JP2003087883A - ネットワーク接続機器の制御システム - Google Patents

ネットワーク接続機器の制御システム

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JP2003087883A
JP2003087883A JP2001273955A JP2001273955A JP2003087883A JP 2003087883 A JP2003087883 A JP 2003087883A JP 2001273955 A JP2001273955 A JP 2001273955A JP 2001273955 A JP2001273955 A JP 2001273955A JP 2003087883 A JP2003087883 A JP 2003087883A
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network
transfer
bus
control
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JP2001273955A
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Hiroyuki Shimizu
裕之 清水
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Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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  • Computer And Data Communications (AREA)
  • Details Of Television Systems (AREA)
  • Small-Scale Networks (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ネットワークで接続された機器のリモコンで
の制御を簡単且つ円滑に行うことができるネットワーク
接続機器の制御システムを提供すること。 【構成】 デジタルインタフェースを備えた複数の機器
とそれらの機器間をデジタルバスを介して相互に接続し
たネットワーク接続装置において、ネットワーク上の各
機器を制御するためのリモコン信号を専用に受光する受
光ユニットとリモコン信号のコマンドを解析してネット
ワーク上の各機器に制御情報を送るための制御機器を設
け、該制御機器によりネットワーク内機器の制御を統括
的に管理し、被制御機器をノード指定し、ネット経由で
制御データを転送して制御する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、AV機器等の制御
コマンドを双方向で通信可能なデジタルインタフェー
ス、AV機器相互に接続された複数のネットワーク機器
の制御システムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】図2はTVモニター1に据置VTR2と
カメラ一体型VTR3が接続されたシステムを示してい
る。4はTVモニター1に具備された第1の外部入力信
号端子であり、5は第2の外部入力信号端子である。6
は据置VTR2に接続され、据置VTR2から出力され
るビデオ/オーディオ信号を端子4を介してTVモニタ
ー1に入力するためのAVケーブルであり、7はカメラ
一体型VTR3に接続され、カメラ一体型VTR3から
出力されるビデオ/オーディオ信号を端子5を介してT
Vモニター1に入力するためのAVケーブルである。
【0003】8は赤外リモコン信号を送信するコマンダ
ー、9はTVモニター1に具備され、コマンダー8から
送信されるリモコン信号を受信するための受光素子、1
0は据置VTR2に具備されコマンダー8から送信され
るリモコン信号を受信するための受光素子、11はカメ
ラ一体型VTR3に具備されて送信されるリモコン信号
を受信するための受光素子である。
【0004】図3は前記コマンダー8の赤外リモコンの
具体的な一例を示すものであり、1つのリモコン装置で
TVモニター1の機能をを中心に、据置VTR2、カメ
ラ一体型VTR3の主な機能を制御することが可能であ
る。
【0005】35はコマンダー8から送信されるリモコ
ン信号に付加されるヘッダ信号の種類を選択するスイッ
チであり、据置VTR2のポジションが選択されている
場合には送信されるリモコン信号には動作モードを指令
するコマンド信号とともに、送信された動作コマンド信
号の指令先は据置VTR2であることを示す内容のヘッ
ダ信号付加され、同様にTVモニター1又はカメラ一体
型VTR3のポジションが選択されている場合にはコマ
ンダー8から送信されるリモコン信号に各ポジションに
対応したヘッダ信号が付加される。
【0006】前記赤外リモコンを用いてユーザーが据置
VTR2に挿入されている記録済のテープの再生画をT
Vモニター1に出力したい場合、先に選択スイッチ35
を右端の据置VTR2のポジションに切り替え、VTR
モードボタン群36の中から再生ボタンを押すことによ
ってコマンダー8からは据置VTR2を示すヘッダ信号
が付加されたVTR再生コマンドを示すリモコン信号が
送信される。
【0007】コマンダー8から送信された前記リモコン
信号は受光素子10で受信されると、据置VTR2は再
生モードに移行し、AVケーブル6を介して外部信号入
力端子4には据置VTR2に挿入されているテープから
再生されたビデオ/オーディオ信号が入力される。
【0008】次に、ユーザーは選択スイッチ35をTV
モニターのポジションに移動させた後に入力選択ボタン
37を操作する。選択スイッチ35がTVモニター1を
選択している状態で入力選択ボタン37を操作すると、
ユーザーが1回押す度にTVモニター画面からはTVモ
ニター1に内蔵されたTVチューナー出力信号、第1の
外部入力信号端子1からの入力信号、第2の外部入力信
号端子5からの入力信号を巡回的に表示選択でき、TV
モニター1に据置VTR2から出力されるビデオ/オー
ディオ信号が出力された状態で操作を終了する手順とな
る。
【0009】又、ユーザーがカメラ一体型VTR3に挿
入された記録済みテープを再生しようとした場合には、
前記選択スイッチ35をカメラ一体型VTR3のポジシ
