JP4645278B2 - 光信号処理装置 - Google Patents

Description

本発明は、オーディオ・ビデオ・ストリームデータをファイバチャネル（光通信線）を介してデータ記憶装置に記録し、又は／及び再生するＡＶサーバー等に適用して好適な光信号処理装置に関する。

詳しくは、ＡＶサーバー等において、第１系統のファイバチャネルに接続される光通信入出力用の第１のポートと、第２系統のファイバチャネルに接続される光通信入出力用の第２のポートとを光通信用のスイッチ部に接続して、第１又は第２の系統のファイバチャネルを選択し、外付けの光ファイバ・ハブや光ファイバチャネルスイッチに依存することなく、第１系統のファイバチャネルに接続された一方の光信号処理装置又は第２系統のファイバチャネルに接続された他方の光信号処理装置のいずれかを選択できるようにすると共に、光通信用のスイッチ機能を単体別部品で構成する場合に比べて、光通信入出力用端子及び光信号変換素子の部品点数を低減できるようにしたものである。

近年、放送局や映像及び音声情報配信システム等において、映像及び音声情報を編集処理する際にＡＶサーバーが使用される場合が多い。ＡＶサーバーは、データ記録再生装置や、データ記憶装置等を有している。データ記録再生装置では、データ記録時、映像及び音声情報を所定の圧縮規格により符号化して圧縮される。符号化圧縮後の映像及び音声データには、ヘッダ情報等の付加情報が付加されてストリームデータとなされる。データ記録再生装置には、光通信線（以下ファイバチャネルという）を介してデータ記憶装置が接続される。データ記録再生装置とデータ記憶装置との間を、ファイバチャネルを介して接続するのは、ストリームデータを高速転送するためである。データ記憶装置には、所定のデータフォーマットのストリームデータが記憶される。

データ再生時には、データ記憶装置からデータ記録再生装置へストリームデータが読み出され、当該ストリームデータを復号化して伸長するようになされる。復号化伸長後の映像及び音声データは、映像及び音声情報となされる。映像及び音声情報は、モニタへ出力される。

このようなデータ記憶装置を使用するデータ記録再生システムにおいて、複数のデータ記録再生装置（オリジネータ）を１台のデータ記憶装置に接続する場合は、アービトレーテッドループトポロジ接続又はファブリックトポロジ接続を採用される場合が多い。アービトレーテッドループトポロジ接続の場合、ファイバチャネルＨＵＢを使用する場合と、ファイバチャネルＨＵＢを使用せずに送信線で物理的にループを組む方式がある。

図１０Ａ及びＢは、従来例に係るデータ記録再生システム６１，６２の構成例を示すブロック図である。データ記録再生システム６１及び６２は、アービトレーテッドループトポロジ接続の場合である。

図１０Ａに示すデータ記録再生システム６１によれば、データ記録再生装置２０１、２０２、データ記憶装置３０１及びファイバチャネルＨＵＢ６０１を有して構成される。
ファイバチャネルＨＵＢ６０１は、データ記録再生側に２つのポートを有して２台のデータ記録再生装置２０１，２０２に接続される。そのデータ記憶側には１つのポートを有して、データ記憶装置３０１が接続される。

図１０Ｂに示すデータ記録再生システム６２によれば、データ記録再生装置２０１、２０２及びデータ記憶装置３０１を有して構成される。図１０Ｂに示すデータ記録再生システム６２によれば、ファイバチャネルＨＵＢを使用せずに送信線で物理的にループを組む方式である。このループ方式では、データ記録再生装置２０１がデータ記録再生装置２０２に接続されると共に、データ記録再生装置２０１及び２０２がデータ記憶装置３０１に接続される。

図１１Ａ及びＢは、従来例に係るデータ記録再生システム６３，６４の構成例を示すブロック図である。当該システム６３，６４共に、ファブリックトポロジ接続の場合である。図１１Ａに示すデータ記録再生システム６３は、データ記録再生装置２０１，２０２、データ記憶装置３０１及びファイバチャネルスイッチ６０２を有して構成される。ファイバチャネルスイッチ６０２は、データ記憶側に１つのポートを有して１台のデータ記憶装置３０１に接続される。そのデータ記録再生側には２つのポートを有して、データ記録再生装置２０１及び２０２が接続される。

図１１Ｂに示すデータ記録再生システム６４は、データ記録再生装置２０１、データ記憶装置３０１，３０２及びファイバチャネルスイッチ６０２’を有して構成される。ファイバチャネルスイッチ６０２’は、データ記憶側に２つのポートを有して２台のデータ記憶装置３０１，３０２に接続される。そのデータ記録再生側には１つのポートを有して、データ記録再生装置２０１が接続される。

図１２Ａ及びＢは、従来例に係るデータ記録再生システム６５，６６の構成例を示すブロック図である。当該システム６５，６６共に、アービトレーテッドループトポロジ接続の場合である。図１２Ａに示すデータ記録再生システム６５によれば、データ記録再生装置２０１、２台のデータ記憶装置３０１、３０２及びファイバチャネルＨＵＢ６０１’を有して構成される。ファイバチャネルＨＵＢ６０１’は、データ記憶側に２つのポートを有して２台のデータ記憶装置３０１，３０２に接続される。そのデータ記録再生側には１つのポートを有して、データ記録再生装置２０１が接続される。

図１２Ｂに示すデータ記録再生システム６６によれば、データ記録再生装置２０１、２台のデータ記憶装置３０１及び３０２を有して構成される。図１２Ｂに示すデータ記録再生システム６６によれば、ファイバチャネルＨＵＢを使用せずに送信線で物理的にループを組む方式である。このループ方式では、データ記録再生装置２０１が２台のデータ記憶装置３０１，３０２に接続されると共に、データ記憶装置３０１がデータ記憶装置３０２に接続される。

この種のデータ記録再生システムに関連して特許文献１には、テープライブラリ装置及びその制御方法が開示されている。このテープライブラリ装置によれば、ホストコンピュータと、テープライブラリシステムとの間にファイバチャネルスイッチを配置し、ファイバチャネルスイッチの上位に、ファイバチャネルを介してホストコンピュータが接続され、その下位にファイバチャネルを介してテープライブラリシステムの２系統のＦＣドライバが接続されている。このようにテープライブラリ装置を構成すると、ホストコンピュータにリブートすることなく、ＦＣドライバを交換して使用することができるというものである。

特開２００４−２６５５４８号公報（第４頁 図２）

ところで、従来例に係るデータ記録再生システム６１〜６６によれば、以下のような問題がある。

ｉ．データ記録再生システム６１，６５によれば、ファイバチャネルＨＵＢをデータ記録再生システム６１や６５等に追加するためにコストが上昇する。

ii．データ記録再生システム６２，６６によれば、ループ内の機器が故障や電源を落とした場合にループが停止してしまい、他の機器の動作を妨げるおそれがある。

iii．データ記録再生システム６３，６４によれば、ファイバチャネルスイッチ６０２，６０２’をデータ記録再生システム６３や６４等に追加するためにコストが上昇する。

iv．データ記録再生システム６１，６２及びデータ記録再生システム６５，６６によれば、アクセス時に、毎回アービトレイション（仲裁、調停）を実行し、ループの使用権を決めなくてはならない。このため、通信プロトコルが複雑であると共に複数のオリジネータからのアクセス時に、性能低下など不利な点がある。

ｖ．従って、１台のデータ記憶装置を使用するデータ記録再生システム６１〜６３において、２台のデータ記録再生装置２０１、２０２を接続する場合は、外付けのファイバチャネルＨＵＢ６０１または外付けのファイバチャネルスイッチ６０２をシステムに追加するか、プロトコルが複雑で性能面で不利なアービトレーテッドループトポロジ接続を採用しなくてはならない。

vi．また、２台のデータ記憶装置（以下光信号処理装置ともいう）３０１，３０２を使用するデータ記録再生システム６４〜６６において、１台のデータ記録再生装置（以下光信号処理装置ともいう）２０１を接続する場合は、外付けのファイバチャネルＨＵＢ６０１’または外付けのファイバチャネルスイッチ６０２’をシステムに追加するか、プロトコルが複雑で性能面で不利なアービトレーテッドループトポロジ接続を採用しなくてはならない。

