ３−５及び３−６が待機系のエンコーダである。そしてエンコーダ３−１、３−２及び３−５が一つのグループを形成し、映像情報源１０−１及び１０−２から供給された映像信号を符号化する。すなわち、矢印２０１に示されるように、映像情報源１０−１から供給された映像信号は、マトリクススイッチ２を介してエンコーダ３−１に入力され、エンコーダ３−１によって符号化される。さらにエンコーダ３−１は、符号化された映像信号を順次IPパケット化する。そしてエンコーダ３−１は、そのIPパケットを、矢印２０２に示されるように、スイッチングハブ４を介してエンコーダ３−５へ送出する。
同様に、矢印２０３に示されるように、映像情報源１０−２から供給された映像信号は、マトリクススイッチ２を介してエンコーダ３−２に入力され、エンコーダ３−２によって符号化される。そしてエンコーダ３−２は、符号化された映像信号を順次IPパケット化する。そしてエンコーダ３−２は、そのIPパケットを、矢印２０４に示されるように、スイッチングハブ４を介してエンコーダ３−５へ送出する。
エンコーダ３−５は、エンコーダ３−１及び３−２から受け取った、符号化された映像信号を含むIPパケットの宛先アドレスを書き換えて、IPネットワーク６へ転送する。
【００２２】
同様に、エンコーダ３−３、３−４及び３−６が、他のグループを形成する。そして、映像情報源１０−３から供給された映像信号をエンコーダ３−３が符号化し、符号化された映像信号を順次IPパケット化する。そしてエンコーダ３−３は、そのIPパケットを、スイッチングハブ４を介してエンコーダ３−６へ送出する。また映像情報源１０−４から供給された映像信号をエンコーダ３−４が符号化し、符号化された映像信号を順次IPパケット化する。そしてエンコーダ３−４は、そのIPパケットを、スイッチングハブ４を介してエンコーダ３−６へ送出する。符号装置３−６は、エンコーダ３−３及び３−４から受け取った、符号化された映像信号を含むIPパケットの宛先アドレスを書き換えて、IPネットワーク６へ転送する。
【００２３】
図３は、現用系のエンコーダの何れかに障害が発生した直後における、映像信号の流れを示す図である。この例では、エンコーダ３−１に障害が発生したと仮定する。
この場合、エンコーダ３−５が、エンコーダ３−１からIPパケットを受信できなくなったことにより、エンコーダ３−１に障害が発生したことを検知する。そして矢印３０１に示されるように、エンコーダ３−５が、エンコーダ３−１の代わりに映像情報源１０−１からの映像信号を受け取ってその映像信号を符号化し、その符号化映像信号をIPパケット化する。そしてエンコーダ３−５は、矢印３０２に示されるように、符号化映像信号を含むIPパケットを、スイッチングハブ４を介してIPネットワーク６へ送出する。これに伴い、エンコーダ３−５は、エンコーダ３−２に対する待機系のエンコーダとして機能しなくなる。そこでエンコーダ３−２も、矢印３０３に示されるように、映像情報源１０−２から供給された映像信号を符号化したものを含むIPパケットを、スイッチングハブ４を介してIPネットワーク６へ送出する。
なお、エンコーダ３−１が属するグループとは異なるグループ、すなわち、エンコーダ３−３、３−４及び３−６が属するグループについては、この時点では、エンコーダ３−１の障害発生の前後で映像信号の流れは変化しない。
【００２４】
図４は、待機系のエンコーダに障害が発生した直後における、映像信号の流れを示す図である。この例では、エンコーダ３−５に障害が発生したと仮定する。
この場合、エンコーダ３−１または３−２が、エンコーダ３−５から、IPパケットをIPネットワーク６へ送出する度に通知される送出確認のIPパケットを受信できなくなったことにより、エンコーダ３−５に障害が発生したことを検知する。そして矢印４０１及び４０２に示されるように、エンコーダ３−１及び３−２は、符号化映像信号を含むIPパケットを、待機系のエンコーダを経由させずにIPネットワーク６へ送出する。
なお、エンコーダ３−１が属するグループとは異なるグループについては、この時点では、エンコーダ３−１の障害発生の前後で映像信号の流れは変化しない。
【００２５】
図３または図４に示された状態では、障害が発生したエンコーダが属するグループと同じグループに属する他のエンコーダで符号化された映像信号は、待機系のエンコーダを経由せずに、IPネットワーク６へ送出される。そのため、このグループの他のエンコーダにおいてさらに障害が発生すると、このグループによって符号化されていた映像信号は、IPネットワーク６へ送出されなくなってしまう。
そこで、本実施形態による符号化システム１は、障害が発生していないエンコーダを、所定の規則に従って現用系と待機系とに再配置することで、何れの映像情報源からの映像信号も、二つのエンコーダを経由してからIPネットワーク６へ送出する。
【００２６】
図５は、図３に示された状態の後に、再配置されたエンコーダに対する映像信号の流れを示す図である。
図３に示された、エンコーダ３−１に障害が発生した状態でも、待機系のエンコーダとして、エンコーダ３−６が機能している。そこで、図５の矢印５０１及び５０２に示されるように、エンコーダ３−５及び３−２で符号化された映像情報源１０−１及び１０−２からの映像信号を含むIPパケットは一旦エンコーダ３−６に送られる。そしてそれらのIPパケットは、エンコーダ３−６にて、映像情報源１０−１及び１０−２に対応する宛先アドレスに書き換えられた後、IPネットワーク６へ転送される。すなわち、この状態では、エンコーダ３−６が、全ての映像情報源に対しての待機系のエンコーダとして機能する。これにより、図５に示された時点で、障害が発生していないエンコーダの何れかにさらに障害が発生しても、全ての映像信号は欠落することなくIPネットワーク６へ送出される。
なお、エンコーダ３−５に障害が発生した場合も、符号化システム１は、エンコーダ３−１及び３−２で符号化された映像信号を含むIPパケットが一旦エンコーダ３−６を経由してからIPネットワーク６へ送出されるように、映像信号の経路を変更可能である。
【００２７】
以下、エンコーダ３−１〜３−６の詳細について説明する。なお、エンコーダ３−１〜３−６は、同一の構成及び同一の機能を有することができる。そこで以下では、エンコーダ３−１についてのみ説明する。
