(57)【要約】スイッチングシステムビデオマトリックスのためのコトローラは、マルチカメラビデオＣＣＴＶシステムのためのビデオ及び制御を与えるように構成された少なくとも第１の多目的ユニット（ＭＰＵ）モジュールと、このＭＰＵモジュールに接続可能であり、一組のインターフェースポートのためのドライバ電子部品を有する少なくとも第１のポートモジュールを含む。必ずしも全ての実施形態において必要なわけではないが、或る実施形態においては、インターフェースポートは、複数の通信ポートと少なくとも一つのデータラインポートとの両方を含んでもよい。また、ＭＰＵモジュールは、インターフェースを与えるように構成された監視モジュールを含んでもよく、そのインターフェースは、指定されたタスクを監視し、指定されたタスクのどれかがタイムアウトであるときに、行為を起こす。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビデオマトリックススイッチングシステムのためのコントローラであって、
マルチカメラビデオ閉回路テレビジョン（ＣＣＴＶ）システムのためのビデオ及び制御を与えるように構成された少なくとも第１の多目的ユニット（ＭＰＵ）モジュールと、
前記ＭＰＵモジュールに接続可能であり、且つ一組のインターフェースのためのドライバ電子部品を有するロニクスを有する少なくとも第１のポートモジュールとを備えるコントローラ。
【請求項２】
請求項１に記載のコントローラにおいて、前記インターフェースポートが複数の通信ポートと少なくとも一つのデータラインポートとの両方をからなるコントローラ。
【請求項３】
請求項１に記載のコントローラにおいて、少なくとも第２のポートモジュールを更に備え、この第２のポートモジュールは、第１のポートコントローラへ操作可能に接続されて、第１のポートモジュール又は第２のポートモジュールの何れかへ操作可能に接続された一つ又は複数の前記ＭＰＵモジュールにより独立に制御可能な更なる一組のインターフェースポートを与えるように構成されており、且つ冗長性及びホット待機ＣＰＵ能力を有する受動的ホットスイッチを与えるように構成されているコントローラ。
【請求項４】
請求項３に記載のコントローラにおいて、第１のポートモジュール及び第２のポートモジュールがリボンケーブルを用いて操作可能に接続されているコントローラ。
【請求項５】
請求項１に記載のコントローラにおいて、前記ポートモジュールと前記ＭＰＵモジュールとの両方がラックに搭載するように構成されており、且つ両方が全ての電気的インターフェースのための後部パネル接続を有するコントローラ。
【請求項６】
請求項１に記載のコントローラにおいて、オペレーター要請によりビデオフレームを捕捉してネットワークへ保存のために送るように構成されているコントローラ。
【請求項７】
請求項１に記載のコントローラにおいて、前記インターフェースポートは、同軸コネクタを有する複数のデータラインポートからなり、前記インターフェースポートは、少なくとも送信、受信、及び接地信号を有する複数のシリアル通信ポートを更に含むコントローラ。
【請求項８】
請求項１に記載のコントローラにおいて、前記ＭＰＵモジュールが、ディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）と、前記ＭＰＵモジュールがラックに搭載されたときに、ラックの前方から視認できるように構成されたフロントパネルの表示電子部品と、複数のカメラを遠隔制御するように構成されたプロトコルドライバとを含むコントローラ。
【請求項９】
請求項８に記載のコントローラにおいて、前記ポートモジュールがノブを含み、このノブは、前記ポートモジュールをラック内で前記ＭＰＵモジュールに並べて取り外し可能に固定するように、且つ側面嵌め合いコネクタを利用して前記ポートモジュールを前記ＭＰＵモジュールに対して操作可能にするように構成されているコントローラ。
【請求項１０】
請求項１に記載のコントローラにおいて、第１のポートモジュールが、中央演算処理装置（ＣＰＵ）を有さない受動的モジュールであるコントローラ。
【請求項１１】
請求項１に記載のコントローラにおいて、前記ＭＰＵモジュールが、インターフェースを提示するように構成されたソフトウェア監視モジュールを含み、そのインターフェースは、特定のタスクを監視すると共に、特定のタスクの何れかがタイムアウトのときに動作を起こすコントローラ。
【請求項１２】
請求項１１に記載のコントローラにおいて、前記監視モジュールは、タスクの条件の記録、タスクの停止、特定のタスクがタイムアウトのときのタスクの再開又はデバイスのリセットのうち、少なくとも一つをなすように構成されているコントローラ。
【請求項１３】
請求項１１に記載のコントローラにおいて、障害記録ソフトウェアモジュールを更に備え、このモジュールは、他のソフトウェアモジュールから障害宣言を受け取って、障害の重症度レベルを指定して、一組の障害データを受け取るように構成されているコントローラ。
【請求項１４】
請求項１３に記載のコントローラは更に、前記障害の重症度レベルに依存して、無視、表示、他のデバイスへの送信、障害レポートの記録又はデバイスのリセットをなすように構成されているコントローラ。
【請求項１５】
請求項１４に記載のコントローラにおいて、一つ又は複数の特定のレベルにおける障害に応じてとられる措置は実行時に設定可能であるコントローラ。
【請求項１６】
請求項１１に記載のコントローラにおいて、 少なくとも待機ＭＰＵモジュールと実行中のＭＰＵモジュールとを含むコントローラ。