そこで、この発明はこのような従来の課題を解決したものであって、外付けのファイバチャネルＨＵＢやファイバチャネルスイッチ等に依存することなく、一方の光信号処理装置又は他方の光信号処理装置のいずれかを選択できるようにすると共に、光通信用のスイッチ機能を単体別部品で構成する場合に比べて、光通信入出力用端子及び光信号変換素子の部品点数を低減できるようにした光信号処理装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の光信号処理装置は、第一の受光素子と、第一の発光素子とよりなる光通信入出力用の第一の端子と、第二の受光素子と、第二の発光素子とよりなる光通信入出力用の第二の端子と、第一の受光素子に接続される第一接続点と、第二の受光素子に接続される第二接続点と、第一接続点及び第二接続点のいずれかに接続されるか又はいずれにも接続されない状態になる第一の中点とを有する第一のスイッチ回路と、第一の発光素子に接続される第三接続点と、第二の発光素子に接続される第四接続点と、第三接続点及び第四接続点のいずれかに接続されるか又はいずれにも接続されない状態になる第二の中点とを有する第二のスイッチ回路と、第一の受光素子に接続される第五接続点と、第二の発光素子に接続され、第五接続点に対しオン／オフ制御される第六接続点とを有する第三のスイッチ回路と、第一の発光素子に接続される第七接続点と、第二の受光素子に接続され、第七接続点に対しオン／オフ制御される第八接続点とを有する第四のスイッチ回路と、第一の中点から入力される信号を受信し、第二の中点に出力する信号を送信する信号処理部と、上位装置から発せられる命令に応じて、第一系統選択状態では、第一の中点を第一接続点に接続させるべく第一のスイッチ回路を制御し、第二の中点を第三接続点に接続させるべく第二のスイッチ回路を制御し、第三のスイッチ回路及び第四のスイッチ回路を共にオフ制御し、第二系統選択状態では、第一の中点を第二接続点に接続させるべく第一のスイッチ回路を制御し、第二の中点を第四接続点に接続させるべく第二のスイッチ回路を制御し、第三のスイッチ回路及び第四のスイッチ回路を共にオフ制御し、第一ループ状態では、第一の中点を第一接続点及び第二接続点のいずれにも接続させない状態に第一のスイッチ回路を制御し、第二の中点を第三接続点及び第四接続点のいずれにも接続させない状態に第二のスイッチ回路を制御し、第三のスイッチ回路をオン制御し、第四のスイッチ回路をオフ制御し、第二ループ状態では、第一の中点を第一接続点及び第二接続点のいずれにも接続させない状態に第一のスイッチ回路を制御し、第二の中点を第三接続点及び第四接続点のいずれにも接続させない状態に第二のスイッチ回路を制御し、第三のスイッチ回路をオフ制御し、第四のスイッチ回路をオン制御する、スイッチ制御部とを具備する。

本発明に係る光信号処理装置によれば、外付けのファイバチャネルＨＵＢやファイバチャネルスイッチに依存することなく、第１系統の光通信線に接続されたデータ記憶装置又は第２系統の光通信線に接続された情報記録再生装置のいずれかを選択する光通信線選択機能を情報記録再生装置やデータ記憶装置等の切り替えに十分応用することができる。しかも、光通信用のスイッチ機能を単体別部品で構成する場合に比べて、光通信入出力用端子及び光信号変換素子の部品点数を低減することができる。これにより、情報記録再生システムを安価に構成できるようになる。

続いて、この発明に係る光信号処理装置、情報記録再生装置及び情報記録再生システムの一実施例について、図面を参照しながら説明をする。

図１は、本発明に係る第１の実施例としての光信号処理装置１０の構成例を示すブロック図である。
図１に示す光信号処理装置１０は、所定のデータに基づいて光信号処理する装置であり、例えば、オーディオ及びビデオ（以下ＡＶという）ストリームデータを光通信線を介してデータ記憶装置に記録し、又は／及び当該データを再生するＡＶサーバー等に適用して好適なものである。

光信号処理装置１０は、光通信入出力用の第１の端子（以下ポート１という）１と、光通信入出力用の第２の端子（以下ポート２いう）と、スイッチ回路アレイ５、信号処理部６及びスイッチ制御部７を有して構成される。

ポート１は第１系統の光通信線（以下ファイバチャネルＦＣ１１，ＦＣ１２という）に接続される。ポート１には受光素子３ａ及び発光素子４ａが備えられる。ポート１の受光素子側には、第１系統のファイバチャネルＦＣ１１が接続され、その発光素子側には、第１系統のファイバチャネルＦＣ１２が接続される。ファイバチャネルＦＣ１１、ＦＣ１２は第１系統の光信号処理装置１０ａに接続される。

ポート２は第２系統のファイバチャネルＦＣ２１，ＦＣ２２に接続される。ポート２には受光素子３ｂ及び発光素子４ｂが備えられる。受光素子３ａ，３ｂには半導体フォトダイオードが使用される。発光素子４ａ，４ｂには半導体レーザダイオードが使用される。ポート２の受光素子側には、第２系統のファイバチャネルＦＣ２１が接続され、その発光素子側には、第２系統のファイバチャネルＦＣ２２が接続される。ファイバチャネルＦＣ２１、ＦＣ２２は第２系統の光信号処理装置１０ｂに接続される。

ポート１及びポート２にはスイッチ部の一例となる光通信用のスイッチ回路アレイ５が接続され、第１又は第２の系統のファイバチャネルＦＣ１１，ＦＣ１２，ＦＣ２１，ＦＣ２２を選択するようになされる。スイッチ回路アレイ５は、スイッチ回路ＳＷ１〜ＳＷ４を有して構成される。スイッチ回路ＳＷ１〜ＳＷ４は、当該光信号処理装置１０ａにおいて、受信し復調したデータの例えば、ヘッダ情報内に記述されているソース（Source）ＩＤやディストネーション（Destination）ＩＤ等を検出して、データを上位の制御系へ取り込むか、又は、他の光信号処理装置１０ｂに転送するかを振り分けるように機能する。スイッチ回路ＳＷ１〜ＳＷ４は、フィールド・プログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）から構成される。

スイッチ回路ＳＷ１〜ＳＷ４には、スイッチ制御部７が接続され、例えば、スイッチ制御データＤ１をデコードしてスイッチ制御信号Ｓ１〜Ｓ４を発生する。スイッチ制御データＤ１は、データの転送先又はデータ取り込み先を指示するヘッダ情報を解析して得られるデータであり、上位の制御端末装置又はファイルシステム（ファイルマネージャ）用のパーソナルコンピュータ（以下ＦＳパソコン８０という）又はネットワークインターフェース用のパソコン（以下Ｉ／Ｆパソコン９０という）から供給される。スイッチ制御信号Ｓ１はスイッチ回路ＳＷ１に供給される。同様にして、信号Ｓ２は回路ＳＷ２に供給され、信号Ｓ３は回路ＳＷ３に供給され、信号Ｓ４は回路ＳＷ４に各々供給される。スイッチ制御データＤ１は例えば、上位の制御系から供給される。

スイッチ回路ＳＷ１は、接続点ａ１、ｂ１及び中点ｃ１を有している。接続点ａ１は受光素子３ａに接続される。接続点ｂ１は受光素子３ｂに接続される。中点ｃ１は信号処理部６の入力点（in）に各々接続される。スイッチ回路ＳＷ１は、例えば、２ビットのスイッチ制御信号Ｓ１に基づいて切り換え動作をする。例えば、Ｓ１＝「００」で中立を維持する。Ｓ１＝「１０」で接続点ａ１と中点ｃ１とを接続して受光素子３ａを選択する。Ｓ１＝「１１」で接続点ｂ１と中点ｃ１とを接続して受光素子３ｂを選択する。

スイッチ回路ＳＷ２は、接続点ａ２、ｂ２及び中点ｃ２を有している。接続点ａ２は発光素子４ａに接続される。接続点ｂ２は発光素子４ｂに接続される。中点ｃ２は信号処理部６の出力点（out）に各々接続される。スイッチ回路ＳＷ２も、２ビットのスイッチ制御信号Ｓ２に基づいて切り換え動作をする。例えば、Ｓ２＝「００」で中立を維持する。Ｓ２＝「１０」で接続点ａ２と中点ｃ２とを接続して発光素子４ａを選択する。Ｓ２＝「１１」で接続点ｂ２と中点ｃ２とを接続して発光素子４ｂを選択する。

スイッチ回路ＳＷ３は、接続点ａ３及び接続点ｂ３を有している。接続点ａ３は受光素子３ａに接続され、接続点ｂ３は、発光素子４ｂに接続される。スイッチ回路ＳＷ３は、スイッチ制御信号Ｓ３に基づいてオンオフ制御を実行する。例えば、Ｓ３＝「０」でＯＦＦ、Ｓ３＝「１」でＯＮする。

スイッチ回路ＳＷ４は、接続点ａ４及び接続点ｂ４を有している。接続点ａ４は発光素子４ａに接続され、接続点ｂ４は、受光素子３ｂに各々接続される。スイッチ回路ＳＷ４も、スイッチ制御信号Ｓ４に基づいてオンオフ制御を実行する。例えば、Ｓ４＝「０」でＯＦＦ、Ｓ４＝「１」でＯＮする。以上のようなスイッチ回路ＳＷ１〜ＳＷ４の動作例を表１にまとめている。

次に、光信号処理装置１０におけるスイッチ回路アレイ５の動作例について説明する。

［第１系統を選択する場合］
スイッチ制御部７は、スイッチ回路ＳＷ１にスイッチ制御信号Ｓ１＝「１０」を供給すると共に、スイッチ回路ＳＷ２にスイッチ制御信号Ｓ２＝「１０」を供給する。このとき、スイッチＳＷ３，ＳＷ４はＯＦＦしたままである。この結果、Ｓ１＝「１０」で接続点ａ１と中点ｃ１とが接続されて受光素子３ａが選択され駆動される。また、Ｓ２＝「１０」で接続点ａ２と中点ｃ２とが接続されて発光素子４ａが選択され駆動される。このようにスイッチ回路アレイ５を制御すると、第１系統に接続された光信号処理装置１０ａを選択することができる。これにより、信号処理部６は、光信号処理装置１０ａとの間で光信号の送受信処理することができる。