【００２８】
図６は、エンコーダ３−１の概略構成図である。エンコーダ３−１は、映像入力端子１１−１〜１１−４と、バッファ１２−１〜１２−４と、セレクタ１３と、符号化部１４と、送信部１５と、ネットワークインターフェース部１６と、受信部１７と、復号部１８と、記憶部１９と、制御部２０とを有する。バッファ１２−１〜１２−４、セレクタ１３、符号化部１４、送信部１５、受信部１７、復号部１８、記憶部１９及び制御部２０は、それぞれ、別個の回路として形成されてもよく、あるいは、一つの集積回路として形成されてもよい。
【００２９】
映像入力端子１１−１〜１１−４は、それぞれ、マトリクススイッチ２の何れかの出力端子と映像伝送用の信号線を介して接続され、映像情報源１０−１〜１０−４のうちの何れかからの映像信号を受け取る。本実施形態では、各映像入力端子１１−１〜１１−４と、その映像入力端子に入力される映像信号を供給する映像情報源１０−１〜１０−４とは一意に対応する。例えば、映像入力端子１１−１には、映像情報源１０−１から供給された映像信号が入力される。同様に、映像入力端子１１−２〜１１−４には、それぞれ、映像情報源１０−２〜１０−４から供給された映像信号が入力される。これにより、制御部２０は、映像信号が供給された映像入力端子を特定することによって、その映像信号を供給した映像情報源を特定できる。
なお、エンコーダ３−１が有する映像入力端子の数は４本に限られない、エンコーダ３−１は、エンコーダ３−１が符号化する可能性の有る映像信号を供給する映像情報源の数と同数以上の映像入力端子を有することが好ましい。
【００３０】
各映像入力端子１１−１〜１１−４に入力された映像信号は、それぞれ、バッファ１２−１〜１２−４へ出力される。
【００３１】
バッファ１２−１〜１２−４は、それぞれ、例えば、揮発性の読み書き可能な半導体メモリを有し、映像入力端子１１−１〜１１−４から受け取った映像信号を所定期間分記憶する。待機系のエンコーダでは、バッファ１２−１〜１２−４に記憶された映像信号は、障害が発生したエンコーダにおける、符号化が中断した映像信号中の位置を特定するために使用される。そのため、所定期間は、その中断した位置を特定するために十分な期間の映像信号を保存できるように、エンコーダ３−１がIPパケットを受信していないと判定するのにIPパケットの受信を待つ期間よりも長い期間、例えば、160msec〜200msecに設定される。
現用系のエンコーダでは、バッファ１２−１〜１２−４のうちの一つから、所定期間を経過した映像信号から順にセレクタ１３により読み出され、符号化部１４に渡される。一方、待機系のエンコーダでは、バッファ１２−１〜１２−４に保存された映像信号は、符号化が中断した位置を特定するために、セレクタ１３を介して制御部２０により読み出される。そして中断位置が特定された後、バッファ１２−１〜１２−４のうちの符号化が中断した映像信号が保存されているバッファから、制御部２０により特定された中断位置以降の映像信号がセレクタ１３を介して順に符号化部１４へ出力される。
【００３２】
セレクタ１３は、例えば、N入力2出力のスイッチを有し、制御部２０からの制御信号に従って、バッファ１２−１〜１２−４から入力された映像信号のうちの何れか一つを符号化部１４または制御部２０へ出力する。
【００３３】
符号化部１４は、バッファ１２−１〜１２−４の何れかから受け取った映像信号のデータ量を削減するために、その映像信号を符号化する。例えば、符号化部１４は、Moving Picture Experts Group(MPEG)により策定された動画像の符号化規格であるMPEG-2、MPEG-4またはMPEG-4 Part 10 Advanced Video Coding(MPEG-4 AVC/H.264)に従って、映像信号を符号化する。そして符号化部１４は、符号化された映像信号を、例えば、MPEG-2トランスポートストリーム(MPEG-2 TS)形式に従ってパケット化する。符号化部１４は、パケット化した符号化映像信号を送信部１５へ出力する。
【００３４】
送信部１５は、符号化部１４または受信部１７から受け取った、パケット化された符号化映像信号に対して誤り訂正符号化処理または誤り検出符号化処理を実行した後、順次IPパケット化する。
【００３５】
図７は、本実施形態によるエンコーダの送信部１５により生成される、符号化映像信号を含むIPパケットの構成図である。IPパケット７００は、先頭から順に、ヘッダ領域７１０と、データ領域７２０とを含む。
ヘッダ領域７１０の構造は、インターネットプロコトルに従って規定される。そしてヘッダ領域７１０は、宛先アドレス７１１と、送信元アドレス７１２とを含む。エンコーダ３−１が現用系に属する場合、宛先アドレス７１１は、宛先アドレスとして、エンコーダ３−１が属するグループ内の待機系のエンコーダのアドレスとなる。一方、エンコーダ３−１が待機系に属する場合、宛先アドレス７１１は、受信部１７から受け取ったIPパケット内に格納された符号化映像信号の配信先のアドレスとなる。配信先のアドレスは、例えば、映像信号の配信に利用される特定のサーバのIPアドレスまたはマルチキャストアドレスとすることができる。また、送信元アドレス７１２は、エンコーダ３−１自身のIPアドレスである。
また、データ領域７２０には、例えば、MPEG-2 TSのパケット単位に分割された符号化映像信号が格納される。なお、現用系のエンコーダでは、映像情報源が映像信号を出力していない場合であっても、送信部１５はIPパケットを定期的に生成する。この場合、Iデータ領域７２０には空白を表す所定のデータが格納される。
【００３６】
送信部１５は、制御部２０から通知された宛先アドレス及び送信元アドレスを各IPパケットのヘッダに格納する。そして送信部１５は、一つまたは複数のMPEG-2 TSパケットをIPパケットのデータ領域に格納することで、IPパケットを生成する。さらに送信部１５は、IPパケットに、Transmission Control Protocol(TCP)またはUser Datagram Protocol(UDP)に準拠したヘッダをさらに追加してもよい。
【００３７】
送信部１５は、生成したIPパケットを、一旦送信バッファ１５１に記憶する。そして送信部１５は、送信バッファ１５１に記憶されているIPパケットを所定の間隔（例えば、32msec間隔）でネットワークインターフェース部１６へ出力する。