【請求項１７】
請求項１に記載のコントローラにおいて、 少なくとも待機ＭＰＵモジュールと実行中のＭＰＵモジュールとを含むコントローラ。
【請求項１８】
ビデオマトリックススイッチングシステムのための多目的ユニット（ＭＰＵ）であって、
汎用ビデオシステムコントロールと、
ディジタル信号プロセッサ中央処理装置ユニット（ＤＳＰ  ＣＰＵ）モジュールと、
メモリとを備え、
前記ＭＰＵは、ポートモジュールのための主選択ＭＰＵ、ポートモジュールのためのバックアップＭＰＵ、少なくとも一つのＭＰＵ及びポートモジュールを既に有するビデオマトリックススイッチングシステムのための付加的なポートモジュールのための付加的なＭＰＵ、ビデオスイッチのコントローラ、前記ビデオマトリックススイッチングシステムにおける他のデバイスを制御するプロトコルユニット、ディジタルビデオ機能を与えるビデオＤＳＰ、又はそれらの組合せからなるグループから選択された複数の操作モードに設定可能であるＭＰＵ。
【請求項１９】
請求項１８のＭＰＵにおいて、時刻機構、監視タイマー、電源障害検出、警報及びリセット回路のうちの少なくとも一つを更に備えるＭＰＵ。
【請求項２０】
請求項１８のＭＰＵにおいて、前記メモリは、フラッシュメモリ及びＳＤＲＡＭメモリを含むと共に、フィールドプログラマブルゲートアレイを更に含むＭＰＵ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に閉回路テレビジョンシステムに関し、更に詳しくは、ビデオスイッチングシステム用のモジュラーコントローラに関する。
【背景技術】
【０００２】
閉回路テレビ（ＣＣＴＶ）システムの最大且つ最も高度化したユーザーは、空港、企業又は官庁複合体、カジノ、及び大規模医療センターを含んでいる。そのようなユーザーによって設置されるＣＣＴＶシステムは単独の中央演算処理装置（ＣＰＵ）及びスイッチャベイにより開始されるであろうが、多くのユーザーは、その要請が高まるにつれて、結局はアップグレード及び拡張をインストールする必要がある。そのような拡張は、数十台若しくは数百台から１０００台以上までＣＣＴＶカメラの増設を含むであろう。        
少なくとも一つの公知の拡張されたＣＣＴＶシステムは、二つの独立した中央演算処理装置（ＣＰＵ）と、これらＣＰＵの動作を検出するホットスイッチ製品を利用している。ホットスイッチ製品は、機能不全のＣＰＵからの制御信号を待機中のＣＰＵへ切り替えるように構成された二極リレーを有する。しかしながら、ホットスイッチ製品を有する大規模なＣＣＴＶシステムは追加モジュール及び／又は物理的なボックスを必要とするので、ポートの数が増大するにつれて、システムコストが相当にかさむ。予め定められた個数を越えてポートを増大することは困難であり費用がかかる。
【発明の概要】
【０００３】
一つの実施形態においては、ビデオマトリックススイッチングシステムのためのコントローラが提供される。このコントローラは、マルチカメラビデオＣＣＴＶシステムのためのビデオ及び制御を与えるように構成された少なくとも第１の多目的ユニット（ＭＰＵ）モジュールと、このＭＰＵモジュールに接続可能で且つインターフェースポートのセットのためのドライバ  電子部品を有する少なくとも第１のポートモジュールを含んでもよい。
【０００４】
必ずしも全ての実施形態において必要というわけではないが、或る場合には、インターフェースポートは、複数の通信ポートと一つ以上のデータラインポートとを含んでもよい。また、ＭＰＵモジュールは、監視モジュールを含んでもよく、これは指定されたタスクを監視し、且つ指定されたタスクの何れかが時間切れのときに動作を起こすインターフェースを提示するように構成されている。  
本発明の様々な実施形態は、ホットスイッチ化された待機中のＣＰＵを与え、これは大規模なビデオマトリックスシステム（例えば１０００台以上のカメラとおそらく何百ものキーボード、ディスプレイ、及びコントロールを含んでいる）を制御するように構成されるであろうことをが理解されよう。本発明の様々な実施形態は、高速データライン及び切り替えを促進するようにＣＰＵにより制御された多くのＲＳ−２３２ポートを用いるこのようなコントロールを与える。このような実施形態は、必要とされる部品（例えばボックス）の個数を低減若しくは最小化するので、リレー技術の使用を回避することができる。
【０００５】
本発明の特定の実施形態の以下の詳細な説明のみならず、前述の概要は、添付図面に関連して読むと、よりよく理解されよう。図面が様々な実施形態の機能的なブロック図を例示する限り、機能的なブロック図がハードウェア回路の間の区分を示す必要はない。従って、例えば、一つ又は複数の機能的なブロック（例えばプロセッサ又はメモリ）は、ハードウェア（例えば、汎用信号プロセッサ又はブロック又はランダムアクセスメモリ、ハードディスク、又はその他）の単独の一つに実装してもよい。同様に、プログラムは独立型プログラムとしてもよく、これはオペレーティングシステムにサブルーティンとして組み込んでもよく、インストールされたソフトウェアパッケージ等における機能としてもよい。様々な実施形態は図示された配置構成及び手段に限定されるものではないことに留意されたい。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】図１は閉回路テレビ（ＣＣＴＶ）システムの絵入りブロック図である。
