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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2025-03-27
(45)【発行日】2025-04-04
(54)【発明の名称】伝送システム
(51)【国際特許分類】
H04L 1/00 20060101AFI20250328BHJP
H03M 13/05 20060101ALI20250328BHJP
【ＦＩ】
H04L1/00 B
H03M13/05
【請求項の数】
3
(21)【出願番号】P 2021036549
(22)【出願日】2021-03-08
(65)【公開番号】P2022136772
(43)【公開日】2022-09-21
【審査請求日】2024-02-01
(73)【特許権者】
【識別番号】000004352
【氏名又は名称】日本放送協会
(74)【代理人】
【識別番号】100141139
【弁理士】
【氏名又は名称】及川 周
(74)【代理人】
【識別番号】100171446
【弁理士】
【氏名又は名称】高田 尚幸
(74)【代理人】
【識別番号】100114937
【弁理士】
【氏名又は名称】松本 裕幸
(74)【代理人】
【識別番号】100171930
【弁理士】
【氏名又は名称】木下 郁一郎
(72)【発明者】
【氏名】倉掛 卓也
(72)【発明者】
【氏名】中戸川 剛
(72)【発明者】
【氏名】川本 潤一郎
(72)【発明者】
【氏名】小山 智史
(72)【発明者】
【氏名】河原木 政宏
(72)【発明者】
【氏名】白戸 諒
(72)【発明者】
【氏名】山口 隆裕
【審査官】北村 智彦
(56)【参考文献】
【文献】国際公開第２００５／０４８５２０（ＷＯ，Ａ１）
【文献】特開昭５６－０２０３５４（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００４－２８９６２１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特表２０１７－５０９２６２（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２００９／０１８２９１８（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０４Ｌ １／００
Ｈ０３Ｍ １３／０５
ＩＥＥＥ Ｘｐｌｏｒｅ
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
同一のデータ列を、第１出力端および第２出力端からそれぞれ出力する供給元装置と、前記供給元装置の前記第１出力端から出力された前記データ列を入力し、第１のデータ列から第Ｎのデータ列（Ｎ≧２）までに分割するとともに、前記第１のデータ列から前記第Ｎのデータ列までに基づいて冗長データ列である第（Ｎ＋１）のデータ列を生成し、前記第１のデータ列から前記第（Ｎ＋１）のデータ列までのそれぞれを送信する第１送信装置と、
前記供給元装置の前記第２出力端から出力された前記データ列を入力し、第１のデータ列から第Ｎのデータ列までに分割するとともに、前記第１のデータ列から前記第Ｎのデータ列までに基づいて冗長データ列である第（Ｎ＋１）のデータ列を生成し、前記第１のデータ列から前記第（Ｎ＋１）のデータ列までのそれぞれを送信する第２送信装置と、
前記第１送信装置が送信した第ｉのデータ列（１≦ｉ≦Ｎ＋１）と前記第２送信装置が送信した第ｉのデータ列のいずれかを選択してそれぞれ送信する（Ｎ＋１）個の第ｉの集約装置と、
前記第ｉの集約装置（１≦ｉ≦Ｎ＋１）が送信した第ｉのデータ列を受信して、前記第ｉのデータ列を第１の出力端と第２の出力端のそれぞれから出力する（Ｎ＋１）個の第ｉのスイッチと、
前記第ｉのスイッチの第１の出力端から出力された第ｉのデータ列（１≦ｉ≦Ｎ＋１）をそれぞれ受信し、受信した第１のデータ列から第（Ｎ＋１）のデータ列に基づいて、第１のデータ列から第Ｎのデータ列までを統合して成る出力データ列を出力する第１受信装置と、
前記第ｉのスイッチの第２の出力端から出力された第ｉのデータ列（１≦ｉ≦Ｎ＋１）をそれぞれ受信し、受信した第１のデータ列から第（Ｎ＋１）のデータ列に基づいて、第１のデータ列から第Ｎのデータ列までを統合して成る出力データ列を出力する第２受信装置と、
前記第１受信装置が出力した出力データ列を第１入力端から取得し、前記第２受信装置が出力した出力データ列を第２入力端から取得する、供給先装置と、
を含み、
前記第１送信装置および前記第２送信装置のそれぞれは、
第１のデータ列から第Ｎのデータ列（Ｎ≧２）までのすべてのデータ列に基づく冗長データ列を、第（Ｎ＋１）のデータ列として生成する冗長データ列生成部と、
前記第１のデータ列から前記第（Ｎ＋１）のデータ列までの各データ列を送信する送信部と、
を備え、
前記冗長データ列は、前記第１のデータ列から前記第Ｎのデータ列までのうちの第ｉのデータ列（任意のｉ；１≦ｉ≦Ｎ）が欠損したときに、前記第１のデータ列から前記第Ｎのデータ列までの前記第ｉのデータ列を除く他のデータ列と前記冗長データ列とに基づいて前記第ｉのデータ列を復元可能とするものであり、
前記第１受信装置および前記第２受信装置のそれぞれは、
第１のデータ列から第（Ｎ＋１）のデータ列（Ｎ≧２）までの各データ列をそれぞれ受信する受信部と、
（ａ）前記第１のデータ列から第Ｎのデータ列までのデータ列のすべてを正常に受信できる場合には、前記第１のデータ列から前記第Ｎのデータ列までを出力し、
（ｂ）前記第１のデータ列から第Ｎのデータ列までのデータ列のうちの第ｉのデータ列（任意のｉ；１≦ｉ≦Ｎ）が受信できなかった場合には、前記第１のデータ列から前記第Ｎのデータ列までの前記第ｉのデータ列を除く他のデータ列と、冗長データ列である前記第（Ｎ＋１）のデータ列と、に基づいて前記第ｉのデータ列を復元したうえで、前記第１のデータ列から前記第Ｎのデータ列までを出力する、
復元部と、を備える、
伝送システム。
【請求項2】
前記第１送信装置および前記第２送信装置のそれぞれが備える前記冗長データ列生成部は、前記第１のデータ列から前記第Ｎのデータ列までの各ビットまたは各ビットの否定の排他的論理和を演算することによって、前記冗長データ列を生成し、
前記第１受信装置および前記第２受信装置のそれぞれが備える前記復元部は、前記第１のデータ列から前記第Ｎのデータ列までのうちの前記第ｉのデータ列を除く（Ｎ－１）個のデータ列および前記冗長データ列の、各ビットまたは各ビットの否定の排他的論理和を演算することによって、前記第ｉのデータ列を復元する、
請求項１に記載の伝送システム。
【請求項3】
前記第１送信装置および前記第２送信装置のそれぞれが備える前記送信部は、前記第１のデータ列から第（Ｎ＋１）のデータ列までのそれぞれを個別の通信回線で送信し、
前記第１受信装置および前記第２受信装置のそれぞれが備える前記受信部は、前記第１のデータ列から第（Ｎ＋１）のデータ列までのそれぞれを個別の通信回線で受信する、
請求項１または２に記載の伝送システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、通信装置、伝送システム、およびプログラムに関する。
【背景技術】
【0002】
放送番組の制作等においても、ＩＰ（インターネットプロトコル）を用いた信号の伝送が実用化されてきている。番組制作などにおいて高画質且つ低遅延の映像信号をＩＰ回線で伝送する場合、伝送フォーマットとしては、ＳＭＰＴＥ ＳＴ２０２２－６、ＳＴ２１１０－２０、あるいはＳＴ２１１０－２２が利用されることが多い。これらの伝送フォーマットは、いずれもＲＴＰ／ＵＤＰ／ＩＰの形式である。なお、ＲＴＰは、「Realtime Transport Protocol」の略である。また、ＵＤＰは、「User Datagram Protocol」の略である。
【0003】
ＲＴＰ／ＵＤＰ／ＩＰを用いた伝送自体においては、ＴＣＰ（Transmission Control Protocol）が行うような送達確認は行われない。伝送中の誤りへの対策としては、ＳＭＰＴＥ ＳＴ２０２２－７による２系統での伝送が一般的に利用される。つまり、送信側からは、ＲＴＰパケットとしては同じものを２系統送信する。受信側では、それらの２系統のＲＴＰパケットを受信して、正しく受信できる側のパケットを利用する。受信側において２系統とも受信できる場合には、そのいずれか一方のパケットを利用する。
【0004】
ＳＭＰＴＥ ＳＴ２０２２－７を用いて映像信号の伝送を行った場合、２系統のうちの片方の系統において伝送エラーによってあるＲＴＰパケットが失われても、他方の系統においてそのＲＴＰパケットが受信される。そのため、受信側において映像は乱れない。
【0005】
非特許文献１では、映像・音声信号のＩＰトランスポート方式について記載されている。非特許文献１は、ＳＭＰＴＥ ＳＴ２０２２－７による２重化にも言及している。また、非特許文献２においても、ＳＭＰＴＥ ＳＴ２０２２について記載されている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【0006】
【文献】川本潤一郎，映像・音声信号のＩＰトランスポート方式，講座 放送業界におけるＩＰ化 ＩＰ番組制作とその関連技術の解説 第３回，映像情報メディア学会誌，VOL.73，No.4，pp.680～686，２０１９年．
【文献】川本潤一郎，SMPTE ST 2022，知っておきたいキーワード第１２１回，映像情報メディア学会誌，VOL.72，No.2，pp.247～250，２０１８年．
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、放送番組の制作などにおいて、高画質且つ低遅延の映像信号を２重化したＩＰ回線で伝送する場合、コストが問題となり得る。特に、ＷＡＮ（ワイドエリアネットワーク）を経由して遠隔地に向けて映像信号を伝送する場合には、回線コストが問題となり得る。
【0008】