【００３８】
待機系のエンコーダでは、送信バッファ１５１に記憶されているIPパケットは、ネットワークインターフェース部１６へ出力されるとともに消去される。さらに送信部１５は、ネットワークインターフェース部１６へ出力したIPパケットに含まれる映像情報の位置を表す位置情報をそのIPパケットから抽出し、その位置情報を含む送出確認パケットを生成する。そして送信部１５は、その送出確認パケットを現用系のエンコーダへ送出する。
【００３９】
送出確認パケットは、各エンコーダの制御に利用される制御用パケットの一例である。
図８は、制御用パケットの構成図である。制御用パケット８００は、先頭から順に、ヘッダ領域８１０と、制御領域８２０とを含む。ヘッダ領域８１０の構造は、インターネットプロコトルに従って規定される。そしてヘッダ領域８１０は、宛先アドレス８１１と、送信元アドレス８１２とを含む。送出確認パケットの場合、宛先アドレスは、現用系のエンコーダのIPアドレスであり、送信元アドレス８１２は、待機系のエンコーダ自身のIPアドレスである。
【００４０】
制御領域８２０には、この制御用パケットの種別を表すフラグ８２１と、エンコーダの制御に利用される制御情報８２２とが含まれる。制御用パケットが送出確認パケットである場合、フラグ８２１は送出確認パケットに対応する所定のビット列を有し、制御情報８２２は位置情報を含む。この位置情報は、例えば、送出したIPパケットのデータ領域内に格納されている、MPEG-2TSパケットのヘッダ領域内にある、コンティニュイティ・カウンタの値とすることができる。あるいは、位置情報は、送出したIPパケットのTCPヘッダ領域に格納されている、シーケンスナンバーとすることができる。
【００４１】
一方、現用系のエンコーダでは、送信バッファ１５１に記憶されているIPパケットは、待機系のエンコーダから受信した送出確認パケットに含まれる位置情報により、IPネットワーク６へ送出されたことが確認されると消去される。
【００４２】
さらに、送信部１５は、制御部２０から受け取った障害検知情報、復旧情報または管理テーブルといった制御情報を受け取ると、その制御情報を含む制御用のパケットを生成し、その制御用のパケットをネットワークインターフェース部１６へ出力する。
【００４３】
ネットワークインターフェース部１６は、エンコーダ３−１をIPネットワーク６に接続するためのインターフェース回路を有する。そしてネットワークインターフェース部１６は、送信部１５から受け取ったIPパケットをスイッチングハブ４へ出力する。またネットワークインターフェース部１６は、スイッチングハブ４から受け取ったIPパケットを受信部１７へ渡す。
【００４４】
受信部１７は、受信バッファ１７１を有する。そして待機系のエンコーダは、所定期間中、現用系のエンコーダから受け取ったIPパケットを一時的に受信バッファ１７１に格納する。所定期間は、例えば、受信バッファ１７１に保存されている符号化映像だけでその符号化映像を復号可能な期間、例えば、少なくとも一つのGroup Of Pictures(GOP)に含まれる全てのフレームが受信バッファ１７１に記憶されるのに必要な期間とすることができる。受信バッファ１７１に格納されたIPパケットは、所定期間経過後に、送信部１５へ出力される。なお受信部１７は、IPパケットを送信部１５へ出力する前に、IPパケットのデータ領域に対して誤り訂正復号処理または誤り検出処理を実行してもよい。また、待機系のエンコーダでは、受信部１７は、IPパケットに含まれる送信元アドレスを制御部２０へ通知する。そして制御部２０が同一グループ内の現用系のエンコーダに障害が発生したことを検知すると、受信バッファ１７１内のIPパケット中の符号化映像信号は復号部１８へ出力される。
【００４５】
さらに受信部１７は、他のエンコーダから制御用のパケットを受信すると、その制御用のパケットに含まれる制御情報を制御部２０に渡す。また、現用系のエンコーダでは、受信部１７は、待機系のエンコーダから送出確認パケットを受信すると、その送出確認パケットの制御領域に含まれる位置情報を取り出して送信部１５へ通知する。
【００４６】
復号部１８は、現用系のエンコーダに障害が発生した場合に、その障害が発生したエンコーダによる符号化が中断した位置を特定するために、符号化映像信号を復号し、制御部２０へ渡す。
【００４７】
記憶部１９は、例えば、不揮発性の読み書き可能な半導体メモリを有する。そして記憶部１９は、エンコーダ３−１を制御するために使用される各種の情報、例えば、映像情報源ごとの優先度、配信先のアドレス、現用系のエンコーダと待機系のエンコーダを規定する管理テーブルを記憶する。
【００４８】
図９は、図２に対応する、何れのエンコーダにも障害が発生していないときの管理テーブルの一例を示す。管理テーブル９００は、各行に一つのエンコーダについての情報を格納する。例えば、最上位の行には、エンコーダ３−１についての情報が格納され、最下行には、エンコーダ３−６についての情報が格納される。管理テーブル９００の各列には、左から順に、エンコーダの識別番号、エンコーダが属するグループ番号、映像情報源の優先度、エンコーダステータス、エンコーダのIPアドレス、映像情報源が配信されるIPアドレス及び映像情報源の識別番号が格納される。
【００４９】
エンコーダの識別番号は符号化システム１が有する各エンコーダを他のエンコーダと識別するための番号であり、エンコーダごとに一意に設定される。なお、エンコーダの識別番号は、そのエンコーダの物理アドレスであってもよい。またエンコーダが属するグループは、そのエンコーダが属する待機系のエンコーダが扱う映像情報源ごとに設定され、グループ番号は、グループごとに設定される。例えば、図２に示した例では、エンコーダ３−５は、映像情報源１０−１と１０−２からの映像信号を扱うので、それらの映像情報源からの映像信号を扱うエンコーダ３−１、３−２及び３−５が同一のグループ'1'に含まれる。また、エンコーダ３−６は、映像情報源１０−３と１０−４からの映像信号を扱うので、それらの映像情報源からの映像信号を扱うエンコーダ３−３、３−４及び３−５が同一のグループ'2'に含まれる。
【００５０】