ョンにセットし、同様のリモコン操作を行う必要があ
る。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、リモコン操作により、TVモニター1に接続
されたVTR装置の再生信号をモニター出力しようとし
た場合に、赤外リモコンに付加されるヘッダ信号の選択
スイッチ35を操作する必要があるとともに、VTRモ
ードボタン群36、TVモニター1に表示出力する信号
を選択する入力選択スイッチ37等の操作が必要であ
り、リモコン操作が煩雑になってしまう問題があった。
【0011】又、ケーブルが直接繋がっていない、例え
ば隣の部屋の機器の操作はリモコンでは不可能である。
【0012】本発明は上記問題に鑑みてなされたもの
で、その目的とする処は、ネットワークで接続された機
器のリモコンでの制御を簡単且つ円滑に行うことができ
るネットワーク接続機器の制御システムを提供すること
にある。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は、デジタルインタフェースを備えた複数の
機器とそれらの機器間をデジタルバスを介して相互に接
続したネットワーク接続装置において、ネットワーク上
の各機器を制御するためのリモコン信号を専用に受光す
る受光ユニットとリモコン信号のコマンドを解析してネ
ットワーク上の各機器に制御情報を送るための制御機器
を設け、該制御機器によりネットワーク内機器の制御を
統括的に管理し、被制御機器をノード指定し、ネット経
由で制御データを転送して制御することを特徴とする。
【0014】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。
【0015】本発明では、各機器間を接続するデジタル
I/FとしてIEEE1394シリアルバスを用いるた
め、ここではIEEE1394シリアルバスについて説
明する。
【0016】<IEEE1394の技術の概要>家庭用
デジタルVTRやDVDの登場も伴って、ビデオデータ
やオーディオデータ等のリアルタイムで高情報量のデー
タ転送のサポートが必要になっている。このようなビデ
オデータやオーディオデータをリアルタイムで転送し、
パソコン(PC)に取り込んだり、又はその他のデジタ
ル機器に転送を行うには、必要な転送機能を備えた高速
データ転送可能なインタフェースが必要になってくるも
のであり、そのような観点から開発されたインタフェー
スがIEEE1394−1395(High Perf
ormance Serial Bus)(以下、13
94シリアルバス)である。
【0017】図6に1394シリアルバスを用いて構成
されるネットワーク・システムの例を示す。このシステ
ムは機器A,B,C,D,E,F,G,Hを備えてお
り、A−B間、A−C間、B−D間、D−E間、C−F
間、C−G間及びC−H間をそれぞれ1394シリアル
バスのツイスト・ペア・ケーブルで接続されている。こ
の機器A〜Hの例としては、PC、デジタルVTR、D
VD、デジタルカメラ、ハードディスク、モニタ等が挙
げられる。各機器間の接続方式は、ディジーチェーン方
式とノード分岐方式とを混在可能としたものであり、自
由度の高い接続が可能である。
【0018】又、各機器間は各自固有のIDを有し、そ
れぞれが認識し合うことによって1394シリアルバス
で接続された範囲において1つのネットワークを構成し
ている。各デジタル機器間をそれぞれ1本の1394シ
リアルバスケーブルで順次接続するだけで、それぞれの
機器が中継の役割を行い、全体として1つのネットワー
クを構成するものである。又、1394シリアルバスの
特徴でもあるPlug&Play機能でケーブルを機器
に接続した時点で自動で機器の認識や接続状況等を認識
する機能を有している。
【0019】又、図6に示したようなシステムにおい
て、ネットワークから或る機器が削除されたり、又は新
たに追加されたとき等、自動的にバスリセットを行い、
それまでのネットワーク構成をリセットしてから、新た
なネットワークの再構築を行う。この機能によって、そ
の時々のネットワークの構成を常時設定、認識すること
ができる。
【0020】又、データ転送速度は、100/200/
400Mbpsと備えており、上位の転送速度を持つ機
器が下位の転送速度をサポートし、互換を取るようにな
っている。
【0021】データ転送モードとしては、コントロール
信号等の非同期データ(Asynchronousデー
タ:以下Asyncデータ)を転送するAsynchr
onous転送モード、リアルタイムなビデオデータや
オーディオデータ等の同期データ(Isochrono
usデータ:以下ISOデータ)を転送するIsoch
ronous転送モードがある。このAsyncデータ
とISOデータは各サイクル(通常サイクル125μ
S)の中において、サイクル開始を示すサイクル・スタ
ート・バケット(CSP)の転送に続き、ISOデータ
の転送を優先しつつサイクル内で混在して転送される。
【0022】次に、図7に1394シリアルバスの構成
要素を示す。
【0023】1394シリアルバスは全体としてレイヤ
(階層)構造で構成されている。図13に示したよう
に、最もハード的なのが1394シリアルバスのケーブ
ルであり、そのケーブルのコネクタが接続されるコネク
タポートがあり、その上にハードウェアとしてフィジカ
ル・レイヤとリンク・レイヤがある。
【0024】ハードウェア部は実質的なインタフェース
チップの部分であり、そのうちフィジカル・レイヤは符
号化やコネクタ関連の制御等を行い、リンク・レイヤは
バケット転送やサイクルタイムの制御等を行う。
【0025】ファームウェア部のトランザクション・レ
イヤは、転送(トランザクション)すべきデータの管理
を行い、ReadやWriteといった命令を出す。シ
リアルバスマネージメントは、接続されている各機器の
接続状況やIDの管理を行い、ネットワークの構成を管
理する部分である。このハードウェアとファームウェア
までが実質上の1394シリアルバスの構成である。
【0026】又、ソフトウェア部のアプリケーション・
レイヤは使うソフトによって異なり、インタフェース上
にどのようにデータを載せるか規定する部分であり、A
Vプロトコルによって規定されている。
【0027】以上が1394シリアルバスの構成であ
る。
【0028】次に、図8に1394シリアルバスにおけ
るアドレス空間の図を示す。
【0029】1394シリアルバスに接続された各機器