一例として、非圧縮の２Ｋ映像（横１９２０画素×縦１０８０画素、YCbCr ４：２：２、６０フレーム毎秒、プログレッシブ）を伝送する際のデータ量は、約１．３ギガビット毎秒（Ｇｂｐｓ）である。なお、ここで、Ｙは輝度信号、ＣｂおよびＣｒはそれぞれ青系統および赤系統の色差信号を表す。つまり、この映像信号の１系統分を伝送するためには、１Ｇｂｐｓの通信回線では不十分であり、１０Ｇｂｐｓの通信回線を必要とする。ＳＭＰＴＥ ＳＴ２０２２－７の仕組みで２系統分を伝送するためには、１０Ｇｂｐｓの通信回線２本が必要となり、コストが問題となり得る。なお、イーサネットは、１Ｇｂｐｓ、１０Ｇｂｐｓ、２５Ｇｂｐｓ、４０Ｇｂｐｓ、１００Ｇｂｐｓ、・・・が規格化されており、１つ上の速度を確保するためには大きなコストアップになる場合がある。
【0009】
別の例として、２Ｋ映像（横１９２０画素×縦１０８０画素、YCbCr ４：２：２、６０フレーム毎秒、プログレッシブ）を軽圧縮で１／６程度に圧縮した場合には、１映像当たりのデータ量は約０．２２ギガビット毎秒である。つまり、このような圧縮映像４本を、１本の１Ｇｂｐｓ通信回線で伝送することは可能である。圧縮映像４本を２系統分伝送するためには、２本の１Ｇｂｐｓ通信回線で伝送することが可能である。しかしながら、このような圧縮映像６本を伝送するためには、１０Ｇｂｐｓの通信回線を必要とする。圧縮映像６本を２系統分伝送するためには、２本の１０Ｇｂｐｓ通信回線、または４本の１Ｇｂｐｓ通信回線を必要とする。
【0010】
別の例として、スタジオ間での映像信号の伝送においても、例えば４０ギガビットイーサネットを必要とする場合には高コストだが、２５ギガビットイーサネットで済めばコストを抑制できる、という場合も考えられる。
【0011】
本発明は、上記のような事情を考量して為されたものであり、伝送エラーに対応可能な冗長性を確保しながら、信号のＩＰ伝送を低コストで実現することのできる通信装置、伝送システム、およびプログラムを提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【0012】
［１］上記の課題を解決するため、本発明の一態様による通信装置は、第１のデータ列から第Ｎのデータ列（Ｎ≧２）までのすべてのデータ列に基づく冗長データ列を、第（Ｎ＋１）のデータ列として生成する冗長データ列生成部と、前記第１のデータ列から前記第（Ｎ＋１）のデータ列までの各データ列を送信する送信部と、を備え、前記冗長データ列は、前記第１のデータ列から前記第Ｎのデータ列までのうちの第ｉのデータ列（任意のｉ；１≦ｉ≦Ｎ）が欠損したときに、前記第１のデータ列から前記第Ｎのデータ列までの前記第ｉのデータ列を除く他のデータ列と前記冗長データ列とに基づいて前記第ｉのデータ列を復元可能とするものである、という通信装置である。
【0013】
［２］また、本発明の一態様は、上記の通信装置において、前記冗長データ列生成部は、前記第１のデータ列から前記第Ｎのデータ列までの各ビットまたは各ビットの否定の排他的論理和を演算することによって、前記冗長データ列を生成するものである。
【0014】
［３］また、本発明の一態様は、上記の通信装置において、前記送信部は、前記第１のデータ列から第（Ｎ＋１）のデータ列までのそれぞれを個別の通信回線で送信するものである。
【0015】
［４］また、本発明の一態様による通信装置は、第１のデータ列から第（Ｎ＋１）のデータ列（Ｎ≧２）までの各データ列をそれぞれ受信する受信部と、（ａ）前記第１のデータ列から第Ｎのデータ列までのデータ列のすべてを正常に受信できる場合には、前記第１のデータ列から前記第Ｎのデータ列までを出力し、（ｂ）前記第１のデータ列から第Ｎのデータ列までのデータ列のうちの第ｉのデータ列（任意のｉ；１≦ｉ≦Ｎ）が受信できなかった場合には、前記第１のデータ列から前記第Ｎのデータ列までの前記第ｉのデータ列を除く他のデータ列と、冗長データ列である前記第（Ｎ＋１）のデータ列と、に基づいて前記第ｉのデータ列を復元したうえで、前記第１のデータ列から前記第Ｎのデータ列までを出力する、復元部と、を備えるものである。
【0016】
［５］また、本発明の一態様は、上記の通信装置において、前記復元部は、前記第１のデータ列から前記第Ｎのデータ列までのうちの前記第ｉのデータ列を除く（Ｎ－１）個のデータ列および前記冗長データ列の、各ビットまたは各ビットの否定の排他的論理和を演算することによって、前記第ｉのデータ列を復元するものである。
【0017】
［６］また、本発明の一態様は、上記の通信装置において、前記受信部は、前記第１のデータ列から第（Ｎ＋１）のデータ列までのそれぞれを個別の通信回線で受信するものである。
【0018】
［７］また、本発明の一態様による伝送システムは、同一のデータ列を、第１出力端および第２出力端からそれぞれ出力する供給元装置と、前記供給元装置の前記第１出力端から出力された前記データ列を入力し、第１のデータ列から第Ｎのデータ列（Ｎ≧２）までに分割するとともに、前記第１のデータ列から前記第Ｎのデータ列までに基づいて冗長データ列である第（Ｎ＋１）のデータ列を生成し、前記第１のデータ列から前記第（Ｎ＋１）のデータ列までのそれぞれを送信する第１送信装置と、前記供給元装置の前記第２出力端から出力された前記データ列を入力し、第１のデータ列から第Ｎのデータ列までに分割するとともに、前記第１のデータ列から前記第Ｎのデータ列までに基づいて冗長データ列である第（Ｎ＋１）のデータ列を生成し、前記第１のデータ列から前記第（Ｎ＋１）のデータ列までのそれぞれを送信する第２送信装置と、前記第１送信装置が送信した第ｉのデータ列（１≦ｉ≦Ｎ＋１）と前記第２送信装置が送信した第ｉのデータ列のいずれかを選択してそれぞれ送信する（Ｎ＋１）個の第ｉの集約装置と、前記第ｉの集約装置（１≦ｉ≦Ｎ＋１）が送信した第ｉのデータ列を受信して、前記第ｉのデータ列を第１の出力端と第２の出力端のそれぞれから出力する（Ｎ＋１）個の第ｉのスイッチと、前記第ｉのスイッチの第１の出力端から出力された第ｉのデータ列（１≦ｉ≦Ｎ＋１）をそれぞれ受信し、受信した第１のデータ列から第（Ｎ＋１）のデータ列に基づいて、第１のデータ列から第Ｎのデータ列までを統合して成る出力データ列を出力する第１受信装置と、前記第ｉのスイッチの第２の出力端から出力された第ｉのデータ列（１≦ｉ≦Ｎ＋１）をそれぞれ受信し、受信した第１のデータ列から第（Ｎ＋１）のデータ列に基づいて、第１のデータ列から第Ｎのデータ列までを統合して成る出力データ列を出力する第２受信装置と、前記第１受信装置が出力した出力データ列を第１入力端から取得し、前記第２受信装置が出力した出力データ列を第２入力端から取得する、供給先装置と、を含み、前記第１送信装置および前記第２送信装置のそれぞれは、上記［１］から［３］までのいずれか一項に記載の通信装置であり、前記第１受信装置および前記第２受信装置のそれぞれは、上記［４］から［６］までのいずれか一項に記載の通信装置である、という伝送システムである。
【0019】
［８］また、本発明の一態様は、コンピューターを、上記［１］から［６］までのいずれか一項に記載の通信装置、として機能させるためのプログラムである。
【発明の効果】
【0020】
本発明によれば、通信装置は、単一通信回線の障害等に耐え得る冗長性を確保しながら、伝送量をより小さくすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】本発明の第１実施形態による伝送システムが持つ、送信装置および受信装置の概略機能構成を示すブロック図である。
【図2】第１実施形態による送信装置内の分配部の処理を示す概略図である。
【図3】第１実施形態による受信装置内の統合部の処理を示す概略図である。
【図4】第２実施形態による伝送システムの概略機能構成を示すブロック図である。
【図5】第２実施形態における、装置間のパケットの伝送の例を示す概略図である。
【図6】第３実施形態による伝送システムの概略機能構成を示すブロック図である。
【図7】第３実施形態における、装置間のパケットの伝送の例を示す概略図（１／３）である。
【図8】第３実施形態における、装置間のパケットの伝送の例を示す概略図（２／３）である。
【図9】第３実施形態における、装置間のパケットの伝送の例を示す概略図（３／３）である。
【図10】第４実施形態による伝送システムの概略機能構成を示すブロック図である。
【図11】第４実施形態における、装置間のパケットの伝送の例を示す概略図（１／３）である。
【図12】第４実施形態における、装置間のパケットの伝送の例を示す概略図（２／３）である。
【図13】第４実施形態における、装置間のパケットの伝送の例を示す概略図（３／３）である。
【図14】第５実施形態による伝送システムの概略機能構成を示すブロック図である。
【図15】第５実施形態における、装置間のパケットの伝送の例を示す概略図である。
【図16】各実施形態において用いる各装置（送信装置１、受信装置２）の内部構成の例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【0022】
次に、本発明の複数の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【0023】
［第１実施形態］
実施形態において、送信装置は、受信装置に対して、インタネットプロトコル（ＩＰ）を用いて信号を伝送する。ここで、信号は、映像信号や音声信号等である。伝送される信号は、映像信号のみであってもよいし、音声信号のみであってもよいし、映像信号と音声信号とを含むものであってもよい。信号が、さらに、映像や音声以外の情報を含むものであってもよい。
実施形態において、送信装置は、受信装置に対して、インタネットプロトコル（ＩＰ）を用いて信号を伝送する。ここで、信号は、映像信号や音声信号等である。伝送される信号は、映像信号のみであってもよいし、音声信号のみであってもよいし、映像信号と音声信号とを含むものであってもよい。信号が、さらに、映像や音声以外の情報を含むものであってもよい。
【0024】
送信装置は、１つのＩＰフローを一旦終端して、そのフローをパケット単位でＮ分割して、複数のＩＰフローとして送信する。ここで、Ｎは、２以上の整数である。なお、（Ｎ＋１）が、送信装置から受信装置へ信号伝送するための通信回線（伝送路）の数である。送信装置は、Ｎ個のパケットのペイロード部分を、必要があればパディングにより同じ長さとした後、冗長信号生成関数を用いて新たな冗長パケット（冗長信号）を生成する。冗長信号生成関数の一例は、パケット間の対応するビット同士のＸＯＲ演算（排他的論理和演算）を行う関数である。送信装置は、元のＮ個のＩＰフローに加えて、（Ｎ＋１）個目のフローとして上記冗長パケットを送信する。これにより、送信装置から送出される信号は冗長性を持つものとなる。このような送信装置の構成は、カメラや、ゲートウェイ装置（ＩＰ－ＧＷ）等に内蔵されていてもよい。