【図２】図２は、多目的ユニット（ＭＰＵ）と第１のポートモジュールとの間、及び第１のポートモジュールと第２のポートモジュールとの間の物理的及び電気接続を示すブロック図である。
【図３】図３は複数の多目的ユニット（ＭＰＵ）モジュールの電気ブロック図である。
【図４】図４は接続されたポートモジュール及びＭＰＵモジュールの後部パネルの斜視図である。各々のモジュールのカバーは取り外されて示されているが、単純化のために、図４はポートモジュール及びＭＰＵモジュールの内側にある電子部品を図示していない。
【図５】図５はポートモジュールを後方から見た概略的な絵図である。
【図６】図６はポートモジュールを前方から見た概略的な絵図である。
【図７】図７は各がＭＰＵモジュールへ接続された２台の接続されたポートモジュールのブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
本明細書に用いられるように、単独で示されて単語「一つ（ａ又はａｎ）」に続く要素又は段階は、これら要素又は段階が、特に断らない限りは、複数であることを除外するものではないことに留意されたい。更に、本発明の「一つの実施形態」への言及は、記載された特徴を取り入れる更なる実施形態の存在を除外するものとして解釈されることを意図するものではない。反対のことが明確に述べられない限り、特定の特性を有する一つ又は複数の要素を「含む」又は「有する」実施形態は、そのような特性を含まないこのような要素を含んでもよい。
【０００８】
本明細書に用いられる特定の用語は以下の通りに定義され得る。
【０００９】
選択されたユニット：この用語はデータラインポート及び通信ポート送信機を能動的に駆動し得る多目的ユニット（ＭＰＵ）モジュールを参照する。接続された対の両方のＭＰＵモジュールが電力を供給されて、到来データを能動的に処理し得るので、本明細書で用いられる用語「選択された」は、駆動を実行しているモジュールを特定する。
【００１０】
バックアップユニット：この用語は、データラインポート及び通信ポート送信機を能動的に駆動していないが、到来データを能動的に処理して、選択されたユニットの障害の場合におけるホットスイッチを可能にするＭＰＵモジュールを参照する。
【００１１】
下位ユニット：この用語は、より低い（より少ない）個数で構成された通信ポートを有し得るポートモジュールを参照する。例えば、ポート１乃至ポート１６として構成された１６個のＲＳ−２３２通信ポートを有するポートモジュールは「下位ユニット」である。幾つかの実施形態において、下位ユニットは、「Ｌｏｗｅｒ」に設定された「Ｈｉｇｈｅｒ／Ｌｏｗｅｒ」ポート選択スイッチも有して、１及び２としての二つのデータポートラインを駆動してもよい。
【００１２】
上位ユニット：この用語は、より高い（より大きい）個数で構成された通信ポートを有し得るポートモジュールを参照する。例えば、ポート１７乃至３２として構成されたＲＳ−２３２ポート１８を有するポートモジュールは「上位ユニット」である。幾つかの実施形態において、上位ユニットは、「Ｈｉｇｈｅｒ」に設定された「Ｈｉｇｈｅｒ／Ｌｏｗｅｒ」ポート選択スイッチも有して、３及び４としての二つのデータポートラインを駆動してもよい。
【００１３】
ローカル：この用語は相対的な修飾語で、説明の下の特定の構成要素と同じラック・スペース（例えば、ＩＲＵラック・スペース）にある任意の構成要素を参照する。
【００１４】
遠隔（リモート）：この用語は相対的な修飾語で、相互接続したＭＰＣＰＵ又は説明の下に特定の構成要素として隣接しているラック・スペースにあるＭＰＣＰＵの任意の構成要素を参照する。
【００１５】
単純化と説明の容易化のために、本発明はその様々な実施形態に関連して本明細書に説明される。しかしながら、当業者には様々な実施形態の特徴及び効果が広範な構成で実行され得ることが明白であろう。従って、本明細書に記述される実施形態は、限定のためではなく、例示として提示されていることを了承されたい。
【００１６】
本発明の幾つかの実施形態においては、また図１を参照すると、多目的ユニット（ＭＰＵ）モジュール１０内の中央演算処理装置（ＣＰＵ）は、ビデオ・マトリックス・スイッチシステム１２の少なくとも一部を制御する。少なくとも１台のポートモジュール１４も与えてよい。ＭＰＵモジュール１０は多目的ユニットビデオ及び制御モジュールであり、これは或る実施形態においては、多くのビデオ・システム機能及びソフトウェア・アプリケーションのために使用することができる。ポートモジュール１４はＭＰＵモジュール１０に動作可能に接続して、複数のインターフェースポート１６（これは、幾つかの実施形態においては、１６のＲＳ−２３２通信ポート１８及び二つのデータラインポート２０からなるものとしてもよく、或いは、より一般的には、複数の通信ポート１８及び一つ以上のデータラインポート２０から成る一組のインターフェースポート１６）のドライバー電子部品ロニクスを与えるようにしてもよい。ＭＰＵモジュール１０は、或る実施形態においては、例えばイーサネットリモートＰＣ管理システム２２を用いてプログラムされていてもよい。映像入力パネル２４を一組のカメラ２６からビデオ信号を集めるために与えててもよく、その一組のカメラ２６は固定カメラ２８及び可動カメラ３０（例えばドーム装着型カメラ）を含んでもよい。或る実施形態においては、一つ以上のデータラインポート２０をＭＰＵモジュール１０により用いて、例えばカメラ遠隔制御ユニット３２を介して可動カメラ３０の移動を制御するようにしてもよい。ビデオモニタ３４をビデオ入力パネル２４へ接続してもよい。一つ以上のキーボード３６をＭＰＵモジュール１０と通信するために用いてもよい。この通信は、例えば、特定のモニタ３４に表示するビデオを指定及び／又は特定の可動カメラ３０の移動を命ずる。或る実施形態においては、可動カメラ３０は、制御固定又は可変速度ドーム、パン/傾き、及び／又は自動化レンズを有するカメラから構成してもよい。通信ポート１８は、キーボード３６のためのみならず、アラームインターフェースユニット、衛星システムＣＰＵ、レコーダー制御デバイス、第三者インターフェース、コンピュータ、及びその他のために用いてもよい。各々のポートは、選択的なポートエキスパンダー（図１には図示せず）により、例えば、最高４つのポートまで拡張することができる。