(ノード)には必ず各ノード固有の64ビットアドレス
を持たせておく。そして、このアドレスをROMに格納
しておくことによって自分や相手のノードアドレスを常
時認識でき、相手を指定した通信も行える。
【0030】1394シリアルバスのアドレッシング
は、IEEE1212規格に準じた方式であり、アドレ
ス指定は、最初の10ビットがバスの番号の指定用に、
次の6ビットがノードID番号の指定用に使われる。残
りの48ビットが機器に与えられたアドレス幅になり、
それぞれ固有のアドレス空間として使用できる。最後の
28ビットは固有データの領域として、各機器の識別や
使用条件の指定の情報等を格納する。
【0031】以上が1394シリアルバスの技術の概要
である。
【0032】次に、1394シリアルバスの特徴と言え
る技術の部分をより詳細に説明する。
【0033】<1394シリアルバスの電気的仕様>図
9に1394シリアルバス・ケーブルの断面図を示す。
【0034】1394シリアルバスでは接続ケーブル内
に、2組のツイストペア信号線の他に電源ラインを設け
ている。これによって、電源を持たない機器や故障によ
り電圧低下した機器等にも電力の供給が可能になってい
る。尚、電源線内を流れる電源の電圧は8〜40V、電
流は最大電流DC1.5Aと規定されている。
【0035】<DS−Link符号化>1394シリア
ルバスで採用されているデータ転送フォーマットのDS
−Link符号化方式を説明するための図を図10に示
す。
【0036】1394シリアルバスでは、DS−Lin
k(Data/Strobe Link)符号化方式が
採用されている。このDS−Link符号化方式は、高
速なシリアルデータ通信に適しており、その構成は2本
の信号線を必要とする。より対線の内1本に主となるデ
ータを送り、他方のより対線にはストローブ信号を送る
構成になっている。受信側では、この通信されるデータ
とストローブとの排他的論理和を取ることによってクロ
ックを再現することができる。
【0037】このDS−Link符号化方式を用いるメ
リットとして、他のシリアルデータ転送方式に比べて転
送効率が高いこと、PLL回路が不要となるためにコン
トローラLSIの回路規模を小さくできること、更には
転送すべきデータが無いときにアイドル状態であること
を示す情報を送る必要がないために各機器のトランシー
バ回路をスリーブ状態にすることができることによって
消費電力の低減が図られること、等が挙げられる。
【0038】<バスリセットのシーケンス>1394シ
リアルバスでは、接続されている各機器(ノード)には
ノードIDが与えられ、ネットワーク構成として認識さ
れている。このネットワーク構成に変化があったとき、
例えばノードの挿抜や電源のON/OFF等によるノー
ド数の増減等によって変化が生じて、新たなネットワー
ク構成を認識する必要があるとき、変化を検知した各ノ
ードはバスリセット信号を送信して新たなネットワーク
構成を認識するモードに入る。このときの変化の検知方
法は、1394ポート基板上でのバイアス電圧の変化を
検知することによって行われる。
【0039】或るノードからバスリセット信号が伝達さ
れて、各ノードのフィジカルレイヤはこのバスリセット
信号を受けると同時にリンクレイヤにバスリセットの発
生を伝達し、且つ、他のノードにバスリセット信号を伝
達する。最終的に全てのノードがバスリセット信号を検
知した後、バスリセットが起動となる。
【0040】バスリセットは、先に述べたようなケーブ
ル挿抜やネットワーク異常等によるハード検出による起
動と、プロトコルからのホスト制御等によってフィジカ
ルレイヤに直接命令を出すことによっても起動する。
【0041】又、バスリセットが起動するとデータ転送
は一時中断され、この間のデータ転送は待たされ、終了
後新しいネットワーク構成の下で再開される。
【0042】以上がバスリセットのシーケンスである。
【0043】<ノードID決定のシーケンス>バスリセ
ットの後、各ノードは新しいネットワーク構成を構築す
るために各ノードにIDを与える動作に入る。このとき
のバスリセットからノードID決定までの一般的なシー
ケンスを図18〜図20に示すフローチャートを用いて
説明する。
【0044】図18に示すフローチャートは、バスリセ
ットの発生からノードIDが決定し、データ転送が行え
るようになるまでの一連のバスの作業を示してある。
【0045】先ず、ステップS101として、ネットワ
ーク内にバスリセットが発生することを常時監視してい
て、ここで、ノードの電源ON/OFF等でバスリセッ
トが発生するとステップS102に移る。
【0046】ステップS102では、ネットワークがリ
セットされた状態から、新たなネットワークの接続状況
を知るために、直接接続されている各ノード間において
親子関係の宣言がなされる。ステップS103として、
全てのノード間で親子関係が決定すると、ステップS1
04として1つのルートが決定する。全てのノード間で
親子関係が決定するまでステップS102の親子関係の
宣言を行い、又、ルートも決定されない。
【0047】ステップS104でルートが決定される
と、次はステップS105として、各ノードにIDを与
えるノードIDの設定作業が行われる。所定のノード順
序でノードIDの設定が行われ、全てのノードにIDが
与えられるまで繰り返し設定作業が行われ、最終的にス
テップS106として全てのノードにIDを設定し終え
ると、新しいネットワーク構成が全てのノードにおいて
認識されたため、ステップS107としてノード間のデ
ータ転送が行える状態となり、データ転送が開始され
る。
【0048】このステップS107の状態になると、再
びバスリセットが発生するのを監視するモードに入り、
バスリセットが発生するとステップS101〜ステップ
S106の設定作業が繰り返し行われる。
【0049】以上が図18のフローチャートの説明であ
るが、図18のフローチャートのバスリセットからルー
ト決定までの部分と、ルート決定後からID設定終了ま
での手順をより詳しくフローチャートに表したものをそ
れぞれ図19、図20に示す。
【0050】先ず、図19のフローチャートの説明を行
う。
【0051】ステップS201としてバスリセットが発
生すると、ネットワーク構成は一旦リセットされる。
尚、ステップS201としてバスリセットが発生するの
を常に監視している。
【0052】次に、ステップS202として、リセット
されたネットワークの接続状況を再認識する作業の第一