［第２系統を選択する場合］
スイッチ制御部７は、スイッチ回路ＳＷ１にスイッチ制御信号Ｓ１＝「１１」を供給すると共に、スイッチ回路ＳＷ２にスイッチ制御信号Ｓ２＝「１１」を供給する。このとき、スイッチＳＷ３，ＳＷ４はＯＦＦしたままである。この結果、Ｓ１＝「１１」で接続点ｂ１と中点ｃ１とが接続されて受光素子３ｂが選択され駆動される。また、Ｓ２＝「１１」で接続点ｂ２と中点ｃ２とが接続されて発光素子４ｂが選択され駆動される。このようにスイッチ回路アレイ５を制御すると、第２系統に接続された光信号処理装置１０ｂを選択することができる。これにより、信号処理部６は、光信号処理装置１０ｂとの間で光信号の送受信処理することができる。

［スルーループ＃１を選択する場合］
スイッチ制御部７は、スイッチ回路ＳＷ１にスイッチ制御信号Ｓ１＝「００」を供給すると共に、スイッチ回路ＳＷ２にスイッチ制御信号Ｓ２＝「００」を供給する。これにより、中点ｃ１，ｃ２は中立状態、すなわち、いずれの接続点ａ１，ｂ１、ａ２，ｂ２も非選択となる。更に、スイッチ制御部７は、スイッチ回路ＳＷ３にスイッチ制御信号Ｓ３＝「１」を供給する。このとき、スイッチＳＷ４はＯＦＦしたままである。この結果、Ｓ３＝「１」で接続点ａ３と接続点ｂ３とが接続されて受光素子３ａの出力が発光素子４ｂに接続される。

上述のようにスイッチ回路アレイ５を制御すると、信号処理部６をスルーして、第１系統に接続された光信号処理装置１０ａと第２系統に接続された光信号処理装置１０ｂとを接続することができる。これにより、光信号処理装置１０ａは、光信号処理装置１０ｂへ光信号を伝送することができる。

［スルーループ＃２を選択する場合］
スイッチ制御部７は、スルーループ＃１を選択する場合と同様にして、スイッチ回路ＳＷ１及びスイッチ回路ＳＷ２にスイッチ制御信号Ｓ１，Ｓ２＝「００」を各々供給する。スイッチ制御部７は、スイッチ回路ＳＷ４にスイッチ制御信号Ｓ４＝「１」を供給する。このとき、スイッチＳＷ３はＯＦＦしたままである。この結果、Ｓ４＝「１」で接続点ａ４と接続点ｂ４とが接続されて受光素子３ｂの出力が発光素子４ａに接続される。

このようにスイッチ回路アレイ５を制御すると、信号処理部６をスルーして、第２系統に接続された光信号処理装置１０ｂと第１系統に接続された光信号処理装置１０ａとを接続することができる。これにより、光信号処理装置１０ｂは、光信号処理装置１０ａへ光信号を伝送することができる。

［スルーループ＃１及び＃２を同時に選択する場合］
スイッチ制御部７は、スルーループ＃１及び＃２を選択する場合と同様にして、スイッチ回路ＳＷ１及びスイッチ回路ＳＷ２にスイッチ制御信号Ｓ１，Ｓ２＝「００」を各々供給する。スイッチ制御部７は、スイッチ回路ＳＷ３にスイッチ制御信号Ｓ３＝「１」を供給すると共に、スイッチ回路ＳＷ４にスイッチ制御信号Ｓ４＝「１」を供給する。この結果、Ｓ３＝「１」で接続点ａ３と接続点ｂ３とが接続されて受光素子３ａの出力が発光素子４ｂに接続されると共に、Ｓ４＝「１」で接続点ａ４と接続点ｂ４とが接続されて受光素子３ｂの出力が発光素子４ａに接続される。

このようにスイッチ回路アレイ５を制御すると、信号処理部６をスルーして、第１系統に接続された光信号処理装置１０ａと第２系統に接続された光信号処理装置１０ｂとの間で光信号の送受信処理を行うことができる。なお、上述のスルーループ選択時に、スイッチ回路ＳＷ１にスイッチ制御信号Ｓ１＝「１０」又は「１１」を供給すると共に、スイッチ回路ＳＷ２にスイッチ制御信号Ｓ２＝「１０」又は「１１」を供給すると、光信号処理装置１０ａと光信号処理装置１０ｂとの間で送受信処理されている光信号をモニタすることができる。

このように、第１の実施例としての光信号処理装置１０によれば、所定のデータに基づいて光信号処理する場合に、スイッチ回路アレイ５は、第１系統のファイバチャネルＦＣ１１，ＦＣ１２に接続される光通信入出力用のポート１と、第２系統のファイバチャネルＦＣ２１，ＦＣ２２に接続される光通信入出力用のポート２とに接続されて第１又は第２の系統のファイバチャネルＦＣ１１，ＦＣ１２又はＦＣ２１，ＦＣ２２を選択するようになされる。

従って、第１系統のファイバチャネルＦＣ１１，ＦＣ１２に接続された一方の光信号処理装置１０ａ又は第２系統のファイバチャネルＦＣ２１，ＦＣ２２に接続された他方の光信号処理装置１０ｂのいずれかを選択することができる。このファイバチャネル選択機能を情報記録再生装置やデータ記憶装置等に十分応用することができる。しかも、光通信用のスイッチ機能を単体別部品で構成する場合に比べて、光通信入出力用の端子及び光信号変換素子の部品点数を低減することができる。

例えば、ファイバチャネルＨＵＢやファイバチャネルスイッチと共通する部品を省略できるので、ファイバスイッチ機能をデータ記録再生装置に対して外付けする場合に比べて、入出力端子４個、受光素子２個及び発光素子２個を低減できる。これにより、ＡＶサーバーシステム等の情報記録再生システムを安価に構成できるようになる。

第１の実施例では、スイッチ回路アレイ５をスイッチ制御信号Ｓ１〜Ｓ４で制御する場合について説明したが、これに限られることはなく、マニュアルスイッチを設けて手動操作するようにしてもよい。同様な効果が得られる。

図２は、光信号処理装置１０を利用した第２の実施例としてのデータ記録再生装置１００の構成例を示すブロック図である。
この実施例では、２ポートのファイバチャネル（光通信線）の入出力系統を具備すると共に、ファイバチャネル用の簡易スイッチ機能を備え、従来方式のファイバチャネルハブ（ＨＵＢ）、ファイバチャネルスイッチ（ＦＣＳ）を使用せずに、もう１台のデータ記録再生装置を接続可能としたものである。

図２に示すデータ記録再生装置１００は情報記録再生装置の一例であり、所定のデータフォーマットのストリームデータの記録及び／又は再生をする装置である。データ記録再生装置１００は、データ記憶装置３００やファイルシステム用のパーソナルコンピュータ（以下単にパソコンという）８０等に接続して使用される。情報記録再生装置は、データ記録再生装置１００の他にＰＣサーバーや、ノンリニアＡＶサーバー、ノンリニアエディタ等に適用して好適である。

データ記録再生装置１００は、１つのデータ記録再生基板１１、３つのエンコーダ基板（以下ＥＮＣ基板という）３１〜３３、５つのデコーダ基板（以下ＤＥＣ基板という）４１〜４５、１つの記録再生制御基板１２を有して構成される。

記録再生制御基板１２は、ＣＰＵインターフェース（以下ＣＰＵＩ／Ｆ回路２１という）及びＣＰＵブロック２２を有して構成される。ＣＰＵブロック２２はメインのＣＰＵ２３を有している。ＣＰＵ２３は、データ記録再生基板１１に実装された回路やメモリを制御する。例えば、ＣＰＵ２３は、データ記憶装置３００上の書き込み領域をファイルシステム用のパソコン８０から取得して、データ記録再生基板１１に実装されたメモリ上で、予め確保したアドレスエリアにＡＶストリームデータが満たされた時点で、データ記憶装置３００へＡＶストリームデータを記録するようになされる。

記録再生制御基板１２の図示しないＩ／Ｏポートには、データ記録再生基板１１のＩ／Ｏポートが接続される。データ記録再生基板１１は、光信号処理部を構成し、ファイバチャネルインターフェース回路（以下ＦＣ−Ｉ／Ｆ回路１３という）、バンクメモリ１４及びエンコーダ・デコーダインターフェース回路（以下ＥＮＣ／ＤＥＣ−Ｉ／Ｆ回路１５という）を有している。

ＦＣ−Ｉ／Ｆ回路１３はフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）から構成され、光信号処理及び簡易スイッチ機能を有している。例えば、ＦＣ−Ｉ／Ｆ回路１３には、スイッチ回路アレイ５、信号処理部６及びスイッチ制御部７が設けられる。

データ記録再生基板１１には、第１の実施例で説明したような光通信入出力用のポート１及びポート２が取り付けられる。ポート１は、第１系統のファイバチャネルＦＣ１（＝ＦＣ１１，ＦＣ１２）に接続される。ポート２は、第２系統のファイバチャネルＦＣ２（＝ＦＣ２１，ＦＣ２２）に接続される。