映像情報源の優先度は、数値が低いほど優先度が高いことを表す。エンコーダのステータスは、エンコーダが現用系または待機系の何れに属するか、及び、正常状態か障害発生状態かを表す。例えば、ステータス'1'は、対応するエンコーダが現用系のエンコーダであり、かつ、正常に動作していることを表す。またステータス'2'は、対応するエンコーダが現用系のエンコーダであり、かつ、障害が発生している状態であることを表す。さらに、ステータス'3'は、対応するエンコーダが待機系のエンコーダであり、かつ、正常に動作していることを表す。そしてステータス'4'は、対応するエンコーダが待機系のエンコーダであり、かつ、障害が発生している状態であることを表す。
【００５１】
映像情報源の識別番号は、各映像情報源を他の映像情報源と識別するための番号であり、映像情報源ごとに一意に設定される。
【００５２】
制御部２０は、エンコーダ３−１の各部を制御する。また制御部２０は、管理テーブルに従って、送信部１５がIPパケット化した符号化映像信号に対する宛先アドレスを特定し、その宛先アドレスと、エンコーダ３−１自身のアドレスを送信部１５へ通知する。さらに制御部２０は、符号化映像信号が正常に伝送されているか否かを監視することにより、エンコーダ３−１と同じグループに属するエンコーダにおいて発生した障害を検知する。そして制御部２０は、障害が発生したことを検知すると、映像信号が経由するエンコーダの切替処理を実行する。
【００５３】
さらに制御部２０は、符号化システム１に含まれる全てのエンコーダについて、現用系と待機系とに再配置し、その再配置結果に応じて管理テーブルを更新する。そして制御部２０は、更新した管理テーブル及び全エンコーダのアドレスを送信部１５に渡し、送信部１５にその更新した管理テーブルを含む制御用パケットを生成させる。そしてその制御用パケットは、スイッチングハブ４を介して全てのエンコーダへ配信される。
【００５４】
図１０は、何れのエンコーダにも障害が発生していないときの現用系と待機系のエンコーダ間の信号の交換手順を示すシーケンス図である。図１０では、例として、エンコーダ３−１とエンコーダ３−５とが、同一の映像情報源からの映像信号を扱い、エンコーダ３−１が現用系に属し、エンコーダ３−５が待機系に属するものとする。
【００５５】
エンコーダ３−１は、送信部１５が生成した符号化映像信号を含むIPパケットを送信バッファ１５１に保存する（ステップＳ１０１）。そしてエンコーダ３−１は、送信バッファ１５１に保存されている符号化映像信号を含むIPパケットを、一定間隔ごとに順次待機系のエンコーダ３−５へ送出する（ステップＳ１０２）。
【００５６】
一方、エンコーダ３−５は、エンコーダ３−１からのIPパケットをスイッチングハブ４を介して受信すると、受信したIPパケットを受信バッファ１７１に保存する（ステップＳ１０３）。そして受信部１７は、受信バッファ１７１に保存されてから所定期間を経過したIPパケットを送信部１５へ出力する。送信部１５は、受信したIPパケットの宛先アドレスを管理テーブルを参照して映像情報源に対応するアドレスに書き換える（ステップＳ１０４）。そして送信部１５は、そのIPパケットを送信バッファ１５１に記憶する。送信部１５は、送信バッファ１５１に保存されたIPパケットを、最も古いものから順にIPネットワーク６へ送出する（ステップＳ１０５）。そして送信部１５は、IPネットワーク６へ送出したIPパケットに含まれる符号化映像信号の位置を、そのIPパケットのヘッダまたはIPパケットのデータ領域内のMPEG-2TSパケットのヘッダを参照することにより検出する（ステップＳ１０６）。そして送信部１５は、送出したIPパケットに含まれる符号化映像信号の位置を表す位置情報を含む送出確認パケットを生成し、その送出確認パケットを現用系のエンコーダ３−１へ送出する（ステップＳ１０７）。
【００５７】
エンコーダ３−１は、エンコーダ３−５から送出確認パケットを受信すると、受信部１７にてその送出確認パケットに含まれる位置情報を取り出し、送信部１５へ渡す。そして送信部１５は、送出確認パケットに含まれる位置情報に対応する符号化映像信号を含むIPパケットを送信バッファ１５１から削除する（ステップＳ１０８）。
【００５８】
図１１は、待機系に属するエンコーダの制御部２０により実行される、そのエンコーダへ符号化映像信号を送出する現用系のエンコーダについての障害検知及び映像信号の経路切替処理の動作フローチャートである。
【００５９】
制御部２０は、現用系のエンコーダから、一定期間以上IPパケット未受信か否か判定する（ステップＳ２０１）。この一定期間は、例えば、現用系のエンコーダにおけるIPパケットの送出間隔よりも長く、かつ、受信バッファ１７１が一つのIPパケットを記憶する所定期間よりも短い期間、例えば、50msec〜100msecに設定される。なお、図２に示されたエンコーダ３−５のように、待機系のエンコーダが複数の現用系のエンコーダからのIPパケットを受け付けている場合もある。このような場合、制御部２０は、IPパケットに含まれる送信元アドレスを参照することで、そのIPパケットを送出した現用系のエンコーダを識別できる。エンコーダが、ある現用系のエンコーダについて、IPパケットを前回受信してから一定期間内に次のIPパケットを受信している場合（ステップＳ２０１−Ｎｏ）、制御部２０は、その現用系のエンコーダに障害は発生していないと判定する。そして制御部２０は、ステップＳ２０１の処理を繰り返す。
【００６０】
一方、エンコーダが、ある現用系のエンコーダについて、前回IPパケットを受信してから一定期間を経過しても次のIPパケットを受信していない場合（ステップＳ２０１−Ｙｅｓ）、制御部２０は、その現用系のエンコーダに障害が発生したと判定する。そして制御部２０は、受信バッファ１７１に保存されている各IPパケットに含まれる符号化映像信号を復号部１８へ出力させる。復号部１８は、受け取った符号化映像信号を復号する（ステップＳ２０２）。そして復号部１８は、復号した映像信号を制御部２０へ渡す。
【００６１】