歩として、各機器にリーフ(ノード)であることを示す
フラグを立てておく。更に、ステップS203として各
機器が自分の持つポートが幾つ他ノードと接続されてい
るのかを調べる。
【0053】ステップS204のポート数の結果に応じ
て、これから親子関係の宣言を始めていくために、未定
義(親子関係が決定されてない)ポートの数を調べる。
バスリセットの直後はポート数=未定義ポート数である
が、親子関係が決定されていくに従ってステップS20
4で検知する未定義ポートの数は変化していくものであ
る。
【0054】先ず、バスリセットの直後、初めに親子関
係の宣言を行えるのはリーフに限られている。リーフで
あるというのはステップS203のポート数の確認で知
ることができる。リーフは、ステップS205として、
自分に接続されているノードに対して、「自分は子、相
手は親」と宣言して動作を終了する。
【0055】ステップS203でポート数が複数あり、
ブランチと認識したノードは、バスリセットの直後はス
テップS204で未定義ポート数>1ということである
ため、ステップS206へと移り、先ずブランチという
フラグが立てられ、ステップS207でリーフからの親
子関係宣言で「親」の受付をするために待つ。
【0056】リーフが親子関係の宣言を行い、ステップ
S207でそれを受けたブランチは適宜ステップS20
4の未定義ポート数の確認を行い、未定義ポート数が1
になっていれば残っているポートに接続されているノー
ドに対して、ステップS205の「自分が子」の宣言を
することが可能になる。2度目以降、ステップS204
だ未定義ポート数を確認しても2以上あるブランチに対
しては、再度ステップS207でリーフ又は他のブラン
チからの「親」の受付をするために待つ。
【0057】最終的に、何れか1つのブランチ、又は例
外的にリーフ(子宣言を行えるのに素早く動作しなかっ
たため)がステップS204の未定義ポート数の結果と
してゼロになると、これにてネットワーク全体の親子関
係の宣言が終了したものであり、未定義ポート数がゼロ
(全て親のポートとして決定)になった唯一のノードは
ステップS208としてルートのフラグが立てられ、ス
テップS209としてルートとしての認識がなされる。
このようにして、図19に示したバスリセットからネッ
トワーク内全てのノード間における親子関係の宣言まで
が終了する。
【0058】次に、図20のフローチャートについて説
明する。
【0059】先ず、図19までのシーケンスでリーフ、
ブランチ、ルートという各ノードのフラグの情報が設定
されているため、これに基づいてステップS301でそ
れぞれ分類する。
【0060】各ノードにIDを与える作業として、最初
にIDの設定を行うことができるのはリーフからであ
る。リーフ→ブランチ→ルートの順で若い番号(ノード
番号=0〜)からIDの設定がなされていく。
【0061】ステップS302としてネットワーク内に
存在するリーフの数N(Nは自然数)を設定する。その
後、ステップS303として各自リーフがルートに対し
てIDを与えるように要求する。この要求が複数ある場
合には、ルートはステップS304としてアービトレー
ション(1つに調停する作業)を行い、ステップS30
5として勝ったノード1つにID番号を与え、負けたノ
ードには失敗の結果通知を行う。ステップS306とし
てID取得が失敗に終わったリ−フは、再度ID要求を
出し、同様の作業を繰り返す。
【0062】IDを取得できたリーフからステップS3
07として、そのノードのID情報をブロードキャスト
で全ノードに転送する。1ノードID情報のブロードキ
ャストが終わると、ステップS308として残りのリー
フの数が減らされる。ここで、ステップS309とし
て、この残りのリーフの数が1以上あるときはステップ
S308のID要求の作業からを繰り返し行い、最終的
に全てのリーフがID情報をブロードキャストすると、
ステップS309がN=0となり、次はブランチのID
設定に移る。
【0063】ブランチのID設定もリーフのときと同様
に行われる。
【0064】先ず、ステップS310としてネットワー
ク内に存在するブランチの数M(Mは自然数)を設定す
る。その後、ステップS311として各自ブランチがル
ートに対してIDを与えるように要求する。これに対し
てルートは、ステップS312としてアービトレーショ
ンを行い、勝ったブランチから順にリーフを与え終わっ
た次の若い番号から与えていく。ステップS313とし
て、ルートは要求を出したブランチにID情報又は失敗
結果を通知し、ステップS314としてID取得が失敗
に終わったブランチは、再度ID要求を出して同様の作
業を繰り返す。
【0065】IDを取得できたブランチからステップS
315として、そのノードのID情報をブロードキャス
トで全ノードに転送する。1ノードID情報のブロード
キャストが終わると、ステップS316として残りのブ
ランチの数が1つ減らされる。ここで、ステップS31
7として、この残りのブランチの数が1以上あるときは
ステップS311のID要求の作業からを繰り返し、最
終的に全てのブランチがID情報をブロードキャストす
るまで行われる。全てのブランチがノードIDを取得す
ると、ステップS317はM=0となり、ブランチのI
D取得モードも終了する。
【0066】ここまで終了すると、最終的にID情報を
取得してないノードはルートのみであるため、ルートの
IDはステップS318として与えていない番号で最も
大きな番号を自分のID番号と設定し、ステップS31
9としてルートのID情報をブロードキャストする。
【0067】以上で、図20に示したように、親子関係
が決定した後から、全てのノードのIDが設定されるま
での手順が終了する。
【0068】次に、一例として図11に示した実際のネ
ットワークにおける動作について説明する。
【0069】図11に示すように、(ルート)ノードB
の下位にはノードAとノードCが直接接続されており、
更にノードCに下位にはノードDが直接接続されてお
り、更にノードDの下位にはノードEとノードFが直接
接続された階層構造になっている。この階層構造やルー
トノード、ノードIDを決定する手順を以下に説明す
る。
【0070】バスリセットがされた後、先ず各ノードの
接続状況を認識するために、各ノードの直接接続されて
いるノード間において、親子関係の宣言がなされる。こ
の親子とは親側が階層構造で上位となり、子側が下位と
なるということができる。