ポート１及び２には、第１の実施例で説明したような光通信用のスイッチ回路アレイ５が接続され、第１系統のファイバチャネルＦＣ１又は第２の系統のファイバチャネルＦＣ２を選択するようになされる。スイッチ回路アレイ５には信号処理部６が接続され、ストリームデータに基づいて信号処理する。例えば、バンクメモリ１４へのストリームデータの読み書きを制御したり、ファイバチャネルＦＣ１又はファイバチャネルＦＣ２を通じてデータ記憶装置（ＲＡＩＤ）３００へのアクセス制御を実行する。

ＦＣ−Ｉ／Ｆ回路１３にはバンクメモリ１４が接続され、１フレーム単位にＡＶストリームデータを記憶するようになされる。例えば、ＡＶストリームデータは、バンクメモリ１４の指定されたアドレスエリアに書き込まれる。アドレスエリアの情報は、ＡＶストリームデータに付加（重畳）されている。ＡＶストリームデータは、この情報が示すアドレスエリアに転送される。これにより、バンクメモリ１４でＡＶストリームデータのバッファリング処理をすることができる。バンクメモリ１４にはハードディスク等が使用される。

ＦＣ−Ｉ／Ｆ回路１３にはバンクメモリ１４の他にＥＮＣ／ＤＥＣ−Ｉ／Ｆ回路１５が接続され、ＥＮＣ基板３１〜３３やＤＥＣ基板４１〜４５等のＩ／ＯポートとのＡＶストリームデータの送受信処理を実行する。ＥＮＣ／ＤＥＣ−Ｉ／Ｆ回路１５には、ＦＰＧＡから構成されるローカルでサブのＣＰＵ（Ｎｉｏｓ）１６が構築され、データ記録時、複数のＥＮＣ基板３１〜３３から送信されてくるＡＶストリームデータの転送先を調停する。

例えば、ＣＰＵ１６は、データ記憶装置３００において、ＡＶストリームデータを書き込む領域に関する情報をメインのＣＰＵ２３から受け付け、この情報に基づいて、ＦＣ−Ｉ／Ｆ回路１３の信号処理部６を制御してバンクメモリ１４上のＡＶストリームデータをデータ記憶装置３００へと書き込むようになされる。

ＥＮＣ／ＤＥＣ−Ｉ／Ｆ回路１５には、エンコーダ（以下ＥＮＣという）基板３１〜３３及びデコーダ（以下ＤＥＣという）基板４１〜４５における図示しない各々のＩ／Ｏポートが接続される。ＥＮＣ基板３１では、データ記録時、オーディオ・ビデオ信号ＳＤＩを入力し、所定のオーディオ・ビデオ信号圧縮規格に基づいて符号化し圧縮するようになされる。圧縮後のオーディオ・ビデオデータはＡＶストリームデータとなる。

ＥＮＣ基板３１は、１フレームのＡＶストリームデータがバンクメモリ１４に記憶される毎に、メインのＣＰＵ２３の制御に基づいて、随時、データ記録再生基板１１に対してＡＶストリームデータを送信する。この時、バンクメモリ１４上のどの位置にＡＶストリームデータを転送するかは、ＡＶストリームデータにその情報が付加（重畳）される。ＡＶストリームデータは、バンクメモリ１４の指定されたアドレスエリアに書き込まれる。他のＥＮＣ基板３２〜３３でも、同様にして、オーディオ・ビデオ信号ＳＤＩを入力してＡＶストリームデータを出力処理される。

ＤＥＣ基板４１では、データ再生時、バンクメモリ１４からＡＶストリームデータを入力し、所定のオーディオ・ビデオデータ伸長規格に基づいて復号化し伸長するようになされる。伸長後のオーディオ・ビデオデータはオーディオ・ビデオ信号ＳＤＩとなる。他のＤＥＣ基板４２〜４５でも、同様にして、ＡＶストリームデータを入力してオーディオ・ビデオ信号ＳＤＩを出力するように処理される。

図３は、ＭＸＦファイルのデータ構造例を示すフォーマットである。図３に示すＭＸＦファイルのデータ構造は、ＡＶ多重データフォーマットに適しており、データ記録再生装置１００で適用される例である。ＭＸＦファイルのデータ構造例によれば、ＡＶストリームデータは、ファイルヘッダ部、ファイルボディ部及びファイルフッタ部から構成され、階層構造を採る。

ファイルボディ部には、ＡＶデータであるビデオデータとオーディオデータとが、例えば、６０（ＮＴＳＣの場合）フレーム単位で多重化されて配置されている。さらに、ＭＸＦファイルは、プラットフォームに依存せず、様々な記録形式に対応し、拡張性があるソフトウェアであるＱＴ（Quick Time）（商標）に対応している。

ファイルヘッダ部には、ＭＸＦの規格に準拠したボディ部に配置されたビデオデータとオーディオデータを、ＱＴで再生、編集するために必要な情報が配置されている。ファイルヘッダ部には、その先頭から、ランイン（Run In）、ヘッダパーティションパック（Header partition pack）、ヘッダメタデータ（Header Meta data）からなるＭＸＦヘッダ（ＭＸＦ Header）が順次配置される。

ランインは、１１バイトのパターンが合えば、ＭＸＦヘッダが始まることを解釈するためのオプションである。ランインは、最大６４キロバイトまで確保することができるが、例えば、８バイトとされる。ランインには、ＭＸＦヘッダの１１バイトのパターン以外のものであれば、何を配置してもよい。

ヘッダパーティションパックには、ファイルヘッダ部を特定するための１１バイトのパターンや、ファイルボディ部に配置されるデータの形式、ファイルフォーマットを表す情報などが配置される。ヘッダメタデータには、ファイルボディ部に配置されたＡＶデータを読み出すために必要な情報などが配置される。

ファイルボディ部は、ゼネリックコンテナ（ＧＣ：Generic Container）又はエッセンスコンテナ（Essence Container）で構成され、ＧＣコンテナには、パーテーションパック（ＰＰ）、インデックステーブル（Index Table）やエディットユニット（Edit Unite）等が配置される。エディットユニットはフレーム単位に第１〜第１０フレームが配置される。ファイルフッタ部には、フッタパーティションパック及びランダムインデックスパックが配置される。

エディットユニットの１フレームには、ＡＶデータが、例えば、６０（ＮＴＳＣの場合）フレーム単位で多重化されて配置されている。この階層には、システムアイテム（System Item）、ピクチャアイテム（Picture Item）、サウンドアイテム（Sound item）、アクジュリアリアイテム（Auxiliary）が配置される。システムアイテムには、ローカルタイムコード（ＬＴＣ）、ＵＭＩＤ、エッセンスマーク（Essence Mark）が記述される。

サウンドアイテムは、例えば、４ブロックが配置される。ピクチャアイテムにおいて、その下位階層には、Ｋ，Ｌ、ＩorＰorＢピクチャ（ＭＰＥＧ ＥＳ）が配置される。その後段にキー（Ｋ）、データ長（Ｌ）、そしてフィラー（Filler）が配置される。サウンドアイテムにおいて、その下位階層には、Ｋ，Ｌ、１ｃｈ ＡＥＳ３ エレメントが配置される。その後段にＫ、Ｌ、そしてフィラーが配置される。

ファイルフッタ部は、フッタパーティションパック（Footer partition pack）で構成され、フッタパーティションパックには、ファイルフッタ部を特定するためのデータなどが配置される。以上のように構成されたＭＸＦファイルが与えられた場合、ＭＸＦの規格に準拠したデータ記録再生装置１００は、まず、ヘッダパーティションパックの１１バイトのパターンを読み出すことにより、ＭＸＦヘッダを求める。そして、ＭＸＦヘッダのヘッダメタデータに基づいて、ＧＣコンテナに配置されたＡＶデータを読み出すことができる。

続いて、データ記録再生装置１００における動作例を説明する。この実施例では、データ記録再生基板１１でポート１には、第１系統のファイバチャネルＦＣ１（＝ＦＣ１１，ＦＣ１２）を通じ、かつ、ポート２には、第２系統のファイバチャネルＦＣ２（＝ＦＣ２１，ＦＣ２２）を通じてデータ記憶装置（ＲＡＩＤ）３００が接続される。ポート１及び２に接続されたスイッチ回路アレイ５は、第１系統のファイバチャネルＦＣ１又は第２の系統のファイバチャネルＦＣ２を選択するようになされる。これを動作条件にして、データ記録時とデータ再生時とに分けて説明する。

［データ記録時の動作］
例えば、放送局等の映像及び音声収集源から転送されてくるオーディオ・ビデオ信号ＳＤＩをデジタル処理し、ＭＸＦファイルのデータ構造のＡＶストリームデータにしてデータ記憶装置に記録する。この場合、ＥＮＣ基板３１〜３３では、オーディオ・ビデオ信号ＳＤＩを入力し、所定のオーディオ・ビデオ信号圧縮規格に基づいて符号化し圧縮するようになされる。圧縮後のオーディオ・ビデオデータはＡＶストリームデータとなる。