一方、制御部２０は、セレクタ１３を介して、バッファ１２−１〜１２−４のうち、障害が発生したエンコーダに対応する映像情報源に対応するバッファから、そのバッファに保存されている映像信号を読み出す（ステップＳ２０３）。なお、上記のように、映像情報源１０−１〜１０−４と映像入力端子１１−１〜１１−４及びバッファ１２−１〜１２−４とは、一意に対応している。そのため、制御部２０は、管理テーブルを参照して障害が発生した現用系のエンコーダが符号化していた映像信号を供給する映像情報源を特定することにより、その映像情報源からの映像信号が保存されているバッファを特定できる。
【００６２】
制御部２０は、映像入力端子から取得した映像信号と復号した映像信号を比較することで、符号化が中断した位置を特定する（ステップＳ２０４）。例えば、制御部２０は、復号された映像信号に含まれる最後のフレームと、映像入力端子から取得した映像信号に含まれる各フレームとの間でパターンマッチングを行って相互相関値を算出する。そして制御部２０は、バッファから取得した映像信号に含まれるフレームのうち、相互相関値が最大となるフレームを符号化中断位置とする。
【００６３】
制御部２０は、バッファから、セレクタ１３を介して、特定した符号化中断位置以降の映像信号を符号化部１４へ出力させる。そして符号化部１４は、符号化中断位置以降の映像信号の符号化を開始する（ステップＳ２０５）。符号化部１４は、符号化映像信号を送信部１５へ出力する。送信部１５は、受け取った符号化映像信号をIPパケット化する（ステップＳ２０６）。そして送信部１５は各IPパケットに映像情報源に対応する宛先アドレスを追加する（ステップＳ２０７）。そして送信部１５は、各IPパケットを順次IPネットワーク６へ送出する（ステップＳ２０８）。
これにより、符号化システム１は、現用系のエンコーダに障害が発生しても、そのエンコーダが符号化していた映像信号が欠落することなく、待機系のエンコーダに代わりにその映像信号を符号化させて、IPネットワーク６へ出力させることができる。
【００６４】
図１２は、現用系に属するエンコーダの制御部２０により実行される、そのエンコーダと同一グループの待機系のエンコーダに発生した障害の検知及び映像信号の経路切替処理の動作フローチャートである。
【００６５】
制御部２０は、待機系のエンコーダから、一定期間以上送出確認パケット未受信か否か判定する（ステップＳ３０１）。この一定期間は、例えば、待機系のエンコーダにおけるIPパケットの送出間隔よりも長く、かつ、送信バッファ１５１が一つのIPパケットを記憶する所定期間よりも短い期間、例えば、50msec〜100msecに設定される。エンコーダが前回送出確認パケットを受信してから一定期間内に次の送出確認パケットを受信している場合（ステップＳ３０１−Ｎｏ）、制御部２０は、待機系のエンコーダに障害は発生していないと判定する。そして制御部２０は、ステップＳ３０１の処理を繰り返す。
【００６６】
一方、エンコーダが前回送出確認パケットを受信してから一定期間を経過しても次の送出確認パケットを受信していない場合（ステップＳ３０１−Ｙｅｓ）、制御部２０は、待機系のエンコーダに障害が発生し、符号化映像信号を出力できなくなったと判定する。そして制御部２０は、送信バッファ１５１に保存されているIPパケットのうち、最後に受信した送出確認パケットに含まれる位置情報で示された映像信号中の位置を特定する（ステップＳ３０２）。
制御部２０は、管理テーブルを参照して、自装置が符号化する映像情報源に対応する宛先アドレスを特定する。そして制御部２０は、その宛先アドレス及び特定された位置を送信部１５へ通知する。送信部１５は、その特定された位置以降の符号化映像信号を含む各IPパケットの宛先アドレスを映像情報源に対応するアドレスに書き換える（ステップＳ３０３）。その後、送信部１５は、特定された位置以降の符号化映像信号を含む各IPパケットをIPネットワーク６へ順次送出する（ステップＳ３０４）。
これにより、符号化システム１は、待機系のエンコーダに障害が発生しても、待機系のエンコーダが出力不能となった位置以降の符号化映像信号を含むIPパケットを現用系のエンコーダに直接IPネットワーク６へ出力させることができる。そのため、この符号化システム１は、待機系のエンコーダに障害が発生しても、その待機系のエンコーダを経由する映像信号が欠落することを防止できる。
【００６７】
次に、障害が発生していたエンコーダが復旧する際の映像信号の経路切替処理について説明する。
図１３は、現用系のエンコーダが復旧した時の経路切替処理の動作フローチャートである。
復旧した現用系のエンコーダは、制御用パケットの一例である復旧確認パケットを待機系のエンコーダへ送信する（ステップＳ４０１）。なお、復旧確認パケットは、例えば、制御情報として、復旧したエンコーダのIPアドレスを含む。また、復旧した現用系のエンコーダの制御部２０は、映像入力端子から入力された、障害発生前にそのエンコーダが符号化していた映像信号を供給する映像情報源からの映像信号をバッファに保存開始する（ステップＳ４０２）。
【００６８】
一方、復旧確認パケットを受信した待機系のエンコーダは、符号化映像信号を含むIPパケットについて、IPネットワーク６だけでなく、復旧した現用系のエンコーダへの送信を開始する。さらに待機系のエンコーダは、送出確認パケットについても、復旧した現用系のエンコーダへの送信を開始する。
復旧したエンコーダの受信部１７は、受信バッファ１７１に待機系からのIPパケットを保存する（ステップＳ４０３）。その後、復旧したエンコーダの制御部２０は、一定期間以上送出確認パケット未受信か否か判定する（ステップＳ４０４）。そして送出確認パケットを受信している間、ステップＳ４０３及びＳ４０４の処理が繰り返される。
【００６９】
待機系のエンコーダは、復旧確認パケットを受信してから所定の猶予期間を経過した時点で、映像信号の符号化及び符号化映像信号を含むIPパケットのIPネットワーク６及び復旧したエンコーダへの送出を停止する。さらに待機系のエンコーダは、自身が符号化した映像信号を含む最後のIPパケットを送出すると、送出確認パケットの送出も終了する。
【００７０】
一方、復旧したエンコーダでは、前回送出確認パケットを受信してから一定期間を経過しても次の送出確認パケットを受信しなければ（ステップＳ４０４−Ｙｅｓ）、制御部２０は、待機系のエンコーダが映像信号の符号化を停止したと判定する。そして制御部２０は、受信バッファ１７１に保存されている各IPパケットに含まれる符号化映像信号を復号部１８へ出力させる。復号部１８は、受け取った符号化映像信号を復号する（ステップＳ４０５）。復号部１８は、復号された映像信号を制御部２０へ出力する。