【0071】図17ではバスリセットの後、最初に親子
関係の宣言を行ったのはノードAである。基本的にノー
ドの1つのポートにのみ接続があるノード(リーフと呼
ぶ)から親子関係の宣言を行うことができる。これは自
分には1ポートの接続のみということを先ず知ることが
できるため、これによってネットワークの端であるとい
うことを認識し、その中で早く動作を行ったノードから
親子関係が決定されていく。こうして親子関係の宣言を
行った側(A−B間ではノードA)のポートが子と設定
され、相手側(ノードB)のポートが親と設定される。
こうして、ノードA−B間では子−親、ノードE−D間
で子−親、ノードF−D間で子−親と決定される。
【0072】更に1階層上がって、今度は複数個接続ポ
ートを持つノード(ブランチと呼ぶ)のうち、他ノード
からの親子関係の宣言を受けたものから順次、更に上位
に親子関係の宣言を行っていく。図11では先ずノード
DがD−E間、D−F間と親子関係が決定した後、ノー
ドCに対する親子関係の宣言を行っており、その結果、
ノードD−C間で子−親と決定している。
【0073】このようにして、図11に示すような階層
構造が構成され、最終的に接続されている全てのポート
において親となったノードBがルートノードと決定され
た。ルートは、1つのネットワーク構成中に1つしか存
在しないものである。
【0074】尚、図11においてノードBがルートノー
ドと決定されたが、これはノードAから親子関係宣言を
受けたノードBが、他のノードに対して親子関係宣言を
早いタイミングで行っていれば、ルートノードは他ノー
ドに移っていたこともあり得る。即ち、伝達されるタイ
ミングによってはどのノードもルートノードとなる可能
性があり、同じネットワーク構成でもルートノードは一
定とは限らない。
【0075】ルートノードが決定すると、次は各ノード
IDを決定するモードに入る。ここでは、全てのノード
が、決定した自分のノードIDを他の全てのノードに通
知する(ブロードキャスト機能)。
【0076】自己ID情報は、自分のノード番号、接続
されている位置の情報、持っている情報の数、接続のあ
るポートの数、各ポートの親子関係の情報等を含んでい
る。
【0077】ノードID番号の割り振りの手順として
は、先ず1つのポートにのみ接続があるノード(リー
フ)から起動することができ、この中から順にノード番
号=0、1、2、…と割り当てられる。
【0078】ノードIDを手にしたノードは、ノード番
号を含む情報をブロードキャストで各ノードに送信す
る。これによって、そのID番号は『割り当て済み』で
あることが認識される。
【0079】全てのリーフが自己ノードIDを取得し終
えると、次はブランチヘ移りリ−フに引き続いたノード
ID番号が各ノードに割り当てられる。リーフと同様
に、ノードID番号が割り当てられたブランチから順次
ノードID情報をブロードキャストし、 最後にルートノ
ードが自己ID情報をブロードキャストする。即ち、常
にルートは最大のノードID番号を所有するものであ
る。
【0080】以上のようにして、階層構造全体のノード
IDの割り当てが終わり、ネットワーク構成が再構築さ
れ、バスの初期化作業が完成する。
【0081】<アービトレーション>1394シリアル
バスでは、データ転送に先立って必ずバス使用権のアー
ビトレーション(調停)を行う。1394シリアルバス
は個別に接続されて各機器が、転送された信号をそれぞ
れ中継することによって、ネットワーク内全ての機器に
同信号を伝えるように、論理的なバス型ネットワークで
あるため、パケットの衝突を防ぐ意味でアービトレーシ
ョンは必要である。これによって或る時間には、たった
1つのノードにのみ転送を行うことができる。
【0082】アービトレーションを説明するための図と
して図12(a)にバス要求の図、(b)にバス使用許
可の図を示し、以下これを用いて説明する。
【0083】アービトレーションが始まると、1つ若し
くは複数のノードが親ノードに向かってそれぞれバス使
用権の要求を発する。図12(a)のノードCとノード
Fがバス使用権の要求を発しているノードである。これ
を受けた親ノード(図12ではノードA)は更に親ノー
ドに向かってバス使用権の要求を発する(中継する)。
この要求は最終的に調停を行うルートに届けられる。
【0084】バス使用要求を受けたルートノードは、ど
のノードにバスを使用させるかを決める。この調停作業
はルートノードのみが行えるものであり、調停によって
勝ったノードにはバスの使用許可を与える。図12
(b)ではノードCに使用許可が与えられ、ノードFの
使用は拒否されている。アービトレーションに負けたノ
ードに対してはDP(data prefix )パケットを送り、
拒否されたことを伝える。拒否されたノードのバス使用
要求は次回のアービトレーションまで待たされる。
【0085】以上のようにして、アービトレーションに
勝ってバスの使用許可を得たノードは、以降データの転
送を開始することができる。
【0086】ここで、アービトレーションの一連の流れ
を図21に示すフローチャートに従って説明する。
【0087】ノードがデータ転送を開始できるために
は、バスがアイドル状態であることが必要である。先に
行われていたデータ転送が終了して現在バスが空き状態
であることを認識するためには、各転送モードで個別に
設定されている所定のアイドル時間ギャップ長(例:サ
ブアクション・ ギャップ)を経過することによって、各
ノードは自分の転送が開始できると判断する。
【0088】ステップS401として、Asyncデー
タ、ISOデータ等それぞれ転送するデータに応じた所
定のギャップ長が得られたか判断する。所定にギャップ
長が得られない限り、転送を開始するために必要なバス
使用権の要求はできないため、所定のギャップ長が得ら
れるまで待つ。
【0089】ステップS401で所定のギャップ長が得
られると、ステップS402として転送すべきデータが
あるか判断し、ある場合はステップS403として転送
するためにバスを確保するようバス使用権の要求をルー
トに対して発する。このときのバス使用権の要求を表す
信号の伝達は、図12に示したように、ネットワーク内
各機器を中継しながら、最終的にルートに届けられる。
ステップS402で転送するデータが無い場合は、その
まま待機する。
【0090】次に、ステップS404として、ステップ
S403のバス使用要求を1つ以上ルートが受信する
と、ルートはステップS405として使用要求を出した