ＥＮＣ基板３１は、１フレームのＡＶストリームデータがバンクメモリ１４に記憶される毎に、メインのＣＰＵ２３の制御に基づいて、随時、データ記録再生基板１１に対してＡＶストリームデータを送信する。このとき、バンクメモリ１４上のどの位置にＡＶストリームデータを転送するかは、ＡＶストリームデータにその情報が付加（重畳）される。ＡＶストリームデータは、バンクメモリ１４の指定されたアドレスエリアに書き込まれる。このとき、図３に示したように、ファイルヘッダ、ファイルボディ部及びファイルフッタからＭＸＦフォーマットのＡＶストリームデータを構成するようになされる。他のＥＮＣ基板３２〜３３でも、同様にして、オーディオ・ビデオ信号ＳＤＩを入力して処理される。

データ記録再生基板１１では、スイッチ回路アレイ５に接続された信号処理部６がバンクメモリ１４へのストリームデータの読み書きを制御したり、ファイバチャネルＦＣ１又はファイバチャネルＦＣ２を通じてデータ記憶装置３００へのアクセス制御を実行する。例えば、ＥＮＣ／ＤＥＣ−Ｉ／Ｆ回路１５では、ＣＰＵ１６が、データ記録時、複数のＥＮＣ基板３１〜３３から送信されてくるＡＶストリームデータの転送先を調停する。

一方、記録再生制御基板１２では、ＣＰＵ２３が、データ記憶装置３００上の書き込み領域をファイルシステム用のパソコン８０から取得して、データ記録再生基板１１に実装されたバンクメモリ１４上で、予め確保したアドレスエリアにＡＶストリームデータが満たされた時点で、データ記憶装置３００へＡＶストリームデータを転送（記録）するようにＣＰＵ１６に通知するようになされる。

この通知を受けて、ＣＰＵ１６は、データ記憶装置３００において、ＡＶストリームデータを書き込む領域に関する情報に基づいて、ＦＣ−Ｉ／Ｆ回路１３の信号処理部６を制御してバンクメモリ１４上のＡＶストリームデータをデータ記憶装置３００へと書き込むようになされる。

［データ再生時の動作例］
データ記憶装置（ＲＡＩＤ）３００からＡＶストリームデータを再生する場合は、記録再生制御基板１２のＣＰＵ２３は、ファイルシステム用のパソコン８０からＡＶストリームデータが記録されているデータ記憶装置３００上のアドレスエリア情報を取得する。また、ＣＰＵ２３は、データ記憶装置３００から読み出したＡＶストリームデータを保持するバンクメモリ１４におけるデータ格納領域（アドレスエリア情報）を割り当てる。

データ記録再生基板１１のＣＰＵ１６は、このアドレスエリア情報を受け付けて、ＦＣ−Ｉ／Ｆ回路１３を制御して、データ記憶装置３００からＡＶストリームデータを読み出して、バンクメモリ１４上へ転送する。バンクメモリ１４には、データ再生時、１フレーム単位にＡＶストリームデータを記憶される。

メインのＣＰＵ２３はサブのＣＰＵ１６へＤＥＣ基板４１〜４５へのＡＶストリームデータの転送指示を送信する。ＣＰＵ１６は、ＣＰＵ２３からＡＶストリームデータの転送指示を受け付け、ＣＰＵ１６は、バンクメモリ１４上のアドレス、データ長、転送先のＤＥＣ基板−Ｎｏと、ＤＥＣ基板上のバンク−Ｎｏとを指定して、ＡＶストリームデータの転送制御を実行する。

このとき、ＤＥＣ基板上のバンク−Ｎｏは、ＡＶストリームデータに付加（重畳）されている。ＡＶストリームデータは、ＥＮＣ／ＤＥＣ−Ｉ／Ｆ回路１５によって分岐され、ＤＥＣ基板上のバンクに自動的に転送される。例えば、ＤＥＣ基板４１では、データ再生時、バンクメモリ１４からＡＶストリームデータを入力し、所定のオーディオ・ビデオデータ伸長規格に基づいて復号化し伸長するようになされる。伸長後のオーディオ・ビデオデータはオーディオ・ビデオ信号ＳＤＩとなる。

図４は、データ記録再生装置１００を応用したシステム２００の構成例を示すブロック図である。図４に示すシステム構成例では、１−オリジネータ＆１−レスポンダ方式を採用する場合である。

この例では、簡易スイッチ機能を実装した本発明に係る光信号処理装置１０が応用され、ファイバチャネル（光通信線）を２重に接続して、片方の光通信系統が故障した時に自動切り替えを実行するフェイルオーバー機能を具現化するようにしたものである。

この例で、データ記録再生装置１００は、スイッチ回路アレイ５を有している。スイッチ回路アレイ５のポート１は、第１系統のファイバチャネルＦＣ１１，ＦＣ１２に接続される。そのポート２は、第２系統のファイバチャネルＦＣ２１，ＦＣ２２に接続される。

データ記録再生装置１００に二重接続されるデータ記憶装置３００は、例えば、光通信入出力用の第１のポート３６及び第２のポート３７を有している。ポート３６は第１系統のファイバチャネルＦＣ１１，ＦＣ１２に接続される。ポート３７は、第２系統のファイバチャネルＦＣ２１，ＦＣ２２に接続される。ポート３６及びポート３７は、当該データ記憶装置３００の内部では、例えば、図１に示したスイッチ回路アレイ５、信号処理部６及びスイッチ制御部７を有して入出力が１系統にまとめられる。

データ記憶装置３００は、図示しないデータ記憶部及び光信号処理部を備えている。データ記憶部は、ＭＸＦファイル等の所定のデータフォーマットのストリームデータを記憶する。光信号処理部は、ストリームデータに基づいて光信号処理する。例えば、光信号処理部は、図示しない発光素子から輻射されるレーザ光をストリームデータに基づいて変調したり、図示しない受光素子で受光され光電変換された光信号からストリームデータを復調する。データ記憶装置３００には、ファイバチャネル入出力端子を有するＲＡＩＤ（リダウダント・アレイ・インイクスペンシブ・ディスク）の他に、ＪＢＯＤやファイバチャネル半導体記憶装置等が使用される。

続いて、１−オリジネータ＆１−レスポンダ方式におけるシステム構成時の動作例を説明する。例えば、第１系統を選択する場合は、図１に示したスイッチ制御部７は、スイッチ回路ＳＷ１にスイッチ制御信号Ｓ１＝「１０」を供給すると共に、スイッチ回路ＳＷ２にスイッチ制御信号Ｓ２＝「１０」を供給する。このとき、スイッチＳＷ３，ＳＷ４はＯＦＦしたままである。この結果、Ｓ１＝「１０」で接続点ａ１と中点ｃ１とが接続されて受光素子３ａが選択され駆動される。また、Ｓ２＝「１０」で接続点ａ２と中点ｃ２とが接続されて発光素子４ａが選択され駆動される。

このようにスイッチ回路アレイ５を制御すると、データ記録再生装置１００とデータ記憶装置３００との間において、第１系統のファイバチャネルＦＣ１１，ＦＣ１２を選択することができる。これにより、データ記録再生装置１００とデータ記憶装置３００との間を第１系統のファイバチャネルＦＣ１１，ＦＣ１２を使用して光信号の送受信処理することができる。

また、第２系統を選択する場合は、スイッチ制御部７は、スイッチ回路ＳＷ１にスイッチ制御信号Ｓ１＝「１１」を供給すると共に、スイッチ回路ＳＷ２にスイッチ制御信号Ｓ２＝「１１」を供給する。このとき、スイッチＳＷ３，ＳＷ４はＯＦＦしたままである。この結果、Ｓ１＝「１１」で接続点ｂ１と中点ｃ１とが接続されて受光素子３ｂが選択され駆動される。また、Ｓ２＝「１１」で接続点ｂ２と中点ｃ２とが接続されて発光素子４ｂが選択され駆動される。

上述のようにスイッチ回路アレイ５を制御すると、データ記録再生装置１００とデータ記憶装置３００との間において、第２系統のファイバチャネルＦＣ２１，ＦＣ２２を選択することができる。これにより、データ記録再生装置１００とデータ記憶装置３００との間を第２系統のファイバチャネルＦＣ２１，ＦＣ２２を使用して光信号の送受信処理することができる。

このように、第２の実施例に係るデータ記録再生装置１００によれば、簡易スイッチ機能を実装した本発明に係る光信号処理装置が応用され、そのポート１が第１系統のファイバチャネルＦＣ１１，ＦＣ１２を通じてデータ記憶装置３００の第１のポート３６に接続され、かつ、そのポート２が第２系統のファイバチャネルＦＣ２１，ＦＣ２２を通じてその第２のポート３７に接続される。

従って、外付けのファイバチャネルＨＵＢ６０１やファイバチャネルスイッチに依存することなく、データ記録再生装置１００とデータ記憶装置３００とを二重に接続する第１系統のファイバチャネルＦＣ１１，ＦＣ１２又は第２系統のファイバチャネルＦＣ２１，ＦＣ２２のいずれかを選択することができる。これにより、１台のデータ記憶装置３００へのポイントツーポイントトポロジ接続を２重化し、フェイルオーバー機能を実現することができる。

図５は、第３の実施例としてのデータ記録再生装置１００を応用したシステム３００’の構成例を示すブロック図である。
この実施例では、データ記録再生装置１００にファイバチャネルの入出力端子を２ポート具備して、ファイバチャネル簡易スイッチ機能を備えることにより、ファイバチャネルハブまたはファイバチャネルスイッチを追加せずに、プロトコルが比較的に単純なファブリックトポロジ接続により、２台のデータ記録再生装置１００，２０１が１台のデータ記憶装置３０１に接続されるシステムを構築できるようにした。