【００７１】
復旧したエンコーダの制御部２０は、映像入力端子から取得し、バッファされている映像信号と復号した映像信号を比較することで、待機系のエンコーダが符号化を停止した位置を特定する（ステップＳ４０６）。なお、符号化停止位置を特定するために、制御部２０は、現用系のエンコーダの障害発生時における、待機系のエンコーダが符号化中断位置を特定するのと同様の処理を行うことで、その符号化停止位置を特定できる。
【００７２】
復旧したエンコーダの制御部２０は、バッファから、セレクタ１３を介して、特定した符号化停止位置以降の映像信号を符号化部１４へ出力させる。そして符号化部１４は、符号化停止位置以降の映像信号の符号化を開始する（ステップＳ４０７）。符号化部１４は、符号化映像信号を送信部１５へ出力する。送信部１５は、受け取った符号化映像信号のIPパケット化を開始する（ステップＳ４０８）。その際、送信部１５は各IPパケットの宛先アドレスを待機系のエンコーダとする。そして送信部１５は、各IPパケットを順次待機系のエンコーダへの送出を開始する（ステップＳ４０９）。
これにより、現用系のエンコーダが復旧した際に、IPネットワーク６に送出される映像信号に欠落を生じさせることなく、待機系のエンコーダから、復旧したエンコーダがその映像信号の符号化を引き継ぐことができる。
【００７３】
図１４は、待機系のエンコーダが復旧した時の経路切替処理の動作フローチャートである。
復旧した待機系のエンコーダは、復旧確認パケットを現用系のエンコーダへ送信する（ステップＳ５０１）。現用系のエンコーダは復旧確認パケットを受信すると、符号化映像信号を含むIPパケットをIPネットワーク６へ送出するだけでなく、復旧した待機系のエンコーダにも送出する。さらに現用系のエンコーダは、送出確認パケットも現用系のエンコーダへ送出する。そして復旧した待機系のエンコーダへのIPパケットの送出が開始されてから、所定の猶予期間が経過すると、現用系のエンコーダは、符号化映像信号を含むIPパケットのIPネットワーク６への送出を停止する。その停止に伴い、現用系のエンコーダは、待機系のエンコーダを介さずにIPネットワーク６へ送出した最後のIPパケットより後のIPパケットについては、送出確認パケットを送出しない。
【００７４】
一方、復旧した待機系のエンコーダでは、受信部１７が、受信バッファ１７１に現用系のエンコーダからのIPパケットの保存を開始する（ステップＳ５０２）。
そして復旧したエンコーダの制御部２０は、一定期間以上送出確認パケット未受信か否か判定する（ステップＳ５０３）。送出確認パケットを受信している間、ステップＳ５０３の処理が繰り返される。
一方、復旧したエンコーダでは、送出確認パケットを前回受信してから一定期間を経過しても次の送出確認パケットを受信しなければ（ステップＳ５０３−Ｙｅｓ）、制御部２０は現用系のエンコーダがIPパケットのIPネットワーク６への送出を停止したと判定する。そして制御部２０は、最後に受信した送出確認パケットに含まれる位置情報を参照することにより、受信バッファに保存されているIPパケットのうちで、現用系のエンコーダが最後にIPネットワーク６へ送出したIPパケットを特定する（ステップＳ５０４）。制御部２０は、特定したIPパケットを受信部１７へ通知し、受信部１７は、その特定されたIPパケットより後のIPパケットを順次送信部１５へ出力する。
そして復旧したエンコーダの送信部１５は、特定されたIPパケットより後の各IPパケットの宛先アドレスを映像情報源に対応するアドレスに書き換える（ステップＳ５０５）。そして送信部１５は、各IPパケットのIPネットワーク６への送出を開始する（ステップＳ５０６）。
これにより、待機系のエンコーダが復旧した際に、IPネットワーク６に送出される映像信号に欠落を生じさせることなく、現用系のエンコーダから、復旧した待機系のエンコーダがその映像信号のIPネットワーク６への送出を引き継ぐことができる。
【００７５】
上記の障害発生時または復旧時の映像信号の切替処理により、符号化システム１は、IPネットワーク６に送出される映像信号に欠落を生じさせることなく、映像信号が通る経路を切り替えることができる。さらに符号化システム１は、何れかのエンコーダで障害が発生した後に、さらに他のエンコーダで障害が発生しても、IPネットワーク６に送出される映像信号が欠落することを防止するために、各エンコーダの再配置を行う。
【００７６】
図１５は、何れかのエンコーダにおいて障害が発生した場合における、各エンコーダの再配置処理の動作フローチャートである。
何れかのエンコーダにおいて障害が発生した場合、その障害が発生したエンコーダと同一のグループに属するエンコーダが障害検知及びエンコーダ切替処理を実行する（ステップＳ６０１）。例えば、図３に示されるように、現用系のエンコーダに障害が発生した場合、その現用系のエンコーダからIPパケットを受信していた待機系のエンコーダが、図１０に示した動作フローに従って障害検知及びエンコーダ切替処理を実行する。また、図４に示されるように、待機系のエンコーダに障害が発生した場合、その待機系のエンコーダへIPパケットを送出していた現用系のエンコーダが、図１１に示した動作フローに従って障害検知及びエンコーダ切替処理を実行する。なお、以下では、便宜上、障害検知及びエンコーダ切替処理を実行するエンコーダを、マスターエンコーダと呼ぶ。
【００７７】
その後、マスターエンコーダは、管理テーブルを参照して、自装置が符号化する映像信号を供給する映像情報源の優先度よりも低い優先度を持つ映像情報源が有るか否か判定する（ステップＳ６０２）。自装置が符号化する映像信号を供給する映像情報源の優先度より低い優先度を持つ映像情報源が有る場合（ステップＳ６０２−Ｙｅｓ）、マスターエンコーダは自装置が属するグループを優先度の低い映像情報源に対応するグループと統合する（ステップＳ６０３）。そしてマスターエンコーダは、統合したグループ内の全現用系のエンコーダが同一グループ内の待機系のエンコーダを経由してIPケットを送出するよう管理テーブルを更新する（ステップＳ６０４）。
【００７８】
