JP3249334B2 - ディジタルインターフェース装置及びディジタルインターフェース方法 - Google Patents
ディジタルインターフェース装置及びディジタルインターフェース方法Info
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Description
同期転送が可能なディジタルインターフェース装置及び
ディジタルインターフェース方法に関する。
ている。ディジタル画像データの磁気記録再生装置(V
TR)よる記録についても各種方式が検討されている。
例えば、民生用ディジタルVTR(ビデオテープレコー
ダ)の協議会においては、NTSC信号及びPAL信号
等を圧縮してディジタル信号のまま記録するためのSD
規格及びHDTV(High Definition TV)のベースバン
ド信号を圧縮してディジタル信号のまま記録するための
HD規格が決定している。これらの規格に対応した民生
用ディジタルVTRも商品化されようとしている。
と、その情報量は膨大となり、情報を圧縮することなく
伝送又は記録等を行うことは、通信速度及び費用等の点
で困難である。このため、ディジタル映像信号の伝送又
は記録においては、画像圧縮技術が必須であり、近年各
種標準化案が検討されている。動画用としてはMPEG
(Moving Picture Experts Group)方式等が規格化され
ている。
化方式として最も普及しており、アメリカ及び欧州のデ
ィジタル放送において採用されることが決定されてい
る。このMPEG規格に対応したデコーダも商品化され
ており、MPEGデコードボードとして供給されて、コ
ンピュータ等にも搭載されている。
ジタル画像機器の開発も進んでおり、ディジタルVTR
だけでなく、ディジタル放送用デコーダ(ディジタルセ
ットトップボックス)、ディジタルビデオディスクプレ
ーヤー等も商品化されてきている。
ける劣化を低減することができ、高品質の再生画像を得
ることができるという利点がある。この利点を考慮する
と、各ディジタル画像機器は、従来と同様のアナログ入
出力を可能とするだけでなく、ディジタル信号のままで
の入出力を可能とするディジタルインターフェースを有
する構成とした方がよい。ディジタルインターフェース
を備えることにより、画像データを単なるディジタルデ
ータとしても扱うことが可能になり、画像機器同士の接
続だけでなく、コンピュータとの間でも接続を行って、
データを伝送することができる。
ターフェース装置を備えた民生用ディジタルVTRを示
すブロック図である。
ルVTR協議会の規格に対応したVTRを示しており、
標準テレビジョン画像をディジタル化してデータ量を約
1/5乃至1/6に圧縮した後に記録するようになって
いる。民生用ディジタルVTRで採用されている6mm
ディジタルテープフォーマットにおいては、画像以外の
他のディジタルデータを記録することもできる。しか
も、DAT(ディジタルオーディオテープレコーダ)及
び8mmテープレコーダ等よりも記録容量が極めて大き
く、1本の磁気テープに設定されたビデオデータの記録
エリアは50Gバイトの記録容量を有するので、今後大
容量ディジタルデータストリーマとしての応用が期待さ
れている。
れる。このアナログ画像信号はA/D変換器2によって
ディジタル信号に変換される。この場合には、A/D変
換器2は、輝度信号Yと色差信号Cr,Cbとに対する
サンプリング周波数を変えて、4:1:1のコンポーネ
ント信号を圧縮回路3に出力する。圧縮回路3はDCT
処理、量子化処理及び可変長符号化処理によって入力さ
れたコンポーネント信号を圧縮する。これにより、伝送
レートが125Mbpsの入力アナログ画像信号は19
Mbpsに変換されて訂正符号化回路4に供給される。
訂正符号化回路4は入力された圧縮データに誤り訂正符
号を付加する。訂正符号化回路4の出力レートは25M
bpsである。変調回路5は訂正符号化回路4の出力を
磁気記録に適したコードに変調してアンプ6を介して図
示しないヘッドに与えてテープ7に磁気記録する。
示しないヘッドによって再生された再生信号はアンプ8
を介して等化検出復調回路9に供給される。等化検出復
調回路9によって、再生信号を波形等化して復調し、訂
正復号化回路10によって誤り訂正して伸長回路11に与え
る。伸長回路11は再生データを可変長復号化処理、逆量
子化処理及び逆DCT処理によって伸長してD/A変換
器12に与える。D/A変換器12はディジタル信号をアナ
ログ信号に戻して出力端子13を介して出力する。
は、画像データ以外の他のディジタルデータを記録する
こともできる。即ち、端子15を介して入力されたディジ
タルデータはディジタルI/F(インターフェース)14