【００１７】
本発明の或る実施例においては、図２を参照すると、二つのポートモジュール１４及び１５は、リボンケーブル３８及び３９を用いて接続して、何れかのポートモジュールに接続されたＭＰＵモジュール１０から独立して制御可能な合計１６のＲＳ−２３２ポート１８及び二つのデータラインポートを与えることにより、冗長性及びホット待機ＣＰＵ性能を有する固有の受動的なホットなスイッチ４０を与えるようにしてもよい。両方のモジュールの実施形態をここに説明する。また、図２で示すように、ポートモジュール１４及びＭＰＵモジュール１０には、嵌め合い側面装着プラグ４４及び側面装着容器４６を持たせて、ＭＰＵモジュール１０及びポートモジュール１４がシングル幅ラック（図２には図示せず）、例えば標準的な１９インチ（約４７．５ｃｍ）のラック上に並べて取り付けることを可能にしてもよい。
【００１８】
再び図１を参照すると、或る実施形態におけるＭＰＵモジュール１０は、ＩＰ１０／１００イーサネット・インターフェースを有してもよく、また、複数のコンピュータ２２に個々に操作可能に接続してもよく、或いはネットワーク内にあってもよい。このＩＰインターフェースは初期システムにおける様々な特徴のために使用することができ、拡張されたシステムでＩＰ圧縮されたビデオのために使用することができる。
【００１９】
ＭＰＵモジュール１０は独立型モジュールとすることができるが、或る実施形態のポートモジュール１４は制御及び電力のためにＭＰＵ １０モジュールを必要とする。冗長性によるホットスタンドのために、ポートモジュール１４は、他のポートモジュール１４を通じて第２のＭＰＵモジュール１０に接続することができる。ＭＰＵモジュール１０は、或る実施形態においては、多くの別々のビデオシステム構成要素及び独立型ＣＣＴＶ機能のために、取り付けポートモジュール１４を用いることなく使用することができる。後部パネル接続は、或る実施形態においては、ＭＰＵモジュール１０及びポートモジュール１４の全てのインターフェースのために与えてもよい。
【００２０】
或る実施形態においては、図３を参照すると、ＭＰＵモジュール１０は、汎用ビデオシステムコントロール及びＤＳＰ  ＣＰＵ（ディジタル信号プロセッサ中央処理装置ユニット）モジュール４８、時刻機構５０、プロセッサー・ロックアップ、電力障害検出、警報及びリセット回路を検出するウォッチドッグタイマー５４、及びメモリ５６からなるであろう。例えば、少なくとも一つの構成においては、３２ＭＢのＳＤＲＡＭメモリのみならず、４ＭＢのフラッシュメモリが与えられている。更に、フィールド・プログラム可能なゲート・アレイ７８も与えられる。また、バッファリング、タイミング、符号化、復号化等のための付加的な構成要素を与えてもよい。
【００２１】
図４を参照すると、ＭＰＵモジュール１０には、例えば以下の後方パネルＩ／Ｏインターフェースを設けてもよい。
【００２２】
後方パネル特徴及びインターフェースコネクタ（これは、ＯＥＭ及びレガシー機器８２、ＬＥＤを組み込んだ１０／１０００ベース  ＴイーサネットポートＲＪ４５コネクタ８４、ビデオ入力ＢＮＣコネクタ８６、選択可能なライン終了スイッチ、及びビデオ出力ＢＮＣコネクタ８８への一つ又は複数のインターフェースを設けてもよい）。
【００２３】
フロントパネル機能（図４には図示せず）は、グラフィックス機能を有するＬＣＤモジュール、フロントパネルにおける穴の背後に位置する印刷回路基板（ＰＣＢ）上にあり、ペーパークリップのような一般的な物を挿入してプロセッサをリセットすることができるリセットボタン、及び様々なＬＥＤインジケータを含んでもよい。
【００２４】
並列盲相手方コネクタ４４は、ポートモジュール１４へのインターフェースとして与えてもよい。このインターフェースは、少なくとも一つの構成では、３２の非同期ＵＡＲＴインターフェース、四つのデータラインインターフェース、ポートモジュール１４への電力、及び受動的なホットスイッチ・フェールセーフ隣接三信号ラインを与えてもよい。コネクタ４４は、ポートモジュール１４の側面で嵌め合いコネクタ４６へ取り付けられる。ポートモジュール１４及びＭＰＵモジュール１０の物理的な相互接続は、接続系により容易になり、その接続系は例えば、ＭＰＵモジュール１０とポートモジュール１４との間のクリアランスを機械的に調節するように構成された刻み付きノブ８０を含む。
【００２５】
本発明の或る実施形態でポートモジュール１４に与えられるであろう内部機能は、システム心臓部監視並びに論理及び信号制御のみならず、二重電力供給及び分担と、接続されたＭＰＵモジュール１０からの切り替えとを含む。また、図５を参照すると、ポートモジュール１４は、或る実施形態においては以下のＩ／Ｏインターフェースを含んでもよい。