図１６は、図３に示されるように、優先度が相対的に高い映像情報源に対応する現用系のエンコーダ３−１に障害が発生した場合における、更新後の管理テーブルの一例を示す図である。管理テーブル１６００を、図９に示された管理テーブル９００と比較すると、全てのエンコーダがグループ'1'に属するように変更されていること、及び、最下行のエンコーダ３−６が全ての映像情報源に対する待機系のエンコーダとなるように変更されている。さらに、最上位行のエンコーダ３−１のエンコーダステータスが障害発生状態を表す'2'に変更されている。
【００７９】
再度図１４を参照すると、マスターエンコーダは、更新した管理テーブルを含む制御用パケットを生成し、その制御用パケットを、スイッチングハブ４を介して符号化システム内の全エンコーダへ配信する（ステップＳ６０５）。
全エンコーダは、更新した管理テーブルに従って経路切り替え処理を実行する（ステップＳ６０６）。この場合、あるエンコーダと、そのエンコーダに対して新たに待機系のエンコーダとして機能するエンコーダとは、図１４に示された待機系のエンコーダの復旧時の経路切替処理の動作フローに従って、映像信号の経路を切り替えることができる。この場合、待機系のエンコーダとして機能するエンコーダが、図１４に示された動作フローにおける復旧する方のエンコーダに相当する。
【００８０】
一方、ステップＳ６０２において、自装置が符号化する映像信号を供給する映像情報源の優先度よりも低い優先度を持つ映像情報源が無い場合（ステップＳ６０２−Ｎｏ）、マスターエンコーダはグループを変更しない。そしてマスターエンコーダは、障害が発生したエンコーダが未使用となるように管理テーブルを更新する（ステップＳ６０７）。そしてマスターエンコーダは更新した管理テーブルを符号化システム内の全エンコーダへ配信する（ステップＳ６０８）。
【００８１】
図１７は、優先度が相対的に低い映像情報源に対応する現用系のエンコーダ３−３に障害が発生した場合における、更新後の管理テーブルの一例を示す図である。管理テーブル１７００を、図９に示された管理テーブル９００と比較すると、行１７０１に示されたエンコーダ３−３のエンコーダステータスが障害発生状態を表す'2'に変更されている。また最下行に示されたエンコーダ３−６が現用系のエンコーダとなるように変更されている。
【００８２】
ステップＳ６０６またはＳ６０８の後、符号化システム１は、再配置処理を終了する。
なお、一つの待機系のエンコーダに対して複数の現用系のエンコーダが設定されていることがある。このような場合、待機系のエンコーダに障害が発生すると、複数の現用系のエンコーダがそれぞれ別個にその待機系のエンコーダの障害発生を検知できる。そこでこのような場合、その複数の現用系のエンコーダのうち、予め設定された何れか一つのエンコーダがマスターエンコーダとなって、ステップＳ６０１〜Ｓ６０８の処理を実行する。障害発生を検知した他のエンコーダは、ステップＳ６０１の障害検知及び経路切替処理のみを実行すればよい。
【００８３】
以上に説明してきたように、この符号化システムは、何れかのエンコーダに障害が発生した後に、その障害が発生したエンコーダにより符号化されていた映像信号が現用系と待機系のエンコーダを経由するように、使用可能なエンコーダの再配置を行う。そのため、この符号化システムは、さらに他のエンコーダに障害が発生しても、IPネットワークへ送出される映像信号に欠落が生じることを防止できる。またこの符号化システムでは、待機系のエンコーダが複数の映像信号を扱うことができるので、エンコーダの数が、映像信号を供給する映像情報源数の２倍よりも少なくて済む。さらにこの符号化システムでは、障害発生を検知したエンコーダが管理テーブルを更新し、その更新した管理テーブルに従って、全てのエンコーダが扱う映像信号を自律的に切り替える。そのため、この符号化システムは、エンコーダ以外に、ネットワーク管理装置といった、エンコーダ間の接続関係を規定する外部の装置を必要としない。そのため、この符号化システムは、システム全体のコストを低減させることができる。
【００８４】
なお、変形例によれば、映像情報源に優先度が設定されていなくてもよい。この場合、障害発生を検知したエンコーダ（上記のマスターエンコーダ）は、全ての映像信号が現用系と待機系のエンコーダを経由するように、自装置が属するグループと他の映像情報源からの映像信号を符号化する他のグループとを統合してもよい。そしてマスターエンコーダは、統合したグループ内の全現用系のエンコーダが同一グループ内の待機系のエンコーダを経由してIPケットを送出するよう管理テーブルを更新してもよい。
【００８５】
また他の変形例によれば、各エンコーダは、複数の音源からそれぞれ供給されるオーディオ信号を符号化してもよい。オーディオ信号は、連続性を有する信号の他の一例である。この場合、各エンコーダは、オーディオ信号を例えば、MPEG-2 AACまたはMPEG-4 AACなどの符号化規格に従って符号化する。またこの例でも、各エンコーダの制御部は、オーディオ信号中でエンコーダの障害発生等により符号化が中断または停止した位置を特定するために、他のエンコーダから受信したIPパケット内の符号化オーディオ信号を復号する。そして制御部は、復号されたオーディオ信号と、マトリクススイッチを介して音源から取得し、バッファに記憶されているオーディオ信号との相互相関値を、時間をずらしつつ計算する。そして制御部は、相互相関値が最大となったときの復号されたオーディオ信号の終端の位置を、符号化が中断または停止した位置と判定する。
【００８６】
また他の変形例によれば、各エンコーダは、映像情報源から映像信号とともに供給されるオーディオ信号も符号化してもよい。この場合、各エンコーダは、符号化された映像信号の一部と符号化されたオーディオ信号の一部とを、一つのIPパケットに含めてもよい。
【００８７】
さらに他の変形例によれば、ルータが、スイッチングハブの代わりに、エンコーダ間のIPパケットまたは送出確認パケットなどの制御用パケットの転送を行ってもよい。この場合、スイッチングハブは省略される。
【００８８】
ここに挙げられた全ての例及び特定の用語は、読者が、本発明及び当該技術の促進に対する本発明者により寄与された概念を理解することを助ける、教示的な目的において意図されたものであり、本発明の優位性及び劣等性を示すことに関する、本明細書の如何なる例の構成、そのような特定の挙げられた例及び条件に限定しないように解釈されるべきものである。本発明の実施形態は詳細に説明されているが、本発明の精神及び範囲から外れることなく、様々な変更、置換及び修正をこれに加えることが可能であることを理解されたい。