【0025】
受信装置は、上記の（Ｎ＋１）個のフローを受信する。受信装置は、必要があれば上記のパディングを除去した後、パケットを並べなおして１つのＩＰフローを復元する。受信装置は、（Ｎ＋１）個のフローのうちのどれか１つが正しく受信できなかった場合にも、信号の冗長性を利用して、受信できなかったフローを復元することができる。すなわち、受信装置は、上記の冗長信号生成関数の逆関数のうちの適切なもの（冗長信号生成逆関数と呼ぶ）を用いて、受信できなかったフローの復元を行うことができる。このような受信装置の構成は、映像モニターや、ゲートウェイ装置（ＩＰ－ＧＷ）等に内蔵されていてもよい。
【0026】
図１は、本実施形態による伝送システムの概略機能構成を示すブロック図である。図示するように、伝送システム１０００は、送信装置１（通信装置とも呼ばれる）と、受信装置２（通信装置とも呼ばれる）とを含んで構成される。
【0027】
送信装置１は、１個のＩＰフローを、所定の単位で（例えばパケット単位で）、Ｎ個のＩＰフローに分割する。送信装置１は、Ｎ個のＩＰフローに基づいて、第（Ｎ＋１）個目のＩＰフローを生成する。送信装置１は、これらの（Ｎ＋１）個のＩＰフローのそれぞれを、通信回線経由で送信する。適切な冗長性を有することにより、（Ｎ＋１）個のＩＰフローのうちの１個が失われても、元の分割後のＮ個のＩＰフローを復元することができる。
【0028】
受信装置２は、送信装置１から送信される（Ｎ＋１）個のＩＰフローを受信する。受信装置２は、これら（Ｎ＋１）個のＩＰフローのうちの１個が仮に受信できなかった場合にも、信号全体の冗長性を利用して、元のＮ個のＩＰフローを復元することができる。受信装置２は、そのＮ個のＩＰフローを並べて、１個のＩＰフローを再構成する。
【0029】
図示するように、送信装置１は、入力部１０と、分配部２０（冗長データ列生成部とも呼ばれる）と、送信部３０とを含んで構成される。受信装置２は、受信部４０と、統合部５０（復元部とも呼ばれる）と、出力部６０とを含んで構成される。送信装置１および受信装置２の各部の機能は、例えば、電子回路を用いて実現される。また、各機能部は、必要に応じて、半導体メモリーや磁気ハードディスク装置などといった記憶手段を内部に備えてよい。また、少なくとも一部の機能を、コンピューターおよびプログラムによって実現するようにしてもよい。送信装置１および受信装置２の各部の機能は、次の通りである。
【0030】
入力部１０は、送信するための映像等の信号を外部から取得する。入力部１０は、ＩＰフローとして映像等の信号を取得してもよいし、他の形態で映像等の信号を取得してもよい。いずれの場合にも、入力部１０は、１本のＩＰフローとして映像等の信号を分配部２０に渡す。
【0031】
分配部２０は、入力部１０から渡されたＩＰフローをＮ本（Ｎ≧２）に分割するとともに、これらＮ本のＩＰフローのデータを基に、冗長パケットを生成する。具体的には、次の通りである。分配部２０は、Ｎ個のＲＴＰパケットＰ１，Ｐ２，・・・，ＰＮを基に、冗長パケットＰＲ１を生成する。冗長パケットＰＲ１を生成するに際して、分配部２０は、Ｎ個のＲＴＰパケットＰ１，Ｐ２，・・・，ＰＮの長さをそろえる。つまり、分配部２０は、ビットをパディングすることにより、Ｎ個のＲＴＰパケットＰ１，Ｐ２，・・・，ＰＮの長さを、これらＮ個のパケットのうちの最も長いパケットの長さにそろえる。その上で、冗長信号生成関数を使用して冗長パケットＰＲ１を生成する。
【0032】
つまり、分配部２０は、第１のデータ列（パケット）から第Ｎのデータ列（Ｎ≧２）までのすべてのデータ列に基づく冗長データ列を、第（Ｎ＋１）のデータ列として生成する。なお、前記冗長データ列は、前記第１のデータ列から前記第Ｎのデータ列までのうちの第ｉのデータ列（任意のｉ；１≦ｉ≦Ｎ）が欠損したときに、前記第１のデータ列から前記第Ｎのデータ列までの前記第ｉのデータ列を除く他のデータ列と前記冗長データ列とに基づいて前記第ｉのデータ列を復元可能とするものである。分配部２０は、例えば次のように冗長データ列を生成する。即ち、分配部２０は、前記第１のデータ列から前記第Ｎのデータ列までの各ビットまたは各ビットの否定の排他的論理和を演算することによって、前記冗長データ列を生成する。ただし、冗長データ列の生成方法は、これに限定されない。
【0033】
パケットＰ１，Ｐ２，・・・，ＰＮと、冗長パケットＰＲ１の、相互に対応するビットを、Ｓ１，Ｓ２，・・・，ＳＮ、およびＲ１とする。Ｒ１は、冗長信号生成関数Ｆを用いて、次のように求められる。
【0034】
Ｒ１＝Ｆ（Ｓ１，Ｓ２，・・・，ＳＮ）
【0035】
冗長信号生成関数Ｆは、一例として、次の通りである。なお、ここでのXORは、排他的論理和を算出する論理演算である。
Ｆ（Ｓ１，Ｓ２，・・・，ＳＮ）＝（Ｓ１）XOR（Ｓ２）XOR・・・XOR（ＳＮ）
Ｆ（Ｓ１，Ｓ２，・・・，ＳＮ）＝（Ｓ１）XOR（Ｓ２）XOR・・・XOR（ＳＮ）
【0036】
つまり、上に例示した関数Ｆによって算出されるＲ１は、Ｓ１からＳＮまでのすべてのビットの排他的論理和である。ただし、冗長信号生成関数Ｆは、Ｓ１からＳＮまでのすべてのビットの情報を保存する関数であれば、上に例示したものに限られない。例えば、冗長信号生成関数Ｆは、Ｓ１からＳＮまでのビットのうちの所定の単数または複数のビットに否定演算子を作用させたうえで、それらのすべてのビットの排他的論理和を求めるものであってもよい。
【0037】
分配部２０は、分割結果である第１のパケットから第Ｎのパケットまでを、それぞれ、送信部３０－１から送信部３０－Ｎまでに振り向ける。また、分配部２０は、生成した第（Ｎ＋１）のパケット（冗長パケット）を、送信部３０－（Ｎ＋１）に振り向ける。
【0038】
送信部３０は、送信部３０－１から送信部３０－（Ｎ＋１）までの総称である。送信部３０は、分配部２０によって分配されたパケットを、ＩＰにより、相対する受信部４０に送信する。つまり、送信部３０－ｉ（ｉ＝１，２，・・・，Ｎ，Ｎ＋１）は、受信部４０－ｉに対して、パケットを送信する。つまり、送信部３０は、第１のデータ列から第（Ｎ＋１）のデータ列までの各データ列を送信するものである。また、送信部３０は、前記第１のデータ列から第（Ｎ＋１）のデータ列までのそれぞれを個別の通信回線で送信するようにしてよい。この場合、任意の通信回線が通信不能となった場合にも、他の通信回線で伝送されるデータに基づいて、通信不能となった通信回線で伝送しようとしたデータを復元することが可能となる。
【0039】
受信部４０は、受信部４０－１から受信部４０－（Ｎ＋１）までの総称である。受信部４０は、相対する送信部３０から、ＩＰにより、パケットを受信する。受信部４０－１から受信部４０－（Ｎ＋１）までのそれぞれは、受信したパケットを、統合部５０に渡す。なお、受信部４０が通信回線断などによってパケットを受信できない事象を検知した場合には、その受信部４０は、その事象を統合部５０に通知する。これにより、統合部５０は、特定の通信回線でパケットを受信できなかったことを把握する。
【0040】
つまり、受信部４０は、第１のデータ列から第（Ｎ＋１）のデータ列（Ｎ≧２）までの各データ列をそれぞれ受信するものである。受信部４０は、例えば、前記第１のデータ列から第（Ｎ＋１）のデータ列までのそれぞれを個別の通信回線で受信するようにしてよい。この場合には、単一の通信回線が障害のときに失われるデータ列は、第１のデータ列から第（Ｎ＋１）のデータ列までのうちの１つだけである。
【0041】
統合部５０は、各々の受信部４０から、受信したパケットを受け取り、それらのパケットを統合する。統合部５０は、第１のパケットから第ＮのパケットまでのＮ個のパケットを並べて、元のＩＰフローを復元する。通信回線断などによってこれらＮ個のパケットのいずれかが受信できなかった場合には、統合部５０は、第（Ｎ＋１）のパケット（冗長パケット）を用いて、受信できなかったパケットのデータを復元する。具体的には、統合部５０は、受信できなかったパケットのデータを復元するために、下の冗長信号生成逆関数を用いる。
【0042】
冗長信号生成逆関数は、Ｇ１，Ｇ２，・・・，ＧＮのＮ種類である。関数Ｇ１は第１のパケットを復元するための関数、関数Ｇ２は第２のパケットを復元するための関数であり、以下、Ｇ３，Ｇ４，・・・と同様で、関数ＧＮは第Ｎのパケットを復元するための関数である。関数Ｇｉ（１≦ｉ≦Ｎ）は、Ｓ１，Ｓ２，・・・，ＳＮのうちのＳｉ以外のそれぞれのビットと、冗長パケットのビットであるＲ１とを引数として、Ｓｉの値を出力する。つまり、次の通りである。
Ｓ１＝Ｇ１（Ｓ２，Ｓ３，・・・，ＳＮ，Ｒ１）
Ｓ２＝Ｇ２（Ｓ１，Ｓ３，・・・，ＳＮ，Ｒ１）
以下同様に続き、
ＳＮ－１＝ＧＮ－１（Ｓ１，Ｓ２，・・・，ＳＮ－２，ＳＮ，Ｒ１）
ＳＮ＝ＧＮ（Ｓ１，Ｓ２，・・・，ＳＮ－２，ＳＮ－１，Ｒ１）
である。情報の損失のない冗長信号生成関数Ｆが決まれば、冗長信号生成逆関数Ｇ１，Ｇ２，・・・，ＧＮのそれぞれは、一意に決まる。
Ｓ１＝Ｇ１（Ｓ２，Ｓ３，・・・，ＳＮ，Ｒ１）
Ｓ２＝Ｇ２（Ｓ１，Ｓ３，・・・，ＳＮ，Ｒ１）
以下同様に続き、
ＳＮ－１＝ＧＮ－１（Ｓ１，Ｓ２，・・・，ＳＮ－２，ＳＮ，Ｒ１）
ＳＮ＝ＧＮ（Ｓ１，Ｓ２，・・・，ＳＮ－２，ＳＮ－１，Ｒ１）
である。情報の損失のない冗長信号生成関数Ｆが決まれば、冗長信号生成逆関数Ｇ１，Ｇ２，・・・，ＧＮのそれぞれは、一意に決まる。
【0043】
一例として、
Ｆ（Ｓ１，Ｓ２，・・・，ＳＮ）＝（Ｓ１）XOR（Ｓ２）XOR・・・XOR（ＳＮ）
の場合、冗長信号生成逆関数Ｇ１，Ｇ２，・・・，ＧＮは、次の通りである。
Ｇ１（Ｓ２，Ｓ３，・・・，ＳＮ，Ｒ１）＝（Ｓ２）XOR（Ｓ３）XOR・・・XOR（ＳＮ）XOR（Ｒ１）
Ｇ２（Ｓ１，Ｓ３，・・・，ＳＮ，Ｒ１）＝（Ｓ１）XOR（Ｓ３）XOR・・・XOR（ＳＮ）XOR（Ｒ１）
以下同様に続き、
ＧＮ－１（Ｓ１，Ｓ２，・・・，ＳＮ－２，ＳＮ，Ｒ１）＝（Ｓ１）XOR（Ｓ２）XOR・・・XOR（ＳＮ－２）XOR（ＳＮ）XOR（Ｒ１）
ＧＮ（Ｓ１，Ｓ２，・・・，ＳＮ－２，ＳＮ－１，Ｒ１）＝（Ｓ１）XOR（Ｓ２）XOR・・・XOR（ＳＮ－２）XOR（ＳＮ－１）XOR（Ｒ１）
Ｆ（Ｓ１，Ｓ２，・・・，ＳＮ）＝（Ｓ１）XOR（Ｓ２）XOR・・・XOR（ＳＮ）
の場合、冗長信号生成逆関数Ｇ１，Ｇ２，・・・，ＧＮは、次の通りである。