後方パネル特徴及びインターフェースコネクタは、例えば、少なくとも一つの構成においては、ＢＮＣ雌コネクタを有する二つのデータライン出力５８、「Ｈｉｇｈｅｒ（高い）」又は「Ｌｏｗｅｒ（低い）」選択されたポートレンジを表示する二つの整列したＬＥＤ６０，６１、「Ｈｉｇｈｅｒ（高い）」又は「Ｌｏｗｅｒ（低い）」ポートレンジのための選択スイッチ、Ｔｘ，Ｒｘ，及びＲＪ−４５雌コネクタを有するＧＮＤ信号を包含する１６のＲＳ−２３２ポート１８、及び出力警報リレー９０を含み、例えば３ピン  ユーロ型プラグコネクタを有する。
【００２６】
図６を参照すると、フロントパネル機能は、少なくとも一つの構成においては、ＣＰＵ選択／バックアップユニット押しボタンスイッチ７６、選択されたＣＰＵを表示するＬＥＤインジケータ７０、データラインアクティビティＬＥＤ７２、並びにＲＳ−２３２Ｔｘ及びＲｘアクティビティインジケータ（例えば二行×１６個のＬＥＤ７４）を含む。
【００２７】
或る実施形態においては、ＭＰＵモジュール１０への並列盲相手方コネクタインターフェース４４が与えられる。このコネクタ４４は、少なくとも一つの構成においては、３２の同期ＵＡＲＴインターフェース、四つのデータラインインターフェース、ＭＰＵモジュール１０からの電力、及び受動的なホットスイッチ・フェールセーフ隣接三信号ラインを含んでもよい。
【００２８】
ポートモジュール１０の少なくとも一つの構成に更に含められるのは、１６のＲＳ−２３２ドライバー/レシーバー回路、二つのデータラインドライバ、リボンケーブル接続（例えば、二つのポートモジュール１４、１５を一緒に接続するリボンケーブル３８及び３９）である。リボンケーブル接続は、１６の同期ＵＡＲＴインターフェース、二つのデータラインインターフェース、ＭＰＵモジュール１０からの電力、及び受動的なホットスイッチ・フェールセーフ隣接三信号ラインを含んでもよい。
【００２９】
本発明の或る実施形態に与えられる様々な特徴の間で、ＣＰＵ構成及び状態監視ソフトウェアは、ＣＰＵデータを検索、アーカイブ及びロードバックしてもよい。このソフトウェアはＩＰネットワーク接続を全ての補助システムに与えてもよく、デュアル・モードＣＰＵを並行して更新するように構成してもよい。更に、ＣＰＵ構成及び状態監視ソフトウェアの或る実施形態は、実時間ＣＰＵ状態を与えることができる。また、或る実施形態においては、ファームウェア・アップデート能力を与えてもよい。
【００３０】
与え得る他の様々な特徴は、例えばＩＰネットワークＰＣ２２への活動記録及び報告である。ＰＣ ２２はセットアップ及びファイル記憶のために利用してもよく、構成ソフトウェアを実行するのに用いられるのと同じＰＣ ２２とすることができる。
【００３１】
与え得る更に他の特徴は、ＩＰネットワークＰＣ ２２に対する要請に応じてスナップショットを保存することができるスナップショット特徴である。例えば、オペレータは、キーボード入力を用いて、ビデオフレームを公知の方式で捕捉、圧縮、及びネットワークＰＣ  ２２へ送信させることができ、ここではビデオフレームは、予め指定されたファイディレクトリへ、オペレータＩＤ、時間及び日付を含むファイル名で記憶される。
【００３２】
或る実施形態において与え得る他の特徴は、電子メールテキストメッセージ発信である。ソフトウェアパッケージは、例えば、ＣＰＵ故障、切り替え状態、又は警報メッセージに関する情報を指定された電子メールアドレスへ任意の公知の方式を用いて電子メール送信し得る。また、或る実施形態は、ネットワーク時間プロトコル（ＮＴＰ）サーバーへの時計時間を同期させる能力を与えてもよい。
【００３３】
ポートモジュールの或る例示的な実施形態は、ここでは、１６のＲＳ−２３２ポート１８及び二つのデータラインを設けるものとして記載してある。しかしながら、別の実施形態では、異なる数及び又は異なる形式の通信ポート及び／又はデータラインを設け得ることを理解されたい。
【００３４】
本発明の或る実施形態においては、図２のみならず図７を参照すると、２台のポートモジュール１４、１５はクロスオーバーリボンケーブル３８、３９に接続してもよく、各ポートモジュールには１６のＲＳ−２３２ポート１８及び二つのデータライン２０を設けてもよい。全３２のＲＳ−２３２ポート１８及び四つのデータライン２０は、どちらのＭＰＵ１０から制御してもよい。固有ロジックは、いずれのポートモジュール１４又は１５が選択された制御ユニットでなければならないか、また、いずれがバックアップユニットでなければならないかを決定することができる。クロスオーバーリボンケーブル３８、３９は、二つの同一のポートモジュール１４、１５に対して、通信ポート１８及びデータライン２０を、既存のポート及びデータライン指定に重ねるのではなく、更なるポート及びデータラインへ独特のマップ付けをして、ポート数を拡張、及び例えば競合を低減又は排除する能力を与える。これらの共有ポートモジュール上の全ての部品は、受動的な電子機器であり、これは個々のドライバを除き、また、或る実施形態においては、本体を機能させるために不可欠ではないＬＥＤインジケータ回路を除く。いかなるドライバ故障も関連するポートのみに影響を及ぼす。或る実施形態のＭＰＵモジュール１０は、ポートモジュール１４から以下の情報を利用し得る：
１. このポートモジュールは、選択されたポートモジュールであるか？
２. 他のポートモジュール１５は存在するか？
３. 他のＭＰＵモジュール１０は存在するか？