ノードの数を調べる。ステップS405での選択値がノ
ード数=1(使用権要求を出したノードは1つ)であれ
ば、そのノードに直後のバス使用許可が与えられること
になる。ステップS405での選択値がノード数>1
(使用要求を出したノードは複数)であれば、ルートは
ステップS406として使用許可を与えるノードを1つ
に決定する調停作業を行う。この調停作業は公平なもの
であり、毎回同じノードばかりが許可を得るようなこと
はなく、平等に権利を与えていくような構成となってい
る。
【0091】ステップS407として、ステップS40
6で使用要求を出した複数のノードの中からルートが調
停して使用許可を得た1つのノードと、敗れたその他の
ノードに分ける選択を行う。ここで、調停されて使用許
可を得た1つのノード、又はステップS405の選択値
から使用要求ノード数=1で調停無しに使用許可を得た
ノードには、ステップS408として、ルートはそのノ
ードに対して許可信号を送る。許可信号を得たノード
は、受け取った直後に転送すべきデータ(パケット)を
転送開始する。又、ステップS406の調停で敗れてバ
ス使用が許可されなかったノードには、ステップS40
9としてルートから、アービトレーション失敗を示すD
P(data prefix )パケットを送られ、これを受け取っ
たノードは再度転送を行うためのバス使用要求を出すた
め、ステップS401まで戻り、所定ギャップ長が得ら
れるまで待機する。
【0092】以上がアービトレーションの流れの説明で
ある。
【0093】<Asynchronous(非同期)転
送>アシンクロナス転送は、非同期転送である。図13
にアシンクロナス転送における時間的な遷移状態を示
す。図13の最初のサブアクション・ギャップは、バス
のアイドル状態を示すものである。このアイドル時間が
一定値になった時点で、転送を希望するノードはバスが
使用できると判断して、バス獲得のためのアービトレー
ションを実行する。
【0094】アービトレーションでバスの使用許可を得
ると、次にデータの転送がバケット形式で実行される。
データ転送後、受信したノードは転送されたデータに対
しての受信結果のack(受信確認用返送コード)をa
ck gapという短いギャップの後、返送して応答す
るか、応答パケットを送ることによって転送が完了す
る。ackは4ビットの情報と4ビットのチェックサム
から成り、成功かビジー状態かペンディング状態である
かといった情報を含み、すぐに送信元ノードに返送され
る。
【0095】次に、図14にアシンクロナス転送のパケ
ットフォーマットの例を示す。
【0096】パケットには、データ部及び誤り訂正用の
データCRCの他にはヘッダ部があり、そのヘッダ部に
は図14に示したような、目的ノードID、ソースノー
ドID、転送データ長さや各種コード等が書き込まれて
転送が行われる。
【0097】又、アシンクロナス転送は自己ノードから
相手ノードヘの1対1の通信である。転送元ノードから
転送されたパケットは、ネットワーク中の各ノードに行
き渡るが、自分当てのアドレス以外のものは無視される
ため、宛先の1つのノードのみが読み込むことになる。
【0098】以上がアシンクロナス転送の説明である。
【0099】<Isochronous(同期)転送>
アイソクロナス転送は同期転送である。1394シリア
ルバスの最大の特徴であるとも言えるこのアイソクロナ
ス転送は、特にVIDEO映像データや音声データとい
ったマルチメディアデータ等、リアルタイムな転送を必
要とするデータの転送に適した転送モードである。
【0100】又、アシンクロナス転送(非同期)が1対
1の転送であったのに対して、このアイソクロナス転送
はブロードキャスト機能によって、転送元の1つのノー
ドから他の全てのノードヘ一様に転送される。
【0101】図15はアイソクロナス転送における時間
的な遷移状態を示す図である。
【0102】アイソクロナス転送は、バス上一定時間毎
に実行される。この時間間隔をアイソクロナスサイクル
と呼ぶ。アイソクロナスサイクル時間は125μSであ
る。この各サイクルの開始時間を示し、各ノードの時間
調整を行う役割を担っているのがサイクル・スタート・
パケットである。サイクル・ スタート・ パケットを送信
するのは、サイクル・ マスクと呼ばれるノードであり、
1つ前のサイクル内の転送終了後、所定のアイドル期間
(サブアクションギャップ)を経た後、本サイクルの開
始を告げるサイクル・スタート・パケットを送信する。
このサイクル・スタート・パケットの送信される時間間
隔が125μSとなる。
【0103】又、図15にチャネルA、チャネルB、チ
ャネルCと示したように、1サイクル内において複数種
のパケットがチャネルIDをそれぞれ与えられることに
よって区別して転送できる。これによって同時に複数ノ
ード間でのリアルタイムな転送が可能であり、又、受信
するノードでは自分が欲しいチャネルIDのデータのみ
取り込む。このチャネルIDは送信先のアドレスを表す
ものではなく、データに対する論理的な番号を与えてい
るに過ぎない。よって、或るパケットの送信は1つの送
信元ノードから他の全てのノードに行き渡るブロードキ
ャストで転送されることになる。
【0104】アイソクロナス転送のバケット送信に先立
って、アシンクロナス転送同様アービトレーションが行
われる。しかし、アシンクロナス転送のように1対1の
通信ではないため、アイソクロナス転送にはack(受
信確認用返信コード)は存在しない。
【0105】又、図15に示したigo gap(アイ
ソクロナスギャップ)とは、アイソクロナス転送を行う
前にバスが空き状態であると認識するために必要なアイ
ドル期間を表している。この所定のアイドル期間を経過
すると、アイソクロナス転送を行いたいノードは、バス
が空いていると判断し、転送前のアービトレーションを
行うことができる。
【0106】次に、図16にアイソクロナス転送のパケ
ットフォーマットの例を示し、以下、これについて説明
する。
【0107】各チャネルに分かれた各種のパケットには
それぞれデータ部及び誤り訂正用のデータCRCの他に
ヘッダ部があり、そのヘッダ部には図16に示したよう
な転送データ長やチャネルNo.、その他各種コード及
び誤り訂正用のヘッダCRC等が書き込まれ、転送が行
われる。
【0108】以上がアイソクロナス転送の説明である。
【0109】<バス・サイクル>実際の1394シリア
ルバス上の転送では、アイソクロナス転送と、アシンク