図５に示すシステム構成例では、２−オリジネータ＆１−レスポンダ方式を構成する場合である。データ記録再生装置１００は、スイッチ回路アレイ５を有している。スイッチ回路アレイ５のポート１は、第１系統のファイバチャネルＦＣ１１，ＦＣ１２に接続される。そのポート２は、第２系統のファイバチャネルＦＣ２１，ＦＣ２２に接続される。

スイッチ回路アレイ５は、ポート１に接続されたデータ記憶装置３０１又はポート２に接続された他のデータ記録再生装置２０１のいずれかを選択する。データ記録再生装置２０１はポート３を有しており、第２系統のファイバチャネルＦＣ２１，ＦＣ２２に接続される。データ記憶装置３０１には、ファイバチャネル入出力端子を有するＲＡＩＤ（リダウダント・アレイ・インイクスペンシブ・ディスク）の他に、ＪＢＯＤやファイバチャネル半導体記憶装置等が使用される。

この例で、データ記録再生装置１００に接続されるデータ記憶装置３０１は、光通信入出力用のポート８を有しており、第１系統のファイバチャネルＦＣ１１，ＦＣ１２に接続される。データ記憶装置３０１は、第２の実施例で説明したデータ記憶装置３００と同様なデータ記憶部及び光信号処理部を備えている。データ記憶部は、ＭＸＦファイル等の所定のデータフォーマットのストリームデータを記憶する。光信号処理部は、ストリームデータに基づいて光信号処理する。

このように、第３の実施例としてのデータ記録再生装置１００を応用したシステム３００’の構成例によれば、データ記録再生装置１００のポート１は、第１系統のファイバチャネルＦＣ１１，ＦＣ１２を通じてデータ記憶装置３０１に接続される。そのポート２は、第２系統のファイバチャネルＦＣ２１，ＦＣ２２を通じて他のデータ記録再生装置２０１に接続される。データ記録再生装置１００では、第１の実施例で説明したようにスイッチ回路アレイ５を制御するようになされる。

例えば、第１系統のファイバチャネルＦＣ１１，ＦＣ１２を選択する場合は、図１に示したスイッチ制御部７は、スイッチ回路ＳＷ１にスイッチ制御信号Ｓ１＝「１０」を供給すると共に、スイッチ回路ＳＷ２にスイッチ制御信号Ｓ２＝「１０」を供給する。このとき、スイッチＳＷ３，ＳＷ４はＯＦＦしたままである。この結果、Ｓ１＝「１０」で接続点ａ１と中点ｃ１とが接続されて受光素子３ａが選択され駆動される。また、Ｓ２＝「１０」で接続点ａ２と中点ｃ２とが接続されて発光素子４ａが選択され駆動される。このようにスイッチ回路アレイ５を制御すると、第１系統に接続されたデータ記憶装置３０１を選択することができる。これにより、データ記録再生装置１００は、データ記憶装置３０１との間で光信号の送受信処理することができる。

また、第２系統のファイバチャネルＦＣ２１，ＦＣ２２を選択してデータ記録再生装置２０１がデータ記憶装置３０１をアクセスする場合は、スイッチ回路ＳＷ１及びスイッチ回路ＳＷ２にスイッチ制御信号Ｓ１，Ｓ２＝「００」を各々供給する。スイッチ制御部７は、スイッチ回路ＳＷ３にスイッチ制御信号Ｓ３＝「１」を供給すると共に、スイッチ回路ＳＷ４にスイッチ制御信号Ｓ４＝「１」を供給する。この結果、Ｓ３＝「１」で接続点ａ３と接続点ｂ３とが接続されて受光素子３ａの出力が発光素子４ｂに接続されると共に、Ｓ４＝「１」で接続点ａ４と接続点ｂ４とが接続されて受光素子３ｂの出力が発光素子４ａに接続される。

このようにスイッチ回路アレイ５を制御すると、データ記録再生装置１００をスルーして、第１系統に接続されたデータ記憶装置３０１と第２系統に接続されたデータ記録再生装置２０１との間で光信号の送受信処理を行うことができる。従って、従来方式のような外付けのファイバチャネルスイッチ６０２等を使用せずに、アービトレーテッドループトポロジ接続の欠点である、１台のデータ記録再生装置１００又は２０１の故障や電源断に影響されずに、しかも、アクセス時のアービタを動作無しに、２台のデータ記録再生装置１００、２０１からデータ記憶装置３０１へアクセスできるようになる。

図６は、第４の実施例としてのデータ記録再生装置１００を応用したシステム４００の構成例を示すブロック図である。

図６に示すシステム構成例では、１−オリジネータ＆２−レスポンダ方式を構成する場合である。データ記録再生装置１００は、スイッチ回路アレイ５を有している。スイッチ回路アレイ５のポート１は、第１系統のファイバチャネルＦＣ１１，ＦＣ１２に接続される。そのポート２は、第２系統のファイバチャネルＦＣ２１，ＦＣ２２に接続される。スイッチ回路アレイ５は、ポート１に接続された第１のデータ記憶装置３０１又はポート２に接続された第２のデータ記憶装置３０２のいずれかを選択する。

データ記憶装置３０１は、光通信入出力用のポート８を有しており、第１系統のファイバチャネルＦＣ１１，ＦＣ１２に接続される。データ記憶装置３０２も、光通信入出力用のポート８を有しており、第２系統のファイバチャネルＦＣ２１，ＦＣ２２に接続される。データ記憶装置３０２は、第３の実施例で説明したようなデータ記憶装置３０１と同じ機能を有しているので、その説明を省略する。

このように第４の実施例としてのデータ記録再生装置１００を応用したシステム４００の構成例によれば、データ記録再生装置１００のポート１は、第１系統のファイバチャネルＦＣ１１，ＦＣ１２を通じてデータ記憶装置３０１に接続される。そのポート２は、第２系統のファイバチャネルＦＣ２１，ＦＣ２２を通じて他のデータ記憶装置３０２に接続される。データ記録再生装置１００では、第１の実施例で説明したようにスイッチ回路アレイ５を制御するようになされる。

例えば、第１系統を選択する場合は、図１に示したスイッチ制御部７は、スイッチ回路ＳＷ１にスイッチ制御信号Ｓ１＝「１０」を供給すると共に、スイッチ回路ＳＷ２にスイッチ制御信号Ｓ２＝「１０」を供給する。このとき、スイッチＳＷ３，ＳＷ４はＯＦＦしたままである。この結果、Ｓ１＝「１０」で接続点ａ１と中点ｃ１とが接続されて受光素子３ａが選択され駆動される。また、Ｓ２＝「１０」で接続点ａ２と中点ｃ２とが接続されて発光素子４ａが選択され駆動される。このようにスイッチ回路アレイ５を制御すると、第１系統に接続されたデータ記憶装置３０１を選択することができる。これにより、データ記録再生装置１００は、データ記憶装置３０１との間で光信号の送受信処理することができる。

また、第２系統を選択する場合は、スイッチ制御部７は、スイッチ回路ＳＷ１にスイッチ制御信号Ｓ１＝「１１」を供給すると共に、スイッチ回路ＳＷ２にスイッチ制御信号Ｓ２＝「１１」を供給する。このとき、スイッチＳＷ３，ＳＷ４はＯＦＦしたままである。この結果、Ｓ１＝「１１」で接続点ｂ１と中点ｃ１とが接続されて受光素子３ｂが選択され駆動される。また、Ｓ２＝「１１」で接続点ｂ２と中点ｃ２とが接続されて発光素子４ｂが選択され駆動される。このようにスイッチ回路アレイ５を制御すると、第２系統に接続されたデータ記憶装置３０２を選択することができる。これにより、データ記録再生装置１００は、データ記憶装置３０２との間で光信号の送受信処理することができる。従って、２台のデータ記憶装置３０１，３０２へのポイント・ツー・ポイント・トポロジ接続を構成することが可能となる。

図７は、第５の実施例としてのデータ記録再生システム５００の構成例を示すブロック図である。
この実施例では、第２の実施例で説明したシステム構成を拡張し、そのデータ記録再生装置１００にファイルシステム用のパソコン８０を接続し、１ＦＣモードを実行するようにしたものである。１ＦＣモードとは、２系統準備された第１系統のファイバチャネルＦＣ１１，ＦＣ１２又は第２系統のファイバチャネルＦＣ２１，ＦＣ２２のいずれか一方のファイバチャネルを選択する動作をいう。

１ＦＣモードでは、データ記録再生システム５００にネットワークインターフェースを持たない場合である。この例では、２系統のファイバチャネルＦＣ１１，ＦＣ１２又はファイバチャネルＦＣ２１，ＦＣ２２の一方をデータ記憶装置３００に対する予備系として使用する場合を例に挙げている。