４. このポートモジュール１４は下位又は上位ポートモジュールであるか？（例えば、少なくとも一つの構成においては、下位ポートモジュールはポート１−１６を有し、上位ポートモジュールはポート１７-３２を有する。）
５. 他のポートモジュール１５はデータラインＯＫか？
６. 他のポートモジュール１５はハートビート信号送信ＯＫか？
７.両方のＡ及びＢケーブル（例えば、或る実施形態においてはリボンケーブル）は接続されているか？
少なくとも一つの構成においては、ポートモジュール１４と１５との間に８本のラインがあり、他のポートモジュールの状態に関する情報を与え、これらのラインは以下の情報を与えてもよい：
１. 遠隔ポートモジュールが存在してケーブルＡに接続されているか？
２. 遠隔ポートモジュールが存在してケーブルＢに接続されているか？
３. ＭＰＵモジュール１０は存在するか？
４. 他のポートモジュールは下位又は上位ポートモジュールであるか？
５. 他の情報はハートビート及び状態通信のために非同期連続ＵＡＲＴデータラインでもたらされる。
【００３５】
電源投入時には、一つ又は複数のＭＰＵモジュール１０は、ポートモジュール１４、１５上のｌｏｗｅｒ／ｈｉｇｈｅｒ選択スイッチの状態を調べてもよい。スイッチ６２が互いに逆の状態に設定されるならば、下位及び上位ポートが位置するところに混乱がない。さもなければ、両方のスイッチ６２が同じ方式で設定されるならば、ポートモジュール１４は選択されたユニットになり、少なくとも一つの構成においては、一つ又は複数のＭＰＵモジュール１０は、以下の通りである：
１. スイッチ６２が同じ方式で設定されず、リセットを必要とするまで、他のポートモジュールＲＳ−２３２及びＡＤデータラインポートに３状態ドライバを使用可能にしない。
【００３６】
２. ローカルＲＳ−２３２ポート（下位（１−１６）又は上位（１７−３２））を選択された範囲について操作。
【００３７】
３. ローカルデータラインをポート１及び２として操作。
【００３８】
４.ポートモジュール１４ケーブルが、例えば、相互接続している通信ラインからＭＡＣアドレス及び乱数を送って、信号が受信されて戻ってくるかどうかを調べることにより、それ自体に接続されているか否かを判別する。ポートモジュール１４がそれ自体に接続されていないならば、ポートモジュールはスイッチ誤設定を示すエラーコードをＬＣＤに表示して、注意のために故障表示器を点滅させる。問題が是正されたならば、これらの警報は解除される。
【００３９】
通常の選択又はバックアップ動作の間、スイッチが切り替わるならば、ポートモジュール１４は本来の方式で作動を続け得るが、スイッチ誤設定を示すエラーコードをＬＣＤに表示させ、且つ注意を促すために、例えばブザーにより音を鳴らし、リレーを閉じ、設定ツールに通知し、及び／又は赤色故障表示器を点滅させるようにしてもよい。問題が是正されたならば、これらの警報は解除される。
【００４０】
バックアップポートモジュール１５が、障害の選択されたポートモジュール１４に取って代わることができて（例えば、制御及び他の操作を実行する）、例えば、同時に障害の作動しないバックアップポート    モジュールが良好な選択されたポートモジュールから強制的に代わること防ぐことができるように、データライン及びＲＳ−２３２ドライバの送信ドライバコントロールを実現することができる。送信ライン制御のための典型的な制御条件以下の表１に示される。
【表１】
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【００４１】
電力が投入された後、他の選択されたＭＰＵモジュールがあるならば、ＭＰＵモジュール１０は、少なくとも一つの構成においては、バックアップモードにとどまるようにしてもよい。或いは数秒以内に表示される他のＭＰＵモジュール１０が存在しないならば、ＭＰＵモジュール１０が選択されたＭＰＵモジュールになる。さもなければ、両方のＭＰＵモジュールが数秒以内に電源投入されるならば、以下のステップが生じるであろう：
１. 何れかのＭＰＵモジュール１０が、そのＭＰＵモジュール１０についてのＳＥＬ（選択）押しボタンが最後に押されたものであることを示すようにフラッシュメモリに設定されたセマフォを有するならば、そのＭＰＵモジュール１０はアクティブＭＰＵである。
【００４２】
２. 何れかのＭＰＵモジュール１０も、そのＭＰＵモジュール１０についてのＳＥＬ（選択）押しボタンが最後に押されたものであることを示すようにフラッシュメモリに設定されたセマフォを有さないか、或いは両方のＭＰＵモジュール１０がそのようなセマフォを有するならば、スライドスイッチ（図示せず）により決定された下位ポートに数えられたＭＰＵモジュール１０は選択されたもの（例えばアクティブデバイス）になり、他方のＭＰＵモジュール１０はバックアップ用となる。
【００４３】
ポートモジュール１４の選択された要請押しボタン・スイッチは、ローカルＭＰＵモジュール１０フィールド・プログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）７８（図３に示す）に接続して、ローカルＣＰＵへ通過される。選択された要請押しボタンがローカルＭＰＵモジュール１０で押されて、設定レベルよりも上で動作可能となるとき、要請された選択された引き継ぎは、遠隔ユニットへ信号を中継するローカルＦＰＧＡ７８になる。
【００４４】