を介して訂正符号化回路4に供給される。訂正符号化回
路4によってディジタルデータに誤り訂正符号を付加
し、変調回路5によって変調した後テープ7に記録す
る。また、再生時には、訂正復号化回路10からのディジ
タルデータをディジタルI/F14を介して端子15から出
力する。ディジタルI/F14は圧縮回路3及び伸長回路
11を介することなくデータの転送を行っているので、圧
縮又は伸長に伴う画像劣化が生じることがない。なお、
ディジタルI/F14の入出力転送レートは25Mbps
である。
マットを説明するための説明図である。
ックを示し、図13は1トラックの各データ領域を示し
ている。図12及び図13に示すように、各記録トラッ
クはデータの種類に対応した複数の領域、即ち、IT
I、オーディオ領域、ビデオ領域及びサブコード領域を
有しており、これらの領域はテープ7の下端から上端に
向かって順次配列される。また、これらの領域相互間に
はギャップG1 乃至G3が夫々設けられている。ヘッド
のトレースによって、ITI、オーディオ領域、ビデオ
領域及びサブコード領域が順次記録再生される。
トにおいては、各トラックに1シンクブロックを記録単
位としてデータを記録するようになっている。図14は
1トラックにおけるビデオ領域のシンクブロックのデー
タ配列を示している。図12に示すように、各シンクブ
ロックは90バイト長であり、先頭に2バイトの同期信
号(SYNC)を配列し、次に3バイトのIDを設け
る。次に77バイトのデータを配列し、最後に内符号及
び外符号から成るパリティを配列する。第157乃至1
67シンクブロックには図14の縦方向のデータに対し
て誤り訂正用の外符号を配列し、第19乃至167シン
クブロックの第82乃至89バイトには横方向のデータ
に対して誤り訂正用の内符号を配列する。
ス装置を備えた2台のディジタルVTR31,32を接続し
た場合のブロック図である。
1のA/D変換器2、D/A変換器12、圧縮回路3及び
伸長回路11に対応しており、オーディオ及びビデオデー
タを圧縮して出力すると共に、入力された圧縮データを
伸長してオーディオデータ及びビデオデータを出力す
る。誤り訂正回路35,36は図11の訂正符号化回路4及
び訂正復号化回路10に対応しており、オーディオ,ビデ
オ処理回路33,34の出力に誤り訂正符号を付加すると共
に、磁気テープからの再生信号を誤り訂正してオーディ
オ,ビデオ処理回路33,34に出力する。
タルI/F14に対応しており、磁気テープの記録フォー
マットと伝送フォーマットとの変換を行う。ビデオデー
タは1トラック当たり135シンクブロックのビデオ領
域に記録されており(図14参照)、オーディオデータ
は9シンクブロックのオーディオ領域に記録されてい
る。ディジタルI/F37,38は1シンクブロックを1パ
ケットとすると共に、1トラックを150パケットに変
換して150パケット単位でデータの入出力を行うよう
になっている。
ータを示している。図16に示すように、150パケッ
トの先頭にはヘッダパケットH0 を配列し、次に、2つ
のサブコードパケットSC0 ,SC1 、3つのビデオ補
助パケットVA0 乃至VA2を配列する。次いで、9シ
ンクブロックに対応する9つのオーディオパケットA0
乃至A8 と135シンクブロックに対応する135のビ
デオパケットV0 乃至V134 とを配列する。
力のデータ構造を示している。図17に示すように、各
ブロックは先頭にIDが配列され、次に各種データが配
列されている。図17のブロックは図16のパケットに
相当する。即ち、ブロック0乃至ブロック149は1ト
ラックの150パケットのデータに対応する。ブロック
0乃至ブロック149によって1トラック分のヘッダ、
サブコード、ビデオ補助データ及びオーディオ,ビデオ
データが伝送される。そして、nトラックのデータによ
って1フレームが復元される。
るデータ伝送は、パケット単位で行われる。ところで、
ディジタルインターフェース装置においては、全てのデ
ィジタル画像機器及びコンピュータ相互間でのデータ転
送を可能とするために、統一したインターフェース方式
を採用することが考えられている。即ち、ディジタル画
像機器相互間だけでなく、コンピュータシステムにおい
ても使用可能なように、例えば、SCSI又はRS23
2等の規格を採用することが考えられる。しかし、SC
SI及びRS232等の伝送レートは極めて低レートで
あり、数Mbps(ビット/秒)以上の伝送レートを確
保する必要がある画像データを伝送することは不可能で
ある。また、画像データはコンピュータデータと異な
り、リアルタイムに一定の周期で伝送(以下、同期伝送
という)する必要があり、これらのインターフェース方