図７に示すデータ記録再生システム５００は、１台のファイルシステム用のパソコン（ＦＳ ＰＣ）８０、１台のデータ記録再生装置（ＩＯ ＢＯＸ）１００及び１台のデータ記録再生装置（ＦＣ ＲＡＩＤ）３００から構成される。パソコン８０とデータ記録再生装置１００とはイーサネット（登録商標）１９等のＬＡＮ（Local Area Network）により接続される。このファイバチャネルＦＣ１１，ＦＣ１２又はファイバチャネルＦＣ２１，ＦＣ２２の選択は、ファイルシステム用のパソコン８０によって管理され、その選択制御命令はパソコン８０からデータ記録再生装置１００へ出力される。パソコン８０からデータ記録再生装置１００へ選択制御命令が出力される条件としては、現在使用中のファイバチャネルに障害が生じたような場合である。

次に、データ記録再生システム５００における障害発生時の選択制御例について説明する。例えば、第１の系統のファイバチャネルＦＣ１１，ＦＣ１２を選択してデータ記録再生装置１００とデータ記憶装置３００との間で光信号送受信処理をしている場合であって、その第１の系統に障害が生じた場合に、当該第１系統のファイバチャネルＦＣ１１，ＦＣ１２を切り放して第２の系統のファイバチャネルＦＣ２１，ＦＣ２２を選択する場合を想定する。

この場合、図１に示したスイッチ制御部７は、スイッチ回路ＳＷ１にスイッチ制御信号Ｓ１＝「１０」から「１１」へ供給を切り換えると共に、スイッチ回路ＳＷ２にスイッチ制御信号Ｓ２＝「１０」から「１１」へ供給を切り換える。このとき、スイッチＳＷ３，ＳＷ４はＯＦＦしたままである。この結果、Ｓ１＝「１０」→「１１」で接続点ａ１から接点ｂ１が中点ｃ１に切り換え接続されて受光素子３ａから３ｂが選択され駆動される。また、Ｓ２＝「１０」→「１１」で接続点ａ２からｂ２と中点ｃ２とが接続されて発光素子４ａから４ｂが選択され駆動される。

このようにスイッチ回路アレイ５を制御すると、データ記録再生装置１００とデータ記憶装置３０１との間において、第１系統のファイバチャネルＦＣ１１，ＦＣ１２から第２系統のファイバチャネルＦＣ２１，ＦＣ２２へ接続が切り換えられる。その後、障害が生じた第１系統のファイバチャネルＦＣ１１，ＦＣ１２が切り放され、データ記録再生装置１００とデータ記憶装置３００との間を健全な第２系統のファイバチャネルＦＣ２１，ＦＣ２２を使用して光信号の送受信処理が継続される。

このように第５の実施例としてのデータ記録再生システム５００によれば、データ記録再生装置１００が、第１系統のファイバチャネルＦＣ１１，ＦＣ１２又は第２系統のファイバチャネルＦＣ２１，ＦＣ２２のいずれか１つのファイバチャネルを使用してデータ記憶装置３００との間で光送受信処理をしている場合に、現在使用中のファイバチャネルに障害が生じたような場合に、パソコン８０からの選択制御命令に基づいて、障害を生じたファイバチャネルから健全なファイバチャネルにポートを自動的に切り換えて、データ記録再生装置１００とデータ記憶装置３００との間で光信号受信処理を継続することができる。

図８は、第６の実施例としてのデータ記録再生システム６００の構成例を示すブロック図である。
この実施例では、第３の実施例で説明したシステム構成を拡張し、２台のデータ記録再生装置（ＩＯ ＢＯＸ）１００、２０１にファイルシステム用のパソコン（以下ＦＳパソコン８０という）を接続し、第１のＳＷ（スイッチ）モードを実行するようにしたものである。第１のＳＷモードとは、２系統準備されたデータ記録再生装置１００又は２０１のいずれか一方のデータ記録再生装置を選択してデータ記憶装置３００との間で光信号の送受信処理を実行する動作をいう。

ＳＷモードでは、データ記録再生システム６００にネットワークインターフェースを持たない場合である。この例では、２台のデータ記録再生装置１００又は２０１でデータ記憶装置３００を共用する場合を例に挙げている。

図８に示すデータ記録再生システム６００は、１台のファイルシステム用のパソコン（ＦＳ−ＰＣ）８０、２台のデータ記録再生装置（ＩＯ ＢＯＸ）１００、２０１及び１台のデータ記憶装置（ＦＣ−ＲＡＩＤ）３００から構成される。ＦＳパソコン８０とデータ記録再生装置１００及び２０１とはイーサネット（登録商標）１９等のＬＡＮ（Local Area Network）により接続される。第１の系統のファイバチャネルＦＣ１１，ＦＣ１２又は第２の系統のファイバチャネルＦＣ２１，ＦＣ２２の選択は、ＦＳパソコン８０によって管理され、その選択制御命令はＦＳパソコン８０からデータ記録再生装置１００へ出力される。ＦＳパソコン８０からデータ記録再生装置１００へ選択制御命令が出力される条件としては、２台のデータ記録再生装置１００又は２０１でデータ記憶装置３００を共用する場合である。

次に、データ記録再生システム６００におけるデータ記憶装置３００の共用時の選択制御例について説明する。例えば、第１の系統のファイバチャネルＦＣ１１，ＦＣ１２を選択してデータ記録再生装置１００とデータ記憶装置３００との間で光信号送受信処理をしている場合であって、その第１の系統のデータ記憶装置３００に第２の系統のデータ記録再生装置２０１からの割り込みが生じた場合に、当該第１系統のファイバチャネルＦＣ１１，ＦＣ１２からデータ記録再生装置１００を切り放して、第２の系統のファイバチャネルＦＣ２１，ＦＣ２２に接続されたデータ記録再生装置２０１を接続する場合を想定する。

この場合、図１に示したスイッチ制御部７は、スイッチ回路ＳＷ１にスイッチ制御信号Ｓ１＝「１０」から「００」へ供給を切り換えると共に、スイッチ回路ＳＷ２にスイッチ制御信号Ｓ２＝「１０」から「００」へ供給を切り換える。また、スイッチ制御部７は、スイッチ回路ＳＷ３にスイッチ制御信号Ｓ３＝「１」を供給すると共に、スイッチ回路ＳＷ４にスイッチ制御信号Ｓ４＝「１」を供給する。この結果、Ｓ３＝「１」で接続点ａ３と接続点ｂ３とが接続されて受光素子３ａの出力が発光素子４ｂに接続されると共に、Ｓ４＝「１」で接続点ａ４と接続点ｂ４とが接続されて受光素子３ｂの出力が発光素子４ａに接続される。

上述のようにスイッチ回路アレイ５を制御すると、データ記録再生装置１００をスルーして、第１系統に接続されたデータ記憶装置３０１と第２系統に接続されたデータ記録再生装置２０１との間で光信号の送受信処理がなされる。従って、従来方式のような外付けのファイバスイッチを使用せずに、アービトレーテッドループトポロジ接続の欠点である、データ記録再生装置１００の故障や電源断等に影響されずに、しかも、アクセス時のアービタを動作無しに、現在使用中のデータ記録再生装置１００からデータ記録再生装置２０１へデータ処理権を移譲し、データ記録再生装置２０１は、データ記憶装置３０１へアクセスできるようになる。

このように第６の実施例としてのデータ記録再生システム６００によれば、データ記録再生装置１００が、第１系統のファイバチャネルＦＣ１１，ＦＣ１２を使用してデータ記憶装置３００との間で光送受信処理をしている場合に、データ記録再生装置２０１から割り込み等がなされた場合に、ＦＳパソコン８０からの選択制御命令に基づいて、現在使用中のデータ記録再生装置１００からデータ記録再生装置２０１へポートを自動的に切り換えて、データ記録再生装置２０１とデータ記憶装置３００との間で光信号の送受信を割り込み処理することができる。

図９は、第７の実施例としてのデータ記録再生システム７００の構成例を示すブロック図である。
この実施例では、第３の実施例で説明したシステム構成を拡張及び変更して、１台のデータ記録再生装置（ＩＯ ＢＯＸ）１００に、ＦＳパソコン８０及びネットワークインターフェース用のパソコン（以下Ｉ／Ｆパソコン９０という）を接続し、第２のＳＷ（スイッチ）モードを実行するようにしたものである。第２のＳＷモードとは、データ記録再生装置１００でデータ記憶装置３００又はＩ／Ｆパソコン９０を選択して光信号の送受信処理を実行する動作をいう。この例では、データ記録再生装置１００及び１／Ｆパソコン９０でデータ記憶装置３００を共用する場合を例に挙げている。

図９に示すデータ記録再生システム７００は、１台のＦＳパソコン（ＦＳ ＰＣ）８０、Ｉ／Ｆパソコン（Ｎｅｔ ＩＦ）９０、１台のデータ記録再生装置（ＩＯ ＢＯＸ）１００及び１台のデータ記憶装置（ＦＣ ＲＡＩＤ）３００から構成される。ＦＳパソコン８０と、Ｉ／Ｆパソコン９０と、データ記録再生装置１００とはイーサネット（登録商標）１９等のＬＡＮにより接続される。

データ記録再生装置１００における第１の系統のファイバチャネルＦＣ１１，ＦＣ１２又は第２の系統のファイバチャネルＦＣ２１，ＦＣ２２の選択は、ＦＳパソコン８０によって管理され、その選択制御命令はＦＳパソコン８０からデータ記録再生装置１００へ出力される。ＦＳパソコン８０からデータ記録再生装置１００へ選択制御命令が出力される条件としては、データ記録再生装置１００でＩ／Ｆパソコン９０からの出力されるデータをパッキング処理する場合や、Ｉ／Ｆパソコン９０からの汎用フォーマットのストリームデータを直接、データ記憶装置３００へ転送する場合である。