Ｇ１（Ｓ２，Ｓ３，・・・，ＳＮ，Ｒ１）＝（Ｓ２）XOR（Ｓ３）XOR・・・XOR（ＳＮ）XOR（Ｒ１）
Ｇ２（Ｓ１，Ｓ３，・・・，ＳＮ，Ｒ１）＝（Ｓ１）XOR（Ｓ３）XOR・・・XOR（ＳＮ）XOR（Ｒ１）
以下同様に続き、
ＧＮ－１（Ｓ１，Ｓ２，・・・，ＳＮ－２，ＳＮ，Ｒ１）＝（Ｓ１）XOR（Ｓ２）XOR・・・XOR（ＳＮ－２）XOR（ＳＮ）XOR（Ｒ１）
ＧＮ（Ｓ１，Ｓ２，・・・，ＳＮ－２，ＳＮ－１，Ｒ１）＝（Ｓ１）XOR（Ｓ２）XOR・・・XOR（ＳＮ－２）XOR（ＳＮ－１）XOR（Ｒ１）
【0044】
つまり、統合部５０は、必要時には下記のようにデータ列の復元を行うことによって、第１のデータ列から第Ｎのデータ列までを出力する。即ち、統合部５０は、（ａ）前記第１のデータ列から第Ｎのデータ列までのデータ列のすべてを正常に受信できる場合には、前記第１のデータ列から前記第Ｎのデータ列までを出力する。また、統合部５０は、（ｂ）前記第１のデータ列から第Ｎのデータ列までのデータ列のうちの第ｉのデータ列（任意のｉ；１≦ｉ≦Ｎ）が受信できなかった場合には、前記第１のデータ列から前記第Ｎのデータ列までの前記第ｉのデータ列を除く他のデータ列と、冗長データ列である前記第（Ｎ＋１）のデータ列と、に基づいて前記第ｉのデータ列を復元したうえで、前記第１のデータ列から前記第Ｎのデータ列までを出力する。
【0045】
統合部５０は、上記の例の通り、前記第１のデータ列から前記第Ｎのデータ列までのうちの前記第ｉのデータ列を除く（Ｎ－１）個のデータ列および前記冗長データ列の、各ビットまたは各ビットの否定の排他的論理和を演算することによって、前記第ｉのデータ列を復元する。ただし、冗長性を用いて統合部５０が欠損したデータを復元するための方法は、これに限定されない。
【0046】
出力部６０は、統合部によって復元された１本のＩＰフローを、外部に出力する。
【0047】
図２は、送信装置１内の分配部２０の処理を示す概略図である。図示するように、分配部２０は、入力部１０側から、パケット１、パケット２、・・・、パケットＮを順次受け取る。各パケットはＲＴＰパケットである。分配部２０は、これらＮ個のパケットの長さが異なる場合には、所定のパディングにより、所定の長さ（例えば、Ｎ個のうちの最も長いパケットの長さ）にパケット長をそろえる。また、分配部２０は、前述の冗長信号生成関数を用いて、パケット１からパケットＮまでを基に、パケット（Ｎ＋１）を生成する。このパケット（Ｎ＋１）は、冗長パケットである。分配部２０は、これら（Ｎ＋１）個のパケットを、各々の送信部３０に振り分ける。言い換えれば、分配部２０は、これら（Ｎ＋１）個のパケットを、（Ｎ＋１）本の通信回線に分配する。
【0048】
図３は、受信装置２内の統合部５０の処理を示す概略図である。図示するように、統合部５０は、各々の受信部４０から、パケット１、パケット２、・・・、パケットＮ、パケット（Ｎ＋１）を受け取る。統合部５０は、パケット１、パケット２、・・・、パケットＮのうちのいずれかが受け取れなかった場合、即ち、通信回線断などによってＮ個のうちの１個のパケットが受信されなかった場合には、前述の冗長信号生成逆関数を用いて、受信できたパケットに基づいて、受信されなかったパケットのデータを復元する。そして、必要な復元を済ませた後、統合部５０は、パケット１、パケット２、・・・、パケットＮを整列させて、１本のＩＰフローを再構成する。統合部５０は、この１本のＩＰフローを、出力部６０に渡す。
【0049】
【0050】
［第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明する。なお、前実施形態において既に説明した事項については以下において説明を省略する場合がある。ここでは、本実施形態に特有の事項を中心に説明する。なお、本実施形態における送信装置は、第１実施形態で説明した送信装置であってよい。また、本実施形態における受信装置は、第１実施形態で説明した受信装置であってよい。
次に、第２実施形態について説明する。なお、前実施形態において既に説明した事項については以下において説明を省略する場合がある。ここでは、本実施形態に特有の事項を中心に説明する。なお、本実施形態における送信装置は、第１実施形態で説明した送信装置であってよい。また、本実施形態における受信装置は、第１実施形態で説明した受信装置であってよい。
【0051】
図４は、本実施形態による伝送システムの概略機能構成を示すブロック図である。図示するように、伝送システム１００１は、カメラ１０１と、送信装置１と、受信装置２と、映像モニター１０２とを含んで構成される。この構成において、送信装置１と受信装置２との間では、複数（（Ｎ＋１）本）の通信回線を用いた通信を行う。Ｎの値は例えば２である。ただし、Ｎの値は、２以上の整数であればよく、２に限定されない。
【0052】
カメラ１０１は、映像を撮影し、映像信号を出力（供給）する。
【0053】
送信装置１は、映像信号を、複数の通信回線を用いて送信する。送信装置１は、第１実施形態で説明したように、冗長パケットを生成して、冗長パケットをも送信する。
【0054】
受信装置２は、複数の通信回線を用いて、映像信号を受信する。受信装置２は、第１実施形態で説明したように、冗長パケットを利用して、受信できなかった映像信号を復元することができる。
【0055】
映像モニター１０２は、受信装置２が出力する映像信号の供給先である。映像モニター１０２は、受信装置２から受け取る映像信号に基づいて、映像をデコードし、画面等に表示する。
【0056】
本実施形態の伝送システム１００１は、カメラ１０１が出力する非圧縮の２Ｋ映像（横１９２０画素×縦１０８０画素、YCbCr ４：２：２、６０フレーム毎秒、プログレッシブ）を、Ｎ＝２として伝送するものである。この非圧縮の２Ｋ映像のデータレートは、約１．３ギガビット毎秒（Ｇｂｐｓ）である。従来技術によって伝送部分の冗長性を確保するには、１０ギガビットイーサネット（１０ＧｂＥ）の回線２本が必要である。本実施形態では、Ｎ＝２としているために、通信回線１本あたりのデータレートは約０．６５Ｇｂｐｓである。つまり、本実施形態では、冗長性を確保しても、１ギガビットイーサネット（１ＧｂＥ）の回線３本で、非圧縮の２Ｋ映像を伝送することができる。仮にこれら３本の通信回線のうちのどれか１本の通信が切断された状態になっても、パケットが冗長化されているために、受信装置２側で元のデータを復元することが可能である。１０ギガビットイーサネット１本のコストが１ギガビットイーサネット１本のコストの１．５倍を超える場合には、本実施形態を用いることにより低コスト化を実現することができる。
【0057】
本実施形態において、送信装置１と受信装置２との間は、ＩＰによる通信が行われる。図４に示す構成において、カメラ１０１から送信装置１への入力はＩＰによるデータである。ただし、ＨＤ－ＳＤＩ（High Definition-Serial Digital Interface）の規格による映像を入力するＩＰ－ＧＷ（ＩＰゲートウェイ装置）が代わりに送信装置１の機能を持ってもよい。また、カメラ１０１の内部に送信装置１の機能が内蔵されていてもよい。また、本実施形態の構成において、受信装置２からの映像モニター１０２への出力はＩＰによるデータである。ただし、ＨＤ－ＳＤＩが代わりに受信装置２の機能を持ってもよい。また、映像モニター１０２の内部に受信装置２の機能が内蔵されていてもよい。
【0058】
本実施形態で示す例は、非圧縮の２Ｋ映像（約１．３Ｇｂｐｓ）を２分割（Ｎ＝２）したものである。ただし、映像の種類や、分割数（Ｎ）の値は、この例の通りでなくてもよい。例えば、１本のストリームのデータレートがある通信インターフェース（例えば、１Ｇｂｐｓ）を超えるが、そのストリームをＮ本に分割することによって１本あたりのデータレートを１／Ｎにできて、その分割後のデータレートが当該通信インターフェースに収まる場合にも、本実施形態と同様の構成でデータの伝送を行うことが可能である。
【0059】
非圧縮映像を扱うＩＰ伝送技術であるＳＭＰＴＥ ＳＴ２１１０－２０や、軽圧縮映像を扱うＳＴ２１１０－２２などは、ＲＴＰ／ＵＤＰ／ＩＰの構成のＩＰパケットを用いた伝送を行う。この場合、１個のＩＰフローをＮ個のＩＰフローに分割する際には、ＲＴＰパケットの単位で、ＲＴＰのシーケンス番号を用いて、フローの分割や再合成の制御を行うことができる。
【0060】
冗長信号生成関数の演算（例えば、ＸＯＲ演算）によって新たに生成したパケット（冗長パケット）のＩＰフローについては、例えばＲＦＣ２７３３のＦＥＣヘッダーの仕組みで、元となる映像パケットの関連付けを行うようにすることができる。つまり、冗長信号生成関数で生成した冗長パケットが、元のどの映像パケットに対応した冗長パケットであるかを示すようにする。
【0061】
図５は、第２実施形態における、装置間のパケットの伝送の例を示す概略図である。同図（Ａ）は、カメラ１０１から送信装置１へのパケットの伝送を示す。同図（Ｂ）は、送信装置１から受信装置２へのパケットの伝送を示す。同図（Ｃ）は、受信装置２から映像モニター１０２へのパケットの伝送を示す。
【0062】
図５（Ａ）に示すように、カメラ１０１から送信装置１へは、パケットＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６が、順次渡される。これらの各パケットは、ＲＴＰパケットである。
【0063】
図５（Ｂ）に示すように、送信装置１から受信装置２へは、３本の通信回線７０１，７０２，７０３を介してパケットが伝送される。送信装置１の分配部２０は、パケットＰ１，Ｐ３，Ｐ５を、通信回線７０１での伝送に振り向ける。また、送信装置１の分配部２０は、パケットＰ２，Ｐ４，Ｐ６を、通信回線７０２での伝送に振り向ける。また、送信装置１の分配部２０は、パケットＰ－Ｒ１，Ｐ－Ｒ２，Ｐ－Ｒ３を生成し、通信回線７０３での伝送に振り向ける。パケットＰ－Ｒ１は、パケットＰ１とＰ２を基に分配部２０が冗長信号生成関数で生成した冗長パケットである。同様に、パケットＰ－Ｒ２は、パケットＰ３とＰ４を基に分配部２０が生成したパケットである。同様に、パケットＰ－Ｒ３は、パケットＰ５とＰ６を基に分配部２０が生成したパケットである。図示する例では、通信回線７０２の回線断により、パケットＰ２，Ｐ４，Ｐ６は、受信装置２には届かない。他の通信回線は正常である。つまり、受信装置２は、パケットＰ１，Ｐ３，Ｐ５と、パケットＰ－Ｒ１，Ｐ－Ｒ２，Ｐ－Ｒ３とを受信する。受信装置２は、これらの受信できたパケットを利用して、パケットＰ２，Ｐ４，Ｐ６のデータを復元することができる。つまり、冗長信号生成逆関数を用いて、受信装置２の統合部５０は、パケットＰ１とパケットＰ－Ｒ１とから、パケットＰ２のデータを復元する。また、統合部５０は、パケットＰ３とパケットＰ－Ｒ２とから、パケットＰ４のデータを復元する。また、統合部５０は、パケットＰ５とパケットＰ－Ｒ３とから、パケットＰ６のデータを復元する。