式を画像伝送用として採用することはできない。
及びアメリカのATV(Advanced TV )デコーダの協議
会であるE1AのR4.1においては、画像データに適
した高速インターフェース方式が検討されている。特
に、イソクロナス(isochronous )転送(以下、同期転
送ともいう)機能を有するP1394がポストSCSI
として注目されている。
び複数のチャンネルの多重転送が可能なP1394のイ
ンターフェース方式を説明するための説明図である。
クス1994.7.4(no.612)号の「ポストS
CSIの設計思想を探る三つの新インターフェースを比
較」の記事(文献1)の152〜163ページに内容が
詳述されている。同記事の161ページ以降に掲載され
ているように、P1394はコンピュータ用がベースで
はあるが、「マルチメディア用にイソクロナス転送機能
を備えている」ことを特徴とすることから、他のインタ
ーフェース方式よりも画像データ用として有効である。
62ページ以降に記載されているように、マルチチャン
ネル化が可能である。図19はP1394に対応したバ
ス(以下、P1394バスという)を利用して、チャン
ネル1,2(CH1,2)の2チャンネルのデータを伝
送する例を示している。P1394はディジーチェイン
及びツリー状のトポロジを採用することができる。図1
8は複数のデバイスA乃至DをP1394バスであるP
1394ケーブル40を介してディジーチェイン状に接続
した例を示している。なお、デバイスA乃至Dは例えば
ディジタルVTRである。
タを伝送すると共に、デバイスBからデバイスDにデー
タを伝送する例を示している。例えば、デバイスAから
のダビング出力をデバイスCにおいてダビング記録する
と共に、デバイスBからのダビング出力をデバイスDに
おいてダビング記録するものとする。P1394におい
ては125μs毎のイソクロナスサイクルでデータを転
送する。
出力のビデオストリームを示している。このダビング出
力はイソクロナスサイクル毎に転送される。また、図1
9(c)はデバイスBからのダビング出力のビデオスト
リームを示している。このダビング出力もイソクロナス
サイクル毎に転送される。イソクロナスサイクルには複
数のチャンネルが割当てられており、デバイスA,Bが
出力したパケット中にはいずれのチャンネルで転送する
かを示すチャンネル番号が挿入されている。図19
(e)ではデバイスAの出力パケットはチャンネル1
(ch1)で伝送され、デバイスBの出力パケットはチ
ャンネル2(ch2)で伝送されていることが示されて
いる。
(b),(d)に示すコマンドをP1394ケーブルを
介して出力する。これらのビデオストリーム及びコマン
ドは、図19(e)に示すように、イソクロナスサイク
ル毎に多重されて、P1394ケーブル40によって転送
される。なお、コマンド等の非同期データは、図19
(e)に示すように、同期データ(ビデオデータ)の隙
間に多重されて伝送される。
ル40を介して転送されたパケット中のチャンネル番号か
ら、受信すべき転送データを判断して、転送データの受
信を行う。即ち、デバイスCはch1の転送データを受
信し、デバイスDはch2の転送データを受信する。
を自動設定する機能を有している(文献1の155〜1
59ページ頁の「トポロジを自動設定」参照)。P13
94はデバイスの接続、非接続時又は電源投入時におい
て、バスの設定をリセットするようになっている。バス
のリセットによって、各デバイスの接続関係の確認、デ
バイス間の親子関係の設定及び各デバイスのID設定等
を再設定するのである。
タデータのような非同期データを転送する場合には特に
は問題とならない。しかしながら、イソクロナス転送が
必要な画像データを転送する場合には問題となる。バス
リセットによってイソクロナス転送は保証されなくなる
ことから、例えば画像データをモニタに出力して映像出
力中であった場合には、画像表示が停止してしまうこと
もある。また、VTRによるダビング記録を行う場合に
は、イソクロナス転送が保証されないことを考慮する
と、VTRの記録を間欠制御する必要があり、実際には
ダビング記録の実現は不可能となる。特に、家庭用の機
器においては、データ転送中において、データ転送に無
関係なデバイスとP1394ケーブルとの接続が誤って
切られてしまうこともある。
続時又は非接続時においてもバスリセットを発生させな
いことが考えられる。しかし、P1394等の同期通信
においては、伝送系における最大転送レートが制限され
ている。従って、P1394はこの最大転送レートに応
じて、イソクロナスサイクルにおいて転送するパケット
数を制限している。いま、複数のデバイス間において、
このような制限に基く所定の転送レートでデータの伝送