ＦＰＧＡ７８が選択された引き継ぎ要請信号を受信するならば、ＦＰＧＡ７８は直ちに且つ直接にバックアップモードへ入るようにしてもよい。選択された引き継ぎ要請信号は、或る実施形態においては、一連の固定長パルスによって示されるようにして、送信ＦＰＧＡ７８が、選択されたユニットへ切り替わることを、他方のＭＰＵモジュール１０がバックアップになるまで防ぐことにより、両方ともデータ送信機を駆動してしまうことを妨ぐようにしてもよい。
【００４５】
ＦＰＧＡ７８の監視タイマー及び他のＣＰＵ検査回路が正しいＣＰＵ動作を示していないならば、或る実施形態においては、監視タイマーがＣＰＵをリセットして、及び／又は選択された引き継ぎ要請が遠隔ＭＰＵモジュール１０へ中継されることを防ぐようにしてもよい。
【００４６】
データライン及びＲＳ−２３２ドライバのための「引き継ぎ回路」の他のフェールセーフ操作は、リボンケーブル又はＭＰＵコネクタが差込みを抜いた状態にあるときの適切な操作、及び／又は、一つのアクテイヴ部品の故障がシステムを無効にすることを防ぐために用いられるループスルー又は受動的プルダウンレジスター技術を含んでもよい。
【００４７】
決定行列についての典型的なスイッチは以下の表２に与えられる。
【表２】
2010501138.tif 000004
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【００４８】
以下の表３に示すように、ユニットがそのＭＡＣアドレス及びランダムシーケンス番号をローカルＵＡＲＴへ送出し、且つリモートＵＡＲＴラインからの戻る信号を受信するときは、ループがＳであり、機能しているリモートユニットが検出されたならば、ループはＲである。また、ＲＣＵＡＲＴ＿ＲＥＣ信号ラインに何も検出されないならば、ループはＱである。
【表３】
2010501138.tif 000006
ＭＰＵモジュール１０は単体に製造されたユニットであり、様々な機能のために使用できるので、製造業者が生産すべき且つ販売業者が在庫すべき並びにユーザーが購入してスペア部品として保管すべき必要のあるアイテムの数を大いに削減する。典型的なＭＰＵモジュール１０は、ポートモジュール１４へ操作可能に接続された主要な選択されたＭＰＵモジュール１０として用いてもよく、或いはポートモジュール１４へ操作可能に接続されたバックアップＭＰＵモジュール１０として用いてもよい。
【００４９】
より多くのポートが必要とされるならば、更なるＭＰＵモジュール１０及びポートモジュールの複数対をシステムに加えて、ＩＰイーサネットを通じて接続してもよい。また、ＭＰＵモジュール１０は、ポートモジュールサイズユニットに集積された小さなビデオスイッチを制御するのに用いてもよい。ＭＰＵモジュール１０は、が、ＣＣＴＶシステム内の他のデバイスを制御するようにプロトコルユニットとして用いてもよく、これは一つの独立型ユニットか、或いは例えば、標準的な１９インチラック棚におけるそのような４つのユニットである。ＭＰＵモジュール１０は、ＩＰを通じてＣＣＴＶシステムに動作可能に接続されたビデオディジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）として用いて、ディジタルビデオ機能（例えばコーデック機能、運動検出、ビデオ損失検出）を与えるようにしてもよい。ビデオＤＳＰユニットも一つの独立型ユニットにしてもよく、或いは、例えば、標準的な１９インチ（約４８．３ｃｍ）ラック棚の四つのユニットとしてもよい。
【００５０】
様々な機能のために使用できる単体に製造されたアイテムとして、ＭＰＵモジュール１０は生産及び在庫すべきアイテムの数を大いに削減することができる。この特徴は、スペアユニットの数及び購入すべきモジュールの種類を低減するので、ユーザーにとっても有用である。例えば、ビデオマトリックススイッチングシステムのための多目的ユニット（ＭＰＵ）１０は、以下の一つ以上の任意の組合せを含む複数の方式で構成可能であろう。即ち、とりわけ、ポートモジュールのための主要な選択されたＭＰＵ、ポートモジュールのためのバックアップＭＰＵ、少なくとも１台のＭＰＵ及びポートモジュールを既に有しているビデオマトリックススイッチングシステムのための更なるポートモジュールのための更なるＭＰＵ、ビデオスイッチのコントローラとして、ビデオマトリックススイッチングシステムにおける他のデバイスを制御するプロトコルユニットとして、及び／又はディジタルビデオ機能を提供するビデオＤＳＰである。
【００５１】
典型的な構成では、ポートモジュール１４（又は小さなビデオスイッチユニット）とＭＰＵモジュール１０との間の接続は、ＭＰＵモジュール１０の側面にあり、そのようにすると、ＭＰＵモジュール１０の前後両方をコネクタ、スイッチ、ディスプレイパネル、ＬＥＤインジケータその他に利用できる。また、側面接続は美的な筐体を与え、独立型又は棚の四台に用いられた際に邪魔にならない。
【００５２】
本発明の或る実施形態においてはハートビート状態装置を与えることができる。例えば、状態装置はホットスワップ活性待機特徴を与えるのに用いることができる。ハートビートメッセージングプロトコルから受け取ったハードウェア信号入力と情報とに依存して、状態装置は、２台の接続されたポートモジュールのうち何れが選択されたデバイスでなければならないかを判断し、ポートモジュール１４の状態を必要なときに切り替えることができる。
【００５３】