【符号の説明】
【００８９】
１    符号化システム
２    マトリクススイッチ
３−１〜３−６    エンコーダ
４    スイッチングハブ
５    ルータ
６    ＩＰネットワーク
１０−１〜１０−４    映像情報源
１１−１〜１１−４    映像入力端子
１２−１〜１２−４    バッファ
１３    セレクタ
１４    符号化部
１５    送信部
１５１    送信バッファ
１６    ネットワークインターフェース部
１７    受信部
１７１    受信バッファ
１８    復号部
１９    記憶部
２０    制御部
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【手続補正書】
【提出日】平成26年9月3日(2014.9.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の情報源から供給される連続性を有する信号を符号化して、該符号化された前記信号を通信ネットワークへ送出する符号化システムであって、
前記信号を符号化し、該符号化された前記信号の一部を含むパケットを生成する複数のエンコーダと、
前記複数の情報源からの前記信号を、前記複数のエンコーダのそれぞれに伝送するマトリクススイッチと、
前記複数のエンコーダの何れかから送出された前記パケットを前記複数のエンコーダのうちの他のエンコーダまたは通信ネットワークへ転送するネットワークスイッチと、を有し、
前記複数のエンコーダのそれぞれは、前記複数の情報源の何れかから供給される前記信号を符号化する第１のエンコーダと、前記第１のエンコーダのうちの少なくとも一つから出力された前記パケットを、前記ネットワークスイッチを介して受信して前記パケットを前記通信ネットワークへ転送し、一方、前記第１のエンコーダのうちの何れかに障害が発生した場合に当該第１のエンコーダが符号化する前記信号を当該第１のエンコーダの代わりに符号化して前記パケットを生成し、当該パケットを前記ネットワークスイッチを介して前記通信ネットワークへ送出する第２のエンコーダとに分類され、
前記複数の情報源のうちの何れかからの前記信号が経由する前記第１のエンコーダと前記第２のエンコーダのうちの一方に障害が発生したときに、当該第１のエンコーダと当該第２のエンコーダのうちの他方のエンコーダが該障害の発生を検知すると、該他方のエンコーダが、障害が発生したエンコーダを除く前記複数のエンコーダのそれぞれを前記複数の情報源のそれぞれに対する前記第１のエンコーダ及び前記第２のエンコーダとして再配置するとともに、該再配置の結果を前記複数のエンコーダのそれぞれに通知し、
前記複数のエンコーダのそれぞれは、前記再配置の結果に従って、前記複数の情報源の何れかから供給された前記信号についての前記第１のエンコーダまたは前記第２のエンコーダとなる、符号化システム。
【請求項２】
前記複数のエンコーダの数は、前記複数の情報源の数よりも２以上多く、かつ、前記複数の情報源の数の２倍よりも少なく、
前記第２のエンコーダの少なくとも一つは複数の前記第１のエンコーダからの前記パケットを前記通信ネットワークへ転送する、請求項１に記載の符号化システム。
【請求項３】
前記障害の発生を検知した前記他方のエンコーダは、前記障害が発生したエンコーダを経由していた信号についても前記第１のエンコーダと前記第２のエンコーダとを経由するように、前記障害が発生したエンコーダを除く前記複数のエンコーダのそれぞれを再配置する、請求項１または２に記載の符号化システム。
【請求項４】
前記複数の情報源のそれぞれには優先度が設定されており、
前記障害の発生を検知した前記他方のエンコーダは、前記障害が発生したエンコーダを経由していた第１の信号を供給する前記情報源の優先度よりも低い優先度を持つ前記情報源について設定されている前記第２のエンコーダを前記第１の信号についての前記第２のエンコーダとするように前記複数のエンコーダのそれぞれを再配置する、請求項１または２に記載の符号化システム。
【請求項５】
複数の情報源から供給される連続性を有する信号を符号化し、該符号化された前記信号の一部を含むパケットを生成する複数のエンコーダと、前記複数の情報源からの前記信号を、前記複数のエンコーダのそれぞれに伝送するマトリクススイッチと、前記複数のエンコーダの何れかから送出された前記パケットを前記複数のエンコーダのうちの他のエンコーダまたは通信ネットワークへ転送するネットワークスイッチとを有し、
前記複数のエンコーダのそれぞれは、前記複数の情報源の何れかから供給される前記信号を符号化する第１のエンコーダと、前記第１のエンコーダのうちの少なくとも一つから出力された前記パケットを、前記ネットワークスイッチを介して受信して前記パケットを前記通信ネットワークへ転送し、一方、前記第１のエンコーダのうちの何れかに障害が発生した場合に当該第１のエンコーダが符号化する前記信号を当該第１のエンコーダの代わりに符号化して前記パケットを生成し、当該パケットを前記ネットワークスイッチを介して前記通信ネットワークへ送出する第２のエンコーダとに分類される符号化システムにおける、エンコーダ再配置方法であって、
前記複数の情報源のうちの何れかの情報源からの前記信号が経由する前記第１のエンコーダと前記第２のエンコーダのうちの一方に障害が発生したときに、前記第１のエンコーダと前記第２のエンコーダのうちの他方のエンコーダが該障害の発生を検知すると、該他方のエンコーダが、障害が発生したエンコーダを除く前記複数のエンコーダのそれぞれを前記複数の情報源のそれぞれに対する前記第１のエンコーダ及び前記第２のエンコーダとして再配置するとともに、該再配置の結果を前記複数のエンコーダのそれぞれに通知し、
前記複数のエンコーダのそれぞれは、前記再配置の結果に従って、前記複数の情報源の何れかから供給された前記信号についての前記第１のエンコーダまたは前記第２のエンコーダとなる、
ことを含むエンコーダ再配置方法。
【国際調査報告】
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