次に、データ記録再生システム７００におけるＩ／Ｆパソコン９０からデータ記憶装置３００へのデータ転送例について説明する。例えば、第１の系統のファイバチャネルＦＣ１１，ＦＣ１２を選択してデータ記録再生装置１００とデータ記憶装置３００との間で光信号の送受信処理をしている場合であって、データ記録再生装置１００でＩ／Ｆパソコン９０からの出力されるデータをパッキング処理する場合は、図１に示したスイッチ制御部７は、スイッチ回路ＳＷ１にスイッチ制御信号Ｓ１＝「１０」から「１１」へ供給を切り換えると共に、スイッチ回路ＳＷ２にスイッチ制御信号Ｓ２＝「１０」から「１１」へ供給を切り換える。このとき、スイッチＳＷ３，ＳＷ４はＯＦＦしたままである。

上述のようにスイッチ回路アレイ５を制御すると、データ記録再生装置１００はデータ記憶装置３０１を切り離して、第２系統に接続されたＩ／Ｆパソコン９０との間で光信号の送受信処理が行われる。これにより、データ記録再生装置１００でＩ／Ｆパソコン９０からの出力されるデータを所定のデータフォーマットのストリームデータ等にパッキング処理することができる。

次に、第１の系統のデータ記憶装置３００に第２の系統のＩ／Ｆパソコン９０からのデータ記録要求が生じた場合に、当該第１系統のファイバチャネルＦＣ１１，ＦＣ１２からデータ記録再生装置１００を切り放して、第２の系統のファイバチャネルＦＣ２１，ＦＣ２２に接続されたＩ／Ｆパソコン９０を接続する場合を例に採る。

この場合、図１に示したスイッチ制御部７は、スイッチ回路ＳＷ１にスイッチ制御信号Ｓ１＝「１０」から「００」へ供給を切り換えると共に、スイッチ回路ＳＷ２にスイッチ制御信号Ｓ２＝「１０」から「００」へ供給を切り換える。また、スイッチ制御部７は、スイッチ回路ＳＷ３にスイッチ制御信号Ｓ３＝「１」を供給すると共に、スイッチ回路ＳＷ４にスイッチ制御信号Ｓ４＝「１」を供給する。この結果、Ｓ３＝「１」で接続点ａ３と接続点ｂ３とが接続されて受光素子３ａの出力が発光素子４ｂに接続されると共に、Ｓ４＝「１」で接続点ａ４と接続点ｂ４とが接続されて受光素子３ｂの出力が発光素子４ａに接続される。

上述のようにスイッチ回路アレイ５を制御すると、データ記録再生装置１００をスルーして、第１系統に接続されたデータ記憶装置３００と第２系統に接続されたＩ／Ｆパソコン９０との間で光信号の送受信処理が行われる。しかも、アクセス時のアービタを動作無しに、現在使用中のデータ記録再生装置１００からＩ／Ｆパソコン９０へ情報制御権を移譲し、Ｉ／Ｆパソコン９０は、データ記憶装置３０１へアクセスするようになる。これにより、Ｉ／Ｆパソコン９０からの汎用フォーマットのストリームデータを直接、データ記憶装置３００へ記録することができる。

このように第７の実施例としてのデータ記録再生システム７００によれば、本発明に係るデータ記録再生装置１００が応用されるので、外付けのファイバチャネルＨＵＢ６０１やファイバチャネルスイッチに依存することなく、第１系統のファイバチャネルＦＣ１１，ＦＣ１２に接続されたデータ記憶装置３０１又は第２系統のファイバチャネルＦＣ２１，ＦＣ２２に接続されたＩ／Ｆパソコン９０のいずれかを選択することができる。

従って、データ記録再生装置１００が、第１系統のファイバチャネルＦＣ１１，ＦＣ１２を使用してデータ記憶装置３００との間で光信号の送受信処理をしている場合に、Ｉ／Ｆパソコン９０からデータ記録要求がなされた場合に、ＦＳパソコン８０からの選択制御命令に基づいて、現在使用中のデータ記録再生装置１００からＩ／Ｆパソコン９０へポートを自動的に切り換えて、Ｉ／Ｆパソコン９０がデータ記憶装置３００に光信号を記録処理できるようになる。

しかも、光通信用のスイッチ機能をファイバチャネルＨＵＢ６０１や、ファイバチャネルスイッチ６０２等のように単体別部品で構成する場合に比べて、光通信入出力用端子及び光信号変換素子の部品点数を低減することができる。これにより、当該データ記録再生装置１００を応用したＡＶサーバーシステム等を安価に構成できるようになる。

この発明は、オーディオ・ビデオ・ストリームデータをファイバチャネルを介してデータ記憶装置に記録し、又は／及び再生するＡＶサーバー等に適用して極めて好適である。

本発明に係る第１の実施例としての光信号処理装置１０の構成例を示すブロック図である。 第２の実施例としての光信号処理装置１０を利用したデータ記録再生装置１００の構成例を示すブロック図である。 ＭＸＦファイルのデータ構造例を示すデータフォーマットである。 データ記録再生装置１００を応用したシステム２００の構成例を示すブロック図である。 第３の実施例としてのデータ記録再生装置１００を応用したシステム３００’の構成例を示すブロック図である。 第４の実施例としてのデータ記録再生装置１００を応用したシステム４００の構成例を示すブロック図である。 第５の実施例としてのデータ記録再生システム５００の構成例を示すブロック図である。 第６の実施例としてのデータ記録再生システム６００の構成例を示すブロック図である。 第７の実施例としてのデータ記録再生システム７００の構成例を示すブロック図である。 Ａ及びＢは、従来例に係るデータ記録再生システム６１，６２の構成例を示すブロック図である。 Ａ及びＢは、データ記録再生システム６３，６４の構成例を示すブロック図である。 Ａ及びＢは、データ記録再生システム６５，６６の構成例を示すブロック図である。

符号の説明

１，２，８，３６，３７・・・入出力用の端子、５・・・スイッチ回路アレイ（スイッチ部）、６・・・信号処理部（光信号処理部）、７・・・スイッチ制御部、１０・・・光信号処理装置、３８・・・データ記憶部、３９・・・光信号処理部、１００，２０１・・・データ記録再生装置、３００，３０１，３０２・・・データ記憶装置、２００，３００’，４００・・・システム、５００，６００，７００・・・データ記録再生システム

Claims (1)

1. 第一の受光素子と、第一の発光素子とよりなる光通信入出力用の第一の端子と、
   第二の受光素子と、第二の発光素子とよりなる光通信入出力用の第二の端子と、
   前記第一の受光素子に接続される第一接続点と、前記第二の受光素子に接続される第二接続点と、前記第一接続点及び前記第二接続点のいずれかに接続されるか又はいずれにも接続されない状態になる第一の中点とを有する第一のスイッチ回路と、
   前記第一の発光素子に接続される第三接続点と、前記第二の発光素子に接続される第四接続点と、前記第三接続点及び前記第四接続点のいずれかに接続されるか又はいずれにも接続されない状態になる第二の中点とを有する第二のスイッチ回路と、
   前記第一の受光素子に接続される第五接続点と、前記第二の発光素子に接続され、前記第五接続点に対しオン／オフ制御される第六接続点とを有する第三のスイッチ回路と、
   前記第一の発光素子に接続される第七接続点と、前記第二の受光素子に接続され、前記第七接続点に対しオン／オフ制御される第八接続点とを有する第四のスイッチ回路と、
   前記第一の中点から入力される信号を受信し、前記第二の中点に出力する信号を送信する信号処理部と、
   上位装置から発せられる命令に応じて、第一系統選択状態では、前記第一の中点を前記第一接続点に接続させるべく前記第一のスイッチ回路を制御し、前記第二の中点を前記第三接続点に接続させるべく前記第二のスイッチ回路を制御し、前記第三のスイッチ回路及び前記第四のスイッチ回路を共にオフ制御し、第二系統選択状態では、前記第一の中点を前記第二接続点に接続させるべく前記第一のスイッチ回路を制御し、前記第二の中点を前記第四接続点に接続させるべく前記第二のスイッチ回路を制御し、前記第三のスイッチ回路及び前記第四のスイッチ回路を共にオフ制御し、第一ループ状態では、前記第一の中点を前記第一接続点及び前記第二接続点のいずれにも接続させない状態に前記第一のスイッチ回路を制御し、前記第二の中点を前記第三接続点及び前記第四接続点のいずれにも接続させない状態に前記第二のスイッチ回路を制御し、前記第三のスイッチ回路をオン制御し、前記第四のスイッチ回路をオフ制御し、第二ループ状態では、前記第一の中点を前記第一接続点及び前記第二接続点のいずれにも接続させない状態に前記第一のスイッチ回路を制御し、前記第二の中点を前記第三接続点及び前記第四接続点のいずれにも接続させない状態に前記第二のスイッチ回路を制御し、前記第三のスイッチ回路をオフ制御し、前記第四のスイッチ回路をオン制御する、スイッチ制御部と
   を具備する光信号処理装置。

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