【0064】
図５（Ｃ）に示すように、受信装置２から映像モニター１０２へは、パケットＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４，Ｐ５，Ｐ６が、順次渡される。これらのパケットのうち、パケットＰ２，Ｐ４，Ｐ６は、受信装置２において復元されたデータのパケットである。映像モニター１０２は、受け取ったパケットに基づく映像を画面に表示することができる。
【0065】
［第３実施形態］
次に、第３実施形態について説明する。なお、前実施形態までにおいて既に説明した事項については以下において説明を省略する場合がある。ここでは、本実施形態に特有の事項を中心に説明する。なお、本実施形態における送信装置は、第１実施形態で説明した送信装置であってよい。また、本実施形態における受信装置は、第１実施形態で説明した受信装置であってよい。
次に、第３実施形態について説明する。なお、前実施形態までにおいて既に説明した事項については以下において説明を省略する場合がある。ここでは、本実施形態に特有の事項を中心に説明する。なお、本実施形態における送信装置は、第１実施形態で説明した送信装置であってよい。また、本実施形態における受信装置は、第１実施形態で説明した受信装置であってよい。
【0066】
図６は、本実施形態による伝送システムの概略機能構成を示すブロック図である。図示するように、伝送システム１００２は、カメラ２０１，２０２，２０３，・・・，２０８と、スイッチ２２１と、送信装置１と、受信装置２と、スイッチ２２２と、映像モニター２１１，２１２，２１３，・・・，２１８とを含んで構成される。本実施形態の伝送システム１００２は、８台のカメラがそれぞれ出力する映像信号を、８台の映像モニターに伝送する。
【0067】
カメラ２０１，２０２，２０３，・・・，２０８は、それぞれが独立の映像を撮影し、その映像信号を出力するカメラである。
【0068】
スイッチ２２１は、入力されるＩＰパケットの宛先に応じて、所定のネットワークパスに出力するネットワークスイッチである。本構成において、スイッチ２２１は、カメラ２０１，２０２，２０３，・・・，２０８のそれぞれからのＩＰパケットを、送信装置１に届くように、所定のネットワークパスに出力する。なお、スイッチ２２１と送信装置１との間の通信回線については、後述する。
【0069】
送信装置１は、映像信号を、複数の通信回線を用いて送信する。送信装置１は、第１実施形態で説明したように、冗長パケットを生成して、冗長パケットをも送信する。
【0070】
受信装置２は、複数の通信回線を用いて、映像信号を受信する。受信装置２は、第１実施形態で説明したように、冗長パケットを利用して、受信できなかった映像信号を復元することができる。
【0071】
スイッチ２２２は、スイッチ２２１と同様の機能を持つネットワークスイッチである。本構成において、スイッチ２２２は、受信装置２からのＩＰパケットを、パケットの宛先に応じて、映像モニター２１１，２１２，２１３，・・・，２１８のいずれかに届くように、所定のネットワークパスに出力する。なお、受信装置２とスイッチ２２２との間の通信回線については、後述する。
【0072】
映像モニター２１１，２１２，２１３，・・・，２１８は、映像信号を受信し、映像を表示する装置である。本実施形態の構成においては、映像モニター２１１，２１２，２１３，・・・，２１８のそれぞれは、受信装置２からのパケットを、スイッチ２２２経由で受信し、その映像を表示する。
【0073】
本実施形態において、少なくとも送信装置１と受信装置２との間では、ＩＰによる通信が行われる。図６に示す構成において、カメラ２０１から２０８までの各々は、軽圧縮２Ｋの映像の信号を出力する。２Ｋの映像の１／６圧縮の場合には、１ストリームあたりのデータレートは約０．２２Ｇｂｐｓである。カメラ２０１から２０８までの各々からスイッチ２２１までの通信については、例えば、１台のカメラごとに１ギガビットイーサネットを用いるようにすることができる。つまり合計８本の１ギガビットイーサネットが用いられる。スイッチ２２２から送信装置１までの間のトータルなデータレートは、約１．７６Ｇｂｐｓ（８×０．２２Ｇｂｐｓ）である。つまり、スイッチ２２１から送信装置１までの間の通信については、２本の１ギガビットイーサネット、あるいは１本の１０ギガビットイーサネットを用いることができる。送信装置１から受信装置２までの通信では、例えば、３本のギガビットイーサネットが用いられる。本構成においては、Ｎ＝２である。受信装置２からスイッチ２２２までの間の通信については、２本の１ギガビットイーサネット、あるいは１本の１０ギガビットイーサネットを用いることができる。スイッチ２２２から映像モニター２１１から２１８の各々までの通信については、例えば、１台の映像モニターごとに１ギガビットイーサネットを用いるようにすることができる。つまり合計８本の１ギガビットイーサネットが用いられる。
【0074】
上記の通り、本実施形態においても、送信装置１から受信装置２へのデータの伝送は、Ｎ＝２として行われる。つまり、送信装置１から受信装置２への伝送は、３本の通信回線を用いて行われる。本実施形態の構成においては、ＳＭＰＴＥ ＳＴ２１１０のマルチキャストが利用される。この場合、送信装置１は、カメラ２０１から２０８までのそれぞれに対して映像信号をリクエストする。また、受信装置２は、送信装置１に対して信号をリクエストする。また、映像モニター２１１から２１８までのそれぞれは、受信装置２に対して映像信号をリクエストする。
【0075】
図７，図８，図９は、第３実施形態における、装置間のパケットの伝送の例を示す概略図である。図７（Ａ）は、カメラ２０１，２０２，・・・，２０８のそれぞれからスイッチ２２１へのパケットの伝送を示す。図７（Ｂ）は、スイッチ２２１から送信装置１へのパケットの伝送を示す。図８（Ｃ）は、送信装置１から受信装置２へのパケットの伝送を示す。図９（Ｄ）は、受信装置２からスイッチ２２２へのパケットの伝送を示す。図９（Ｅ）は、スイッチ２２２から映像モニター２１１，２１２，・・・，２１８のそれぞれへのパケットの伝送を示す。
【0076】
図７（Ａ）に示すように、カメラ２０１からスイッチ２２１へは、パケットＰ１－１，Ｐ１－２，Ｐ１－３，Ｐ１－４が順次渡される。また、カメラ２０２からスイッチ２２１へは、パケットＰ２－１，Ｐ２－２，Ｐ２－３，Ｐ２－４が順次渡される。以下同様に、カメラ２０３，２０４，２０５，２０６，２０７，２０８のそれぞれも、４個のパケットを、スイッチ２２１に渡す。この図においては、８台のカメラのそれぞれが４個のパケットをスイッチ２２１に渡している。これらのパケットは、映像を表すＲＴＰパケットである。つまり、この図に示す範囲で、スイッチ２２１は、合計３２個のパケットを受信している。
【0077】
図７（Ｂ）に示すように、スイッチ２２１は、カメラから受け取るパケットを、順次、送信装置１に転送する。この図においては、個々のパケットの記載を省略している。送信装置１は、パケットの並べ替えと、冗長パケットの生成を行う。
【0078】
図８（Ｃ）に示すように、送信装置１から受信装置２へは、３本の通信回線７０１，７０２，７０３を用いた伝送が行われる。送信装置１の分配部２０は、図７（Ｂ）で受信したパケットを、通信回線７０１と７０２とに振り分ける。送信装置１の送信部３０の１つは、通信回線７０１を用いて、パケットＰ１－１，Ｐ２－１，・・・，Ｐ８－１，Ｐ１－３，Ｐ２－３，・・・，Ｐ８－３を、この順で送信する。送信装置１の送信部３０の別の１つは、通信回線７０２を用いて、パケットＰ１－２，Ｐ２－２，・・・，Ｐ８－２，Ｐ１－４，Ｐ２－４，・・・，Ｐ８－４を、この順で送信する。
【0079】
また、送信装置１の分配部２０は、冗長パケットを生成する。具体的には、分配部２０は、パケットＰ１－１とＰ１－２とに基づいて、冗長パケットＰ－Ｒ１を生成する。また、分配部２０は、パケットＰ２－１とＰ２－２とに基づいて、冗長パケットＰ－Ｒ２を生成する。以下同様に、分配部２０は、カメラ２０８からの出力映像まで、冗長パケット（Ｐ－Ｒ３，Ｐ－Ｒ４，Ｐ－Ｒ５，Ｐ－Ｒ６，Ｐ－Ｒ７，Ｐ－Ｒ８）を生成する。さらに、分配部２０は、パケットＰ１－３とＰ１－４とに基づいて、冗長パケットＰ－Ｒ９を生成する。また、分配部２０は、パケットＰ２－３とＰ２－４とに基づいて、冗長パケットＰ－Ｒ１０を生成する。以下同様に、分配部は、カメラ２０８からの出力映像まで、冗長パケット（Ｐ－Ｒ１１，Ｐ－Ｒ１２，Ｐ－Ｒ１３，Ｐ－Ｒ１４，Ｐ－Ｒ１５，Ｐ－Ｒ１６）を生成する。分配部２０は、前述の冗長信号生成関数を用いて、これらの冗長パケットを生成する。これらの冗長パケットのすべては、通信回線７０３を用いて伝送される。
【0080】
図示する例では、通信回線７０１における回線断等の事象により、当該通信回線でのパケットの伝送は失敗する。つまり受信装置２が受信するパケットは、図示する範囲においては、通信回線７０２のパケットＰ１－２，Ｐ２－２，・・・，Ｐ８－２，Ｐ１－４，Ｐ２－４，・・・，Ｐ８－４と、通信回線７０３のパケットＰ－Ｒ１，Ｐ－Ｒ２，・・・，Ｐ－Ｒ８，Ｐ－Ｒ９，Ｐ－Ｒ１０，・・・，Ｐ－Ｒ１６と、のみである。受信装置２における統合部５０は、冗長信号生成逆関数を用いて、受信できたパケットに基づき、受信できなかったパケットのデータを生成する。つまり、統合部５０は、受信できたパケットを用いて、パケットＰ１－１，Ｐ２－１，・・・，Ｐ８－１，Ｐ１－３，Ｐ２－３，・・・，Ｐ８－３のデータを復元する。
【0081】
図９（Ｄ）に示すように、受信装置２は、８台のカメラからの映像のパケットを、スイッチ２２２に渡す。これらのパケットは、冗長パケットに基づいて受信装置２の統合部５０によって復元されたパケットを含む。受信装置２から送信される各パケットは、８台の映像モニター２１１，２１２，・・・，２１８のいずれかのアドレスを宛先としている。この図においては、パケットの記載を省略している。