ロナス転送は混在できる。そのときの、アイソクロナス
転送とアシンクロナス転送が混在したバス上の転送状態
の時間的な遷移の様子を表した図を図17に示す。
【0110】アイソクロナス転送はアシンクロナス転送
より優先して実行される。その理由は、サイクル・スタ
ート・パケットの後、アシンクロナス転送を起動するた
めに必要なアイドル期間のギャップ長(サブアクション
ギャップ)よりも短いギャップ長(アイソクロナスギャ
ップ)で、アイソクロナス転送を起動できるからであ
る。従って、アシンクロナス転送より、アイソクロナス
転送は優先して実行されることとなる。
【0111】図17に示した一般的なバスサイクルにお
いて、サイクル#mのスタート時にサイクル・スタート
・パケットがサイクル・マスタから各ノードに転送され
る。これによって、各ノードで時刻調整を行い、所定の
アイドル時間(アイソクロナスギャップ)を待ってから
アイソクロナス転送を行うべきノードはアービトレーシ
ョンを行い、パケット転送に入る。図17ではチャネル
eとチャネルsとチャネルkが順にアイソクロナス転送
されている。
【0112】このアービトレーションからパケット転送
までの動作を、与えられているチャネル分繰り返し行っ
た後、 サイクル#mにおけるアイソクロナス転送が全て
終了すると、アシンクロナス転送を行うことができるよ
うになる。
【0113】アイドル時間がアシンクロナス転送が可能
なサブアクションギャップに達することによって、アシ
ンクロナス転送を行いたいノードはアービトレーション
の実行に移れると判断する。但し、アシンクロナス転送
が行える期間は、アイソクロナス転送終了後から次のサ
イクル・スタート・パケットを転送すべき時間(cycle
sync)までの間にアシンクロナス転送を起動するための
サブアクションギャップが得られた場合に限っている。
【0114】図17のサイクル#mでは3つのチャネル
分のアイソクロナス転送と、その後アシンクロナス転送
(含むack)が2パケット(パケット1、パケット
2)転送されている。このアシンクロナスパケット2の
後は、サイクルm+1をスタートすべき時間(cycle sy
nch )に至るため、サイクル#mでの転送はここまでで
終わる。
【0115】但し、非同期又は同期転送動作中に次のサ
イクル・スタート・パケットを送信すべき時間(cycle
synch )に至ったとすると、無理に中断せず、その転送
が中断した後のアイドル期間を待ってから次のサイクル
・スタート・パケットを送信する。即ち、1つのサイク
ルが125μS以上続いたときは、その分次サイクルは
基準の125μSより短縮されたとする。このようにア
イソクロナス・サイクルは125μSを基準に超過、短
縮し得るものである。
【0116】しかし、アイソクロナス転送はリアルタイ
ム転送を維持するために毎サイクル必要であれば必ず実
行され、アシンクロナス転送はサイクル時間が短縮され
たことによって次以降のサイクルにまわされることもあ
る。こういった遅延情報も含めて、サイクル・マスクに
よって管理される。
【0117】以上が、IEEE1394シリアルバスの
説明である。
【0118】図1は本発明に係る制御システムの構成を
示すブロック図であり、家庭内でデジタルバスを介して
接続されたAV機器を例として本発明を説明する。
【0119】図1において、100は部屋1に置かれた
第1のTVモニター装置、101〜103はTVモニタ
ー装置100に具備された第1、第2、第3のIEEE
1394インタフェース端子、104は第1の据置型デ
ジタルVTR装置、105は据置型デジタルVTR装置
104に具備されたIEEE1394インタフェース端
子、106はカメラ一体型デジタルVTR装置、107
はカメラ一体型デジタルVTR装置106に具備された
IEEE1394インタフェース、108は制御装置、
109は制御装置108に具備されたリモコン受光部、
110,111は制御装置108に具備された第1、第
2のIEEE1394インタフェース、112は別の部
屋に置かれた第2のTVモニター装置、113〜116
はTVモニター装置112に具備された第1、第2、第
3、第4のIEEE1394インタフェース、117は
第2の据置型VTR装置、118は第2の据置型VTR
装置117に具備されたIEEE1394インタフェー
ス、119は第2のカメラ一体型デジタルVTR、12
0は第2のカメラ一体型デジタルVTR119に具備さ
れたIEEE1394インタフェース、121はリモコ
ン装置、122はリモコン装置121に具備されたリモ
コン信号発光部である。
【0120】各接続機器は、互いに信号の送受信並びに
各装置の動作モードに関する通信を行うことができるよ
うに構成されている。
【0121】このシステムにおいて、例えば第1の据置
型デジタルVTR104をリモコンにて操作し、第1の
TVモニター装置100に再生画を出力する場合は、先
ず操作者がリモコン121により制御装置108の受光
部109に向けて第1の据置型デジタルVTR104を
再生モードにするためのキーボタンを押し、リモコン信
号を制御装置108に送る。
【0122】制御装置108は、送られたリモコン信号
を受信し、ネットワーク上のどの機器を制御するかの判
別を行い、更にどのような制御をするかのコマンド解析
をする。これにより、ネットワーク上の第1の据置型デ
ジタルVTR104に再生モードに移行する制御信号を
送ることが判断される。
【0123】次に、制御装置108内でIEEE139
4インタフェースに載せるための制御信号フォーマット
に変換し、1394インタフェース端子110を介して
1394バスを経由して第1の据置型デジタルVTR1
04に送られ、第1の据置型デジタルVTR104側で
は送られた制御信号を解析し、内部で再生モード移行命
令により再生画を出力する。再生信号は第1のTVモニ
ター装置100に1394インタフェース端子を介して
1394バスで送られ、第1のTVモニター装置100
から再生画が出力される。
【0124】同様に、ネットワーク内の何れの機器、例
えば別の部屋の第2の据置型デジタルVTRでもリモコ
ン信号を受光した制御装置108経由で制御することが
できる。
【0125】次に、上記説明したそれぞれの過程につい
て説明する。
【0126】図3は制御装置108の内部ブロック図で
あり、130は受光したリモコン信号を増幅する増幅
器、131はリモコン信号の内容を解析するブロック、
132はIEEE1394通信プロトコルに合わせて制