ハートビートメッセージプロトコルは、異なる方式で本発明の典型的な構成に与えることができる。例えば、固定サイズのバイナリフォーマットされたメッセージングパケットを２台のデバイスの間で送信することにより、ハートビート状態を維持して情報を送信し、遠隔デバイスが正しく作動しているか否か決定することができる。メッセージパケットは、ハートビート状態装置のための入力として使用可能な情報を包含することができる。メッセージングプロトコルは、選択されたユニットからバックアップユニットへ切り替えるのはいつであるかを、遠隔ユニットへ知らせるのに用いることができる。メッセージングプロトコルは、遠隔デバイスの状態を決定するのに用いられるシーケンス、承認ハンドシェイク、タイミング特性を包含することができる。
【００５４】
また、或る実施形態において、通信インターフェースはメモリーレイアウト及びインターフェース方式を共有してもよい。例えば、ＤＳＰ及びネットワークＩ／Ｏシステム（ＮＩＯＳ）プロセッサは、共有メモリ構造レイアウト設計を与える共有メモリモデルを用いて通信してもよい。このレイアウト設計は、ＮＩＯＳプロセッサでサービスを提供される全てのインターフェースポート（例えば、通信ポート及びデータポート）のために送信又は受信活動を示す活動レジスタを含んでもよい。このレイアウトは、ポート構成データ、ＦＩＦＯバッファへ割り当てられたポインタ、ポートについての状態情報、並びにＬＣＤディスプレイのデータ及び状態についても区域をを含んでもよい。ポーリング方法は、データを共有するために用い、且つ最近の活動を示すレジスタを使用してもよい。ＦＩＦＯからのデータは、ＤＳＰとＮＩＯＳプロセッサとの両方を、ポインタコラプションを伴わずに、データへアクセスさせるプッシュプルインターフェースを用いて得ることができる。
【００５５】
ソフトウェア監視モジュールをＭＰＵモジュール１０により用いて、監視すべきタスクであることが示されているとき、そのタスクを実行時間で登録させるインターフェースを提示してもよい。監視されたタスクは、ソフトウェア監視タイムアウト期間を指定して、タイムアウトにおいて起こす動作を選択するようにしてもよい。ソフトウェア監視モジュールは、ハードウェア監視を処理し、登録されたタスクを監視し、監視されたタスクがタイムアウトのときに、適切な措置をとることができる。指示された措置は、とりわけ、タスクの条件の記録、タスクの停止及び再開、デバイスのリセットを含んでもよい。
【００５６】
障害記録モジュールを設けて、他のソフトウェアモジュールが、とりわけ、障害を宣言し、障害の重症度レベルを指定し、一組の障害データを与えることを可能とするインターフェースを提供するようにしてもよい。重症度レベルに基づいて、障害は無視できることもあれば、表示されることもあり、他のデバイスへ送信し、フラッシュメモリに障害レポートとして記録し、及び／又はデバイスをリセットしてもよい。各々の措置がなされるレベルは、或る実施形態においては実行時間で構成可能である。
【００５７】
ソフトウェアの障害は、一定サイズのバイナリのフォーマット化された１２８バイトのレポートパケットを用いてフラッシュメモリに記録してもよく、そのレポートパケットは、障害情報のみならず、時間及び計数データを包含するこのレポートは、記録のために確保されたフラッシュメモリ領域を用いて循環バッファに記録してもよい。
【００５８】
本発明の或る実施形態においては、並行して使用可能なポートの数は、二つのＣＰＵユニットを有する従来のホットスイッチの組合せの半分の大きさである筐体に二倍よりも大きくすることができる。更に、ＭＰＵモジュール１０は、ＣＣＴＶシステムにおける多くのサブシステム構成要素のために用いてもよい。このように、活性電子プロセッサモジュールの容易なスワップアウトは、多数のポート接続ケーブルを切断することなく実行することができる。
【００５９】
また、本発明の或る実施形態においては、障害記録モジュールを監視するシステムは、故障耐性冗長システムを与える。様々な実施形態への修正が考えられる。例えば、ＬＣＤ前方パネルはＭＰＵモジュール１０で与えてもよく、ここで、ＬＥＤインジケータはＭＰＵモジュール１０から直接作動を監視するために状態情報を与える。ＩＰイーサネットは、構成及び状態監視のためにソフトウェア、及びシステム活動を記録するために使用し得る他のＰＣプログラムにより、ＰＣに接続できる。従って、ＩＰ接続されたＰＣに基づくプログラムは、システム監視の更なるレベルを与えることができる。
【００６０】
ＭＰＵモジュール１０とポートモジュール１４との対の使用がＩＰイーサネットを通してより多くのポートを与えるように、或る実施形態においては、小さなビデオスイッチを制御するＭＰＵモジュール１０の使用も可能である。
【００６１】
本発明の様々な実施形態の多くのモジュール及び特徴は選択的であり、省略することができる。例えば、ＣＣＴＶシステムは、例えば、設計アプリケーション技術者が決定した特定のユーザアプリケーションによって必要とされる大きさ及び特徴で誂えることができる。更に、本発明の実施形態は、直接的、間接的な販売人及び販売業者の販路を通じて、予め設定されたシステムとして、或いは部品として提供することができる。
【００６２】
本発明を様々な特定の実施形態に関して説明したが、当業者には、本発明は請求項の要旨及び目的の範囲内で変更を実施できることが明らかであろう。
【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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【国際調査報告】
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