【0082】
図９（Ｅ）に示すように、スイッチ２２２は、受信装置２から送信されたパケットを、それぞれの宛先の映像モニターに転送する。具体的には、スイッチ２２２は、映像モニター２１１に、パケットＰ１－１，Ｐ１－２，Ｐ１－３，Ｐ１－４を順次送信する。また、スイッチ２２２は、映像モニター２１２に、パケットＰ２－１，Ｐ２－２，Ｐ２－３，Ｐ２－４を順次送信する。以下同様に、スイッチ２２２は、映像モニター２１８までの計８台の映像モニターに、それぞれパケットを送信する。つまり、図示する範囲において各映像モニターに、４個ずつのパケットが到達する。
【0083】
なお、図７，図８，図９を参照しながら、カメラ２０１から２０８までの各々が４個のパケットを送出し、映像モニター２１１から２１８までの各々が４個のパケットを受信するまでの過程を説明した。伝送システム１００２は、この過程を繰り返し実行することができる。これにより、任意の長さの映像信号は、カメラ側から、送信装置１と受信装置２との間での伝送を介して、映像モニター側に伝送され得る。
【0084】
この第３実施形態では、３本の１ギガバイトイーサネットを用いて、８本のストリームを伝送することができた。しかも、冗長パケットを生成して伝送したため、３本の通信回線のうちのどれか１本が回線断の状態になっても、失われたパケットのデータを復元することができた。従来技術を用いて冗長化した場合には、伝送には４本の１ギガビットイーサネット、または２本の１０ギガビットイーサネットが必要であった。つまり、従来技術を用いる場合と比べて、低コストで、冗長性を確保できている。
【0085】
なお、本実施形態で例示した８本のストリームを伝送する場合に限らず、例えば５本以上且つ７本以下のストリームを伝送する場合にも、本実施形態を利用することにより、より低コストでの信号の伝送を実現することができる。具体的には、次の通りである。軽圧縮２Ｋ映像の１本のデータレートを０．２２Ｇｂｐｓとする。ストリームが５本の場合、６本の場合、７本の場合のいずれの場合も、第１の通信回線と第２の通信回線にストリームを分割して伝送を行うことができる。また、第３の通信回線で、冗長パケットの伝送を行える。つまり、これらのいずれの場合にも、３本の１ギガビットイーサネットで、冗長化された信号を伝送することができる。一方、従来技術を用いた場合には、５本、６本、または７本のストリームを伝送するためには、２本の１ギガビットイーサネットと、冗長パケット用の２本の１ギガビットイーサネットの、合計４本の１ギガビットイーサネットが必要となる。あるいは、従来技術を用いる場合には、この４本の１ギガビットイーサネットを用いる代わりに、２本の１０ギガビットイーサネットが必要となる。つまり、これらのいずれの場合にも、本実施形態を用いることにより、通信回線のコストをより小さくすることが可能である。
【0086】
また、本実施形態を適用できるのは、軽圧縮２Ｋの映像の、Ｎ＝２の場合には限定されない。複数本のストリームのデータレートの合計が、ある通信回線のインターフェース速度を超えるが、それらをＮ本に分割することによりその通信回線のインターフェース速度に収まる場合には、本実施形態を適用することができる。また、それにより、通信回線のコストをより低くすることが可能である。
【0087】
［第４実施形態］
次に、第４実施形態について説明する。なお、前実施形態までにおいて既に説明した事項については以下において説明を省略する場合がある。ここでは、本実施形態に特有の事項を中心に説明する。なお、本実施形態における送信装置は、第１実施形態で説明した送信装置であってよい。また、本実施形態における受信装置は、第１実施形態で説明した受信装置であってよい。
次に、第４実施形態について説明する。なお、前実施形態までにおいて既に説明した事項については以下において説明を省略する場合がある。ここでは、本実施形態に特有の事項を中心に説明する。なお、本実施形態における送信装置は、第１実施形態で説明した送信装置であってよい。また、本実施形態における受信装置は、第１実施形態で説明した受信装置であってよい。
【0088】
第４実施形態の伝送システムは、映像送信側の装置（カメラ等）および映像受信側の装置（映像モニター等）が、元々ＳＭＰＴＥ ＳＴ２０２２－７の冗長性に対応している場合のための構成を有する。本実施形態では、送信装置および受信装置を２系統用意しておき、その上で、集約装置でデータの流れを集約した形態の伝送を行う。集約装置は、ＳＭＰＴＥ ＳＴ２０２２－７の受信機能を持ち、２系統を集約した上で、受信したパケットをＩＰとして再度送信する装置である。
【0089】
図１０は、本実施形態による伝送システムの概略機能構成を示すブロック図である。図示するように、伝送システム１００３は、カメラ１０３と、送信装置１－１および１－２と、受信装置２－１および２－２と、スイッチ２３１，２３２，２３３，２３４，２３５，２３６，２３７と、集約装置２６１，２６２，２６３と、映像モニター１０４とを含んで構成される。
【0090】
カメラ１０３は、映像を撮影し、撮影した映像の信号を出力する。カメラ１０３は、ＳＭＰＴＥ ＳＴ２０２２－７に対応しており、撮影した非圧縮２Ｋの映像（約１．３Ｇｂｐｓ）を２系統で出力する。つまり、カメラ１０３は、元々２系統で同一の映像を伝送するように設計されている製品である。図示する構成において、カメラ１０３は、第１の系統として、スイッチ２３１を経由して送信装置１－１側に映像信号を出力する。また、カメラ１０３は、第２の系統として、スイッチ２３２を経由して送信装置１－２側に映像信号を出力する。
【0091】
送信装置１－１，１－２は、それぞれ、入力された映像信号を、パケット単位で並べ替えて、Ｎ本の通信回線（第１の通信回線から第Ｎの通信回線まで）で送信する機能を持つ装置である。また、送信装置１－１，１－２のそれぞれは、入力された映像信号に基づいて、冗長パケットを生成する。送信装置１－１，１－２のそれぞれは、生成した冗長パケットを第（Ｎ＋１）の通信回線で送信する。送信装置１－１，１－２のそれぞれは、第１実施形態における送信装置１であってよい。
【0092】
受信装置２－１，２－２は、それぞれ、Ｎ本の通信回線（第１の通信回線から第Ｎの通信回線まで）で受信したパケット（ＲＴＰパケット）を並べて、１本のＩＰフロー（映像信号）として出力する機能を持つ装置である。受信装置２－１，２－２のそれぞれは、また、第（Ｎ＋１）の通信回線で冗長パケットを受信する。受信装置２－１，２－２のそれぞれは、上記第１の通信回線から第Ｎの通信回線までのいずれかで信号を受信できない場合には、第（Ｎ＋１）の通信回線で受信した冗長パケットを利用して、受信できなかった通信回線のパケットのデータを復元することができる。受信装置２－１，２－２のそれぞれは、第１実施形態における受信装置２であってよい。
【0093】
スイッチ２３１，２３２，２３３，２３４，２３５，２３６，２３７のそれぞれは、ネットワークスイッチである。各スイッチは、入力されるＩＰパケットを、宛先に応じた所定のネットワークパスに出力する。
【0094】
具体的には、スイッチ２３１は、カメラ１０３の第１系統の出力からのパケットを、送信装置１－１に転送する。また、スイッチ２３１は、送信装置１－１から出力される３本の通信回線それぞれで伝送するためのパケットを、集約装置２６１，２６２，２６３に転送する。スイッチ２３２は、カメラ１０３の第２系統の出力からのパケットを、送信装置１－２に転送する。また、スイッチ２３２は、送信装置１－１から出力される３本の通信回線それぞれで伝送するためのパケットを、集約装置２６１，２６２，２６３に転送する。スイッチ２３３は、第１の通信回線を通して集約装置２６１から受信するパケットを、受信装置２－１側（スイッチ２３６側）と受信装置２－２側（スイッチ２３７側）の両方に転送する。スイッチ２３４は、第２の通信回線を通して集約装置２６１から受信するパケットを、受信装置２－１側（スイッチ２３６側）と受信装置２－２側（スイッチ２３７側）の両方に転送する。スイッチ２３５は、第３の通信回線を通して集約装置２６１から受信するパケットを、受信装置２－１側（スイッチ２３６側）と受信装置２－２側（スイッチ２３７側）の両方に転送する。スイッチ２３６は、スイッチ２３３，２３４，２３５のそれぞれからのパケット（第１系統側）を、受信装置２－１に転送する。スイッチ２３７は、スイッチ２３３，２３４，２３５のそれぞれからのパケット（第２系統側）を、受信装置２－２に転送する。
【0095】
集約装置２６１，２６２，２６３は、それぞれ、送信装置１－１からのデータ列と送信装置１－２からのデータ列のいずれかを選択して、それぞれ、スイッチ２３３，２３４，２３５に向けて送信するものである。集約装置２６１，２６２，２６３は、互いに異なるデータを、送信装置側から受信する。集約装置２６１，２６２，２６３のそれぞれが、送信装置１－１および１－２から受信するデータは、エラー等がない限りは、同一のデータであることが想定されているものである。つまり、集約装置２６１，２６２，２６３は、送信装置１－１側の系統と、送信装置１－２側の系統とを集約する。集約装置２６１，２６２，２６３は、それぞれ、ＷＡＮの通信回線を通して、スイッチ２３３，２３４，２３５に対してパケットを送信する。
【0096】
スイッチ２３３，２３４，２３５は、それぞれが受信したデータを、受信装置２－１および２－２の両方に渡す。
【0097】
映像モニター１０４は、映像信号を受信し、受信した映像を画面に表示する。映像モニター１０４は、ＳＭＰＴＥ ＳＴ２０２２－７に対応しており、映像信号を２系統で入力する。映像モニター１０４は、２系統の両方から受信した映像信号のうち、いずれか一方をデコードして画面に表示する。２系統のうちの１系統の選択は、設定に基づいて行ったり、受信した信号の状態を相互に比較した結果に基づいて行ったりしてよい。映像モニター１０４は、２系統のうちのいずれか一方からしか映像信号を受信できない場合には、受信できている側の系統の映像信号をデコードして画面に表示する。
【0098】
なお、図１０に示す構成において、カメラ１０３からスイッチ２３１を経由して送信装置１－１までの伝送路、およびカメラ１０３からスイッチ２３２を経由して送信装置１－２までの伝送路としては、１０ギガビットイーサネットを使用できる。また、受信装置２－１からスイッチ２３６を経由して映像モニター１０４までの伝送路、および受信装置２－２からスイッチ２３７を経由して映像モニター１０４までの伝送路としては、１０ギガビットイーサネットを使用できる。図１０のその他の伝送路としては、ＷＡＮ部分も含めて、それぞれ１Ｇｂｐｓの通信回線を使用できる。