御信号をコマンドパケットに変換してパケット転送する
ブロックである。
【0127】図4に示す手順に従って、制御装置108
では、先ずコマンド解析ブロック131で、増幅器13
0を通った信号の判別を行う。
【0128】次に、リモコン信号が入力される信号から
被測定機器の判別を行い、ここでネットワーク上のノー
ドの指定が行われる。次に、指定されたノードの機器の
対する制御命令の解析を行うことにより、送信すべき制
御内容が確定する。次に、IEEE1394プロトコル
に変換するブロック132にてIEEE1394通信プ
ロトコルに合わせたフォーマットに変換し、IEEE1
394インタフェースを介してネットワーク上に流され
る。ここで、IEEE1394通信プロトコルはIEE
E1394の技術説明のような所定のパケット転送のフ
ォーマットで行われる。
【0129】ここでは、IEEE1394の通信プロト
コルを例として説明したが、他のデジタルバスで接続す
る場合は、その接続される規格の通信プロトコルに従っ
てフォーマット変換し、制御データ転送を行えば良い。
【0130】
【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
よれば、デジタルインターフェースを備えた複数の機器
とそれらの機器間をデジタルバスを介して接続したネッ
トワーク接続装置において、ネットワーク上の各機器を
制御するためのリモコン信号を専用に受光する受光ユニ
ットとリモコン信号のコマンドを解析してネットワーク
上の各機器に制御情報を送るための制御機器を設け、該
制御機器によりネットワーク内機器の制御を統括的に管
理し、被制御機器をノード指定し、ネット経由で制御デ
ータを転送して制御するようにしたため、ネットワーク
で接続された機器のリモコンでの制御を簡単且つ円滑に
行うことができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るネットワーク接続装置の構成を示
すブロック図である。
【図2】従来のネットワーク接続装置の構成を示すブロ
ック図である。
【図3】リモコンの例を示す図である。
【図4】本発明に係るネットワーク接続装置の制御器の
構成を示すブロック図である。
【図5】本発明に係るネットワーク接続装置の制御器の
動作手順を示す図である。
【図6】IEEE1394インタフェースの概要を説明
するための図である。
【図7】IEEE1394インタフェースの概要を説明
するための図である。
【図8】IEEE1394インタフェースの概要を説明
するための図である。
【図9】IEEE1394インタフェースの概要を説明
するための図である。
【図10】IEEE1394インタフェースの概要を説
明するための図である。
【図11】IEEE1394インタフェースの概要を説
明するための図である。
【図12】IEEE1394インタフェースの概要を説
明するための図である。
【図13】IEEE1394インタフェースの概要を説
明するための図である。
【図14】IEEE1394インタフェースの概要を説
明するための図である。
【図15】IEEE1394インタフェースの概要を説
明するための図である。
【図16】IEEE1394インタフェースの概要を説
明するための図である。
【図17】IEEE1394インタフェースの概要を説
明するための図である。
【図18】IEEE1394インタフェースの概要を説
明するための図である。
【図19】IEEE1394インタフェースの概要を説
明するための図である。
【図20】IEEE1394インタフェースの概要を説
明するための図である。
【図21】IEEE1394インタフェースの概要を説
明するための図である。
【符号の説明】
1 TVモニター 2 据置VTR 3 カメラ一体型VTR 4,5 信号入力端子 6,7 AVケーブル 8 リモコン 9〜11 リモコン受光部 35 選択スイッチ 36 動作モードボタン 37 入力選択ボタン 100 TVモニター 101〜103 IEEE1394インターフェース端
子 104 据置デジタルVTR 106 デジタルカメラ一体型VTR 107 IEEE1394インターフェース端
子 108 制御器 109 リモコン受光部 110,111 IEEE1394インターフェース端
子 112 TVモニター 113〜116 IEEE1394インターフェース端
子 117 据置デジタルVTR 118 IEEE1394インターフェース端
子 119 デジタルカメラ一体型VTR 120 リモコン受光部 121 リモコン 130 増幅器 131 コマンド解析ブロック 132 IEEE1394フォーマット変換ブ
ロック
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04N 5/76 H04N 5/76 Z Fターム(参考) 5B089 GA23 HA14 HA18 JA35 KA01 5C052 AA01 CC06 CC20 DD10 EE10 5C056 AA05 BA01 BA08 CA06 CA20 DA01 DA06 DA11 EA12 EA20 FA03 5K033 BA01 BA08 BA15 CC02 DA01 DB05 5K048 AA04 BA02 DA02 DA05 DC04 EA14 HA01 HA02 HA04

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 デジタルインタフェースを備えた複数の
    機器とそれらの機器間をデジタルバスを介して相互に接
    続したネットワーク接続装置において、 ネットワーク上の各機器を制御するためのリモコン信号
    を専用に受光する受光ユニットとリモコン信号のコマン
    ドを解析してネットワーク上の各機器に制御情報を送る
    ための制御機器を設け、該制御機器によりネットワーク
    内機器の制御を統括的に管理し、被制御機器をノード指
    定し、ネット経由で制御データを転送して制御すること
    を特徴とするネットワーク接続機器の制御システム。
  2. 【請求項2】 前記デジタルインターフェイス及びデジ
    タルバスの仕様は、IEEE1394規格に基づき又は
    準拠するようにしたことを特徴とする請求項1記載のネ
    ットワーク接続機器の制御システム。
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