が行われているものとする。ここで、P1394ケーブ
ルに新たに別の機器を追加接続し、追加接続した機器と
の間でも同期通信信号を伝送した場合に、合計転送レー
トが規定された合計転送レートを超えることが考えられ
る。現在のP1394では、この場合の動作が規定され
ていない。つまり、新たに別の機器が接続された場合に
は、伝送中のデータも含めて全データの伝送を停止させ
る可能性があり、また、データの転送を許可する場合に
は、所定のイソクロナスサイクル中に伝送しきれないデ
ータを次のイソクロナスサイクル中に伝送する可能性も
あり、同期転送が保証されないという問題があった。
従来のディジタルインターフェース装置においては、バ
スリセットが発生すると、リセット動作前後のデータの
連続性が保証されないことから、画像データ等の同期デ
ータの転送上不都合であるという問題点があった。ま
た、新たな機器の接続時にバスリセットを発生させない
ものとすると、追加接続した機器の同期通信信号によっ
て合計転送レートが制限値を越えてしまうことがあり、
データ伝送が停止して、同期伝送が保証されないという
問題点があった。
のであって、同期通信を保証することにより、画像デー
タ等の同期データの確実な転送を可能にすることができ
るディジタルインターフェース装置を提供することを目
的とする。
により、画像データ等の同期データの確実な転送を可能
にすることができるディジタルインターフェース方法を
提供することを目的とする。
ディジタルインターフェース装置は、所定のデータフォ
ーマットでバスに送信データを送信すると共に、バスを
介して伝送されたデータを受信する送受信手段と、前記
送受信手段によって送信される送信データの転送レート
を算出して転送レートを示すデータを出力する転送レー
ト算出手段と、前記送受信手段が受信したデータ要求に
対して、前記転送レートを示すデータを前記送受信手段
からの送信データに挿入する挿入手段と、前記送受信手
段が受信した受信データに挿入されている値から前記バ
ス上に多重伝送されているデータの合計転送レートを算
出する合計転送レート算出手段と、前記合計転送レート
に基づいて送信可否の制御を行う送信制御手段とを具備
したものであり、本発明の請求項2に係るディジタルイ
ンターフェース装置は、所定のデータフォーマットでバ
スに送信データを送信すると共に、バスを介して伝送さ
れたデータを受信する送受信手段と、前記送受信手段に
よって送信される送信データの転送レートを算出して転
送レートを示すデータを出力する転送レート算出手段
と、前記送受信手段が受信したデータ要求に対して、前
記転送レートを示すデータを前記送受信手段からの送信
データに挿入する挿入手段と、前記送受信手段が受信し
た受信データに挿入されている値から前記バス上に多重
伝送されているデータの合計転送レートを算出する合計
転送レート算出手段と、前記合計転送レートに基づいて
送信データ量の制御を行う送信制御手段とを具備したも
のであり、本発明の請求項8に係るディジタルインター
フェース方法は、複数のデータが多重されて所定の同期
転送周期で同期転送されているバス上のデータから転送
レートを示すデータを取り込む手順と、取り込んだ転送
レートを示すデータを用いて前記バス上に多重伝送され
るデータの合計転送レートを算出する手順と、前記バス
に新たな機器が追加接続された場合には、前記合計転送
レートが前記バスに許容されている最大転送レートを超
えない場合にのみ前記新たな機器にデータ転送許可を与
える送信制御手順とを具備したものである。
が接続されると、新たな機器は、転送レート算出手段に
よって転送レートを算出し、挿入手段によって送受信手
段からバス上に送出させる。親機の送受信手段は、バス
を介して伝送された転送レートデータを受信し、合計転
送レート算出手段は、新たな機器が転送しようとしてい
るデータを含む合計転送レートを算出する。アービトレ
ーション手段は、合計転送レートに基いてアービトレー
ションを制御する。これにより、同期転送が保証され
る。
データの転送に先立って、バスを介して伝送された転送
レートデータを取り込む。次に、バスを介して伝送され
るデータの合計転送レートを算出する。バスに新たな機
器が追加接続された場合には、合計転送レートがバスに
許容されている最大転送レートを超えるか否かを判断
し、越えない場合にのみ新たな機器にバス使用許可権を
与える。
て説明する。図1は本発明に係るディジタルインターフ
ェース装置の一実施例を示すブロック図である。
信を行う。即ち、ディジタルI/F部41は、例えば図示
しないP1394ケーブルを介して伝送された入力ディ
ジタルデータを受信して、受信データをパケット読込み
部42及びコマンド受信部43に出力すると共に、送信デー