【0099】
図１０に示す構成では、送信装置１－１と１－２のそれぞれが、Ｎ＝２として、第１および第２の通信回線で、カメラ１０３から渡される映像信号のパケットを送信する。また、送信装置１－１と１－２のそれぞれは、冗長パケットを生成し、第３の通信回線で送信する。ただし、集約装置２６１，２６２，２６３のそれぞれは、送信装置１－１側の系統と送信装置１－２の系統からのパケットを集約し、いずれか一方のパケットを受信装置側（それぞれ、スイッチ２３３，２３４，２３５）に送信する。そして、受信装置側において、スイッチ２３３，２３４，２３５は、それぞれ、集約装置２６１，２６２，２６３から受信したパケットを、受信装置２－１側と受信装置２－２側との両方に振り分ける。なお、受信装置２－１へのパケットは、スイッチ２３６を経由する。受信装置２－２へのパケットは、スイッチ２３７を経由する。受信装置２－１，２－２のそれぞれは、受信した映像のパケットを、映像モニター１０４に渡す。受信装置２－１からのパケットは、映像モニター１０４の２系統の入力のうちの第１系統側に渡される。また、受信装置２－２からのパケットは、映像モニター１０４の第２系統側に渡される。
【0100】
つまり、図１０に示す構成では、送信側のエリア内および受信側のエリア内のそれぞれでは、ＳＴ２０２２－７の方式で、２系統での伝送が行われる。送信側のエリア内とは、カメラ１０３から集約装置２６１，２６２，２６３までの伝送の部分である。受信側のエリア内とは、スイッチ２３３，２３４，２３５から映像モニター１０４までの伝送の部分である。また、ＷＡＮによる伝送部分では、冗長性を持つ信号が伝送される。この冗長性は、送信装置１－１，１－２で生成された冗長パケットによって得られるものである。なお、集約装置２６１，２６２，２６３のそれぞれは、２系統（送信装置１－１側および送信装置１－２側）でのＲＴＰパケットのどちらか一方を選択して、スイッチ２３３，２３４，２３５に送信する。
【0101】
図１１、図１２、図１３は、第４実施形態における、装置間のパケットの伝送の例を示す概略図である。図１１（Ａ）は、カメラ１０３から、送信装置１－１，１－２のそれぞれへのパケットの伝送を示す。なお、この伝送において経由するスイッチ２３１，２３２の記載をここでは省略している。図１１（Ｂ）は、送信装置１－１，１－２のそれぞれから集約装置２６１，２６２，２６３のそれぞれへのパケットの伝送を示す。なお、この伝送において経由するスイッチ２３１，２３２の記載をここでは省略している。図１２（Ｃ）は、集約装置２６１からスイッチ２３３、集約装置２６２からスイッチ２３４、そして、集約装置２６３からスイッチ２３５へのパケットの伝送を示す。図１３（Ｄ）は、集約装置２６１，２６２，２６３のそれぞれから受信装置２－１，２－２のそれぞれへのパケットの伝送を示す。なお、この伝送において経由するスイッチ２３６，２３７の記載をここでは省略している。図１３（Ｅ）は、受信装置２－１，２－２のそれぞれから映像モニター１０４へのパケットの伝送を示す。なお、この伝送において経由するスイッチ２３６，２３７の記載をここでは省略している。
【0102】
図１１（Ａ）に示すように、カメラ１０３から送信装置１－１と１－２のそれぞれへの系統において、パケットＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４が順次渡される。送信装置１－１と１－２とは、それぞれにおいて、冗長パケットＰ－Ｒ１，Ｐ－Ｒ２を生成する。
【0103】
図１１（Ｂ）に示すように、送信装置１－１は、集約装置２６１に対してパケットＰ１，Ｐ３を、集約装置２６２に対してパケットＰ２，Ｐ４を、そして集約装置２６３に対してパケットＰ－Ｒ１，Ｐ－Ｒ２を、それぞれ順次渡す。また、送信装置１－２もまた、集約装置２６１に対してパケットＰ１，Ｐ３を、集約装置２６２に対してパケットＰ２，Ｐ４を、そして集約装置２６３に対してパケットＰ－Ｒ１，Ｐ－Ｒ２を、それぞれ順次渡す。集約装置２６１，２６２，２６３のそれぞれは、両系統から受信したパケットのうち、どちらかの系統のパケットを、受信側のスイッチ２３３，２３４，２３５に対して送信するために選択する。
【0104】
図１２（Ｃ）に示すように、集約装置２６１は、ＷＡＮ回線を経由して、パケットＰ１，Ｐ３を、順次、スイッチ２３３に送信する。集約装置２６２は、ＷＡＮ回線を経由して、パケットＰ２，Ｐ４を、順次、スイッチ２３４に送信する。集約装置２６３は、ＷＡＮ回線を経由して、パケットＰ－Ｒ１，Ｐ－Ｒ２を、順次、スイッチ２３５に送信する。
【0105】
図１３（Ｄ）に示すように、スイッチ２３３は、送信装置側から受信したパケットＰ１，Ｐ３を、受信装置２－１と受信装置２－２の両方に渡す。スイッチ２３４は、送信装置側から受信したパケットＰ２，Ｐ４を、受信装置２－１と受信装置２－２の両方に渡す。スイッチ２３５は、送信装置側から受信したパケットＰ―Ｒ１，Ｐ―Ｒ２を、受信装置２－１と受信装置２－２の両方に渡す。なお、受信装置２－１，２－２のそれぞれは、受信したパケットを並べてフローの再構成を行う。なお、受信装置２－１，２－２のそれぞれは、伝送において失われたパケットがある場合には、冗長パケットを用いて、失われたパケットのデータを復元してから、フローの再構成を行う。
【0106】
図１３（Ｅ）に示すように、受信装置２－１，２－２は、ともに、パケットＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４を順次、映像モニター１０４に送信する。映像モニター１０４は、これら両系統のパケットの列を受信し、どちらかの系統のパケットに基づいて、映像をデコードし、画面に表示する。
【0107】
つまり、第４実施形態の伝送システム１００３は、下記の構成を有する。このような構成により、冗長出力端を有する供給元装置と冗長入力端を有する供給先装置との間での信号の伝送において、必要な通信回線容量を小さくすることができる。ここで、供給元装置や供給先装置は、例えば、ＳＭＰＴＥ ＳＴ２０２２－７の規格に対応した製品である。
【0108】
供給元装置（例えばカメラ１０３）は、同一のデータ列を、第１出力端および第２出力端からそれぞれ出力する（図１０では、送信装置１－１宛と送信装置１－２宛）。第１送信装置（送信装置１－１）は、前記供給元装置の前記第１出力端から出力された前記データ列を入力し、第１のデータ列から第Ｎのデータ列（Ｎ≧２）までに分割するとともに、前記第１のデータ列から前記第Ｎのデータ列までに基づいて冗長データ列である第（Ｎ＋１）のデータ列を生成し、前記第１のデータ列から前記第（Ｎ＋１）のデータ列までのそれぞれを送信する（図１０では、集約装置２６１，２６２，２６３のそれぞれ宛）。第２送信装置（送信装置１－２）は、前記供給元装置の前記第２出力端から出力された前記データ列を入力し、第１のデータ列から第Ｎのデータ列までに分割するとともに、前記第１のデータ列から前記第Ｎのデータ列までに基づいて冗長データ列である第（Ｎ＋１）のデータ列を生成し、前記第１のデータ列から前記第（Ｎ＋１）のデータ列までのそれぞれを送信する（図１０では、集約装置２６１，２６２，２６３のそれぞれ宛）。
【0109】
第ｉの集約装置（図１０では、集約装置２６１，２６２，２６３のそれぞれ）は、前記第１送信装置が送信した第ｉのデータ列（１≦ｉ≦Ｎ＋１）と前記第２送信装置が送信した第ｉのデータ列のいずれかを選択してそれぞれ送信するものである。第ｉの集約装置は、第１の集約装置から第（Ｎ＋１）の集約装置までの（Ｎ＋１）個の集約装置である。第ｉのスイッチ（図１０では、スイッチ２３３，２３４，２３５のそれぞれ）は、前記第ｉの集約装置（１≦ｉ≦Ｎ＋１）が送信した第ｉのデータ列を受信して、前記第ｉのデータ列を第１の出力端と第２の出力端のそれぞれから出力するものである。第ｉのスイッチは、第１のスイッチから第（Ｎ＋１）のスイッチまでの（Ｎ＋１）個のスイッチである。
【0110】
第１受信装置（受信装置２－１）は、前記第ｉのスイッチの第１の出力端から出力された第ｉのデータ列（１≦ｉ≦Ｎ＋１）をそれぞれ受信し、受信した第１のデータ列から第（Ｎ＋１）のデータ列に基づいて、第１のデータ列から第Ｎのデータ列までを統合して成る出力データ列を出力する。第２受信装置（受信装置２－２）は、前記第ｉのスイッチの第２の出力端から出力された第ｉのデータ列（１≦ｉ≦Ｎ＋１）をそれぞれ受信し、受信した第１のデータ列から第（Ｎ＋１）のデータ列に基づいて、第１のデータ列から第Ｎのデータ列までを統合して成る出力データ列を出力する。供給先装置（例えば映像モニター１０４）は、前記第１受信装置が出力した出力データ列を第１入力端から取得し、前記第２受信装置が出力した出力データ列を第２入力端から取得する。
【0111】
本実施形態の構成では、送信装置１－１，１－２、集約装置２６１，２６２，２６３、受信装置２－１，２－２、スイッチ２３１～２３７の、どの１台が故障しても、映像伝送が途切れないように冗長性が確保されている。また、図示する通信回線７０１，７０２，７０３のどれか１本が回線断の状態になっても、映像伝送が途切れないように冗長性が確保されている。また、本実施形態では、冗長化された信号を１ギガビットイーサネット３本で伝送することが可能である。つまり、従来技術では１０ギガビットイーサネット２本の通信回線が必要であるのに対して、本実施形態が有利である（１０ギガビットイーサネット２本のコストが、１ギガビットイーサネット３本のコストを超える場合）。
【0112】
本実施形態では、非圧縮の２Ｋの映像を、Ｎ＝２として伝送する場合を説明したが、この例には限定されない。１本のストリームとしてはある通信回線のインターフェース速度を超えるが、１／Ｎにすることにより収まる場合に本実施形態を適用することができる。
【0113】
［第５実施形態］
次に、第５実施形態について説明する。なお、前実施形態までにおいて既に説明した事項については以下において説明を省略する場合がある。ここでは、本実施形態に特有の事項を中心に説明する。第５実施形態の伝送システムにおける特徴は、送信装置１と受信装置２との間の通信のための複数の通信回線のビットレートが少なくとも一部異なることである。なお、本実施形態における送信装置は、第１実施形態で説明した送信装置であってよい。また、本実施形態における受信装置は、第１実施形態で説明した受信装置であってよい。
次に、第５実施形態について説明する。なお、前実施形態までにおいて既に説明した事項については以下において説明を省略する場合がある。ここでは、本実施形態に特有の事項を中心に説明する。第５実施形態の伝送システムにおける特徴は、送信装置１と受信装置２との間の通信のための複数の通信回線のビットレートが少なくとも一部異なることである。なお、本実施形態における送信装置は、第１実施形態で説明した送信装置であってよい。また、本実施形態における受信装置は、第１実施形態で説明した受信装置であってよい。
【0114】
図１４は、本実施形態による伝送システムの概略機能構成を示すブロック図である。図示するように、伝送システム１００４は、送信装置１と受信装置２とを含んで構成される。送信装置１と受信装置２との間には、通信回線７０１，７０２，７０３が設けられている。図示する例では、通信回線７０１の容量は、１Ｇｂｐｓである。また、通信回線７０２および７０３の容量は、それぞれ、２Ｇｂｐｓである。このように、送信装置１と受信装置２との間で用いられる通信回線の容量が異なっていてもよい。
【0115】
図１５は、第５実施形態における、送信装置１から受信装置２へのパケットの伝送の例を示す概略図である。本実施例では、便宜的にＡ，Ｂ，Ｃと呼ぶ３本の映像の信号を、送信装置１が受信装置２に対して送信する。図１５は、所定の単位期間において伝送されるパケットの構成を示している。同図において、パケットＰ－Ａ１およびＰ－Ａ２のそれぞれは、映像ＡのＲＴＰパケットである。また、パケットＰ－Ｂ１およびＰ－Ｂ２のそれぞれは、映像ＢのＲＴＰパケットである。また、パケットＰ－Ｃ１およびＰ－Ｃ２のそれぞれは、映像ＣのＲＴＰパケットである。映像Ａ，Ｂ，Ｃの映像信号は、それぞれ、一例として０．６Ｇｂｐｓのレートで伝送されるものである。
【0116】
なお、パケットＰ－Ｒ１，Ｐ－Ｒ２，Ｐ－Ｒ３，Ｐ－Ｒ４は、送信装置１の分配部２０が生成する冗長パケットである。ここでは、パケットＰ－Ｒ１は、分配部２０が、冗長信号生成関数を用いて、パケットＰ－Ａ１とＰ－Ｂ１とに基づいて生成したパケットである。同様に、パケットＰ－Ｒ２は、分配部２０が、パケットＰ－Ａ１とＰ－Ｃ１とに基づいて生成したパケットである。また、パケットＰ－Ｒ３は、分配部２０が、冗長信号生成関数を用いて、パケットＰ－Ａ２とＰ－Ｂ２とに基づいて生成したパケットである。また、パケットＰ－Ｒ４は、分配部２０が、パケットＰ－Ａ２とＰ－Ｃ２とに基づいて生成したパケットである。
【0117】
一例として、パケットＰ－Ｒ１は、パケットＰ－Ａ１とパケットＰ－Ｂ１の対応するビット同士の排他的論理和をとることによって生成される。
【0118】
前述の通り映像Ａ，Ｂ，Ｃの映像信号のレートがそれぞれ０．６Ｇｂｐｓである場合に、本実施形態の伝送方法を用いると、冗長性を確保したうえで、１本の１Ｇｂｐｓの通信回線と、２本の２Ｇｂｐｓの通信回線とで、伝送することが可能である。一方、従来技術を用いる場合には、冗長性を確保してこれら映像Ａ，Ｂ，Ｃを伝送するためには、１本の１Ｇｂｐｓの通信回線と、２本の２Ｇｂｐｓの通信回線とでは不十分である。従来技術を用いる場合には、例えば、３本の２Ｇｂｐｓの通信回線、あるいは６本の１Ｇｂｐｓの通信回線が必要である。
【0119】
以上説明した第１実施形態から第５実施形態のいずれかを用いることにより、例えば複数回線のうちの１回線が切れても信号の伝送が継続可能であるという冗長性を確保しつつ、より低速な（低コストな）通信回線での伝送を可能にすることができる。言い換えれば、冗長性を確保しながら、トータルの伝送量を削減することができる。
【0120】
図１６は、第１実施形態から第５実施形態までにおいて用いる各装置（送信装置１、受信装置２等）の内部構成の例を示すブロック図である。各装置は、コンピューターを用いて実現され得る。図示するように、そのコンピューターは、中央処理装置１９０１と、ＲＡＭ１９０２と、入出力ポート１９０３と、入出力デバイス１９０４や１９０５等と、バス１９０６と、を含んで構成される。コンピューター自体は、既存技術を用いて実現可能である。中央処理装置１９０１は、ＲＡＭ１９０２等から読み込んだプログラムに含まれる命令を実行する。中央処理装置１９０１は、各命令にしたがって、ＲＡＭ１９０２にデータを書き込んだり、ＲＡＭ１９０２からデータを読み出したり、算術演算や論理演算を行ったりする。ＲＡＭ１９０２は、データやプログラムを記憶する。ＲＡＭ１９０２に含まれる各要素は、アドレスを持ち、アドレスを用いてアクセスされ得るものである。なお、ＲＡＭは、「ランダムアクセスメモリー」の略である。入出力ポート１９０３は、中央処理装置１９０１が外部の入出力デバイス等とデータのやり取りを行うためのポートである。入出力デバイス１９０４や１９０５は、入出力デバイスである。入出力デバイス１９０４や１９０５は、入出力ポート１９０３を介して中央処理装置１９０１との間でデータをやりとりする。バス１９０６は、コンピューター内部で使用される共通の通信路である。例えば、中央処理装置１９０１は、バス１９０６を介してＲＡＭ１９０２のデータを読んだり書いたりする。また、例えば、中央処理装置１９０１は、バス１９０６を介して入出力ポートにアクセスする。
【0121】
なお、上述した実施形態における送信装置や受信装置の少なくとも一部の機能をコンピューターで実現することができる。その場合、この機能を実現するためのプログラムをコンピューター読み取り可能な記録媒体に記録して、この記録媒体に記録されたプログラムをコンピューターシステムに読み込ませ、実行することによって実現しても良い。なお、ここでいう「コンピューターシステム」とは、ＯＳや周辺機器等のハードウェアを含むものとする。また、「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、フレキシブルディスク、光磁気ディスク、ＲＯＭ、ＣＤ－ＲＯＭ、ＤＶＤ－ＲＯＭ、ＵＳＢメモリー等の可搬媒体、コンピューターシステムに内蔵されるハードディスク等の記憶装置のことをいう。つまり、「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、非一過性の（non-transitory）コンピューター読み取り可能な記録媒体であってよい。さらに「コンピューター読み取り可能な記録媒体」とは、インターネット等のネットワークや電話回線等の通信回線を介してプログラムを送信する場合の通信線のように、一時的に、動的にプログラムを保持するもの、その場合のサーバーやクライアントとなるコンピューターシステム内部の揮発性メモリーのように、一定時間プログラムを保持しているものも含んでも良い。また上記プログラムは、前述した機能の一部を実現するためのものであっても良く、さらに前述した機能をコンピューターシステムにすでに記録されているプログラムとの組み合わせで実現できるものであっても良い。
【0122】
以上、複数の実施形態を説明したが、本発明はさらに次のような変形例でも実施することが可能である。前述の実施形態では、冗長信号生成関数および冗長信号生成逆関数は、排他的論理和演算を主に用いて（適宜、否定演算を組み合わせるなどしてもよい）実現される場合を説明した。しかしながら、冗長信号生成関数は、このような関数には限られない。適切な冗長データ列を生成するための関数としての要件を満たせば、他の形態の関数を用いてもよい。冗長信号生成関数が満たすべき要件は、次の通りである。即ち、冗長データ列は、第１のデータ列から第Ｎのデータ列までのうちの第ｉのデータ列（任意のｉ；１≦ｉ≦Ｎ）が欠損したときに、第１のデータ列から第Ｎのデータ列までの第ｉのデータ列を除く他のデータ列と、冗長データ列と、に基づいて前記第ｉのデータ列を復元可能とするものである。また、冗長信号生成逆関数は、その逆関数である。
【0123】
また、前述の実施形態では、送信装置と受信装置との間を３本の通信回線で接続する例を説明したが、送信装置と受信装置との間の通信回線の本数は（Ｎ＋１）であればよい。ここで、Ｎは、２以上の整数である。Ｎは、冗長パケットを除くパケットの伝送路の数である。
【0124】
以上、この発明の実施形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計等も含まれる。
【産業上の利用可能性】
【0125】
本発明を、例えば、信号の伝送に利用することができる。その一例として、本発明を、映像コンテンツや音声コンテンツの伝送に利用することができる。但し、本発明の利用範囲はここに例示したものには限られない。
【符号の説明】
【0126】
１，１－１，１－２ 送信装置（通信装置）
２，２－１，２－２ 受信装置（通信装置）
１０ 入力部
２０ 分配部（冗長データ列生成部）
３０ 送信部
４０ 受信部
５０ 統合部（復元部）
６０ 出力部
１０１ カメラ
１０３ カメラ（供給元装置）
１０２ 映像モニター
１０４ 映像モニター（供給先装置）
２０１，２０２，２０３，・・・，２０８ カメラ
２１１，２１２，２１３，・・・，２１８ 映像モニター
２２１，２２２，２３１，２３２，２３３，２３４，２３５，２３６，２３７ スイッチ
２６１，２６２，２６３ 集約装置
１０００，１００１，１００２，１００３，１００４ 伝送システム
１９０１ 中央処理装置
１９０２ ＲＡＭ
１９０３ 入出力ポート
１９０４，１９０５ 入出力デバイス
１９０６ バス
２，２－１，２－２ 受信装置（通信装置）
１０ 入力部
２０ 分配部（冗長データ列生成部）
３０ 送信部
４０ 受信部
５０ 統合部（復元部）
６０ 出力部
１０１ カメラ
１０３ カメラ（供給元装置）
１０２ 映像モニター
１０４ 映像モニター（供給先装置）
２０１，２０２，２０３，・・・，２０８ カメラ
２１１，２１２，２１３，・・・，２１８ 映像モニター
２２１，２２２，２３１，２３２，２３３，２３４，２３５，２３６，２３７ スイッチ
２６１，２６２，２６３ 集約装置
１０００，１００１，１００２，１００３，１００４ 伝送システム
１９０１ 中央処理装置
１９０２ ＲＡＭ
１９０３ 入出力ポート
１９０４，１９０５ 入出力デバイス
１９０６ バス
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】