タを図示しないP1394ケーブルを介して出力ディジ
タルデータとして出力するようになっている。ディジタ
ルI/F部41はP1394と同様のデータ転送、即ち、
イソクロナス転送(同期転送)及びマルチチャンネル転
送を可能にする。
おいては、例えばP1394と同様に、バス(例えばP
1394ケーブル)上を125μ秒毎のイソクロナスサ
イクルに同期してデータが転送される。そして、各デバ
イス間を双方向に信号を多重して伝送することが可能で
ある。更に、コマンド等の非同期データについては、画
像データ等の同期データの隙間に多重されて伝送される
ようになっている。なお、バス上を転送されるデータは
パケット構造を有する。
クロナスサイクル分のデータを保持するバッファを有し
ており、送信データをバッファに蓄積してインターフェ
ースに許容される高速レートで出力するようになってい
る。なお、本実施例においてもP1394と同様に、例
えば、最大転送レートとして例えば400Mbps,2
00Mbps,100Mbpsの3モードを用意するよ
うにしてもよい。本実施例ではインターフェースの最大
転送レートをaMbpsに設定する。なお、ディジタル
I/F部41は、図示しないコマンド送信部からのバス使
用権の要求コマンドを送信することもできるようになっ
ている。
トを読込んでデータパケット変換部44及び合計転送レー
ト計算部45に出力する。データパケット変換部44は受信
パケットをデバイスに設定されたパケット単位、例え
ば、シンクブロック単位に変換して出力する。図1では
デバイスとしてディジタルVTR(以下、DVTRとも
いう)部46を採用した例を示している。DVTR部46は
図11と同様の構成であり、データパケット変換部44か
らのデータに誤り訂正符号化を付加した後、所定の変調
処理を施して図示しない磁気テープにディジタル記録す
ることができるようになっている。また、DVTR部46
は図示しない磁気テープに記録されたディジタルデータ
を再生して復調処理及び誤り訂正処理を施した後、再生
データを転送レート計算部48に出力するようになってい
る。
力データの転送レートを計算してパケット変換部49に出
力する。パケット変換部49は転送レート計算部48からの
転送レートのデータ及びDVTR部46の出力データを伝
送路に設定されたパケット単位に変換してスイッチ50を
介してディジタルI/F部41に出力する。パケット変換
部49は、伝送パケット内のヘッダに転送レート値を挿入
するようになっている。
ある。図2に示すように、各パケットの先頭には送信機
器、即ち、自己のIDを示す1バイトのソースIDが配
列され、次に受信機器のIDを示す1バイトの目的ID
が配列される。そして、ヘッダの最後に1バイトのソー
ス転送レート値が配列され、次にnバイトでデータが配
列されて伝送されるようになっている。
み部42からのパケットデータの合計転送レートを計算し
てアービトレーション制御部51に出力するようになって
いる。アービトレーション制御部51は、図示しないコマ
ンド受信部からバス使用権の要求コマンドを受信した場
合に、合計転送レートが伝送路に設定された合計転送レ
ートを越えるか否かを判断してバスの使用権の調停を行
うアービトレーション機能を有し、調停結果をコマンド
送信部47に出力する。コマンド送信部47は調停結果に基
づくコマンドを発生してディジタルI/F部41に出力す
る。
F部41からのコマンドを受信し、受信したコマンドに基
いてスイッチ50を制御するようになっている。即ち、コ
マンド受信部43は、受信コマンドによってバス使用許可
権が与えられたことが示された場合にはスイッチ50をオ
ンにし、バス使用不許可が示された場合にはスイッチ50
をオフにするようになっている。
との間でバスリセットに必要なデータの入出力を行って
バスリセット動作を制御する。このバスリセット動作は
P1394のバスリセットと同様であるが、本実施例に
おいては、新たなデバイス(機器)が追加接続された場
合及びバスの接続が切られた場合においても、バスリセ
ットを行わないようになっている。
について図3乃至図6の説明図を参照して説明する。図
3は図1のディジタルインターフェース装置を有する複
数のデバイスE乃至Hを例えばP1394ケーブルを介
して接続した例を示している。また、図4はデータ転送
を示しており、図4(a)はデバイスEからデバイスG
へのビデオストリームを示し、図4(b)はデバイスE
からのコマンドを示しており、図4(c)はデバイスF
からデバイスHへのビデオストリームを示し、図4
(d)はデバイスFからのコマンドを示し、図4(e)
はケーブル55上のデータを示している。図5は図3の状
態から新たなデバイスI,Jを接続した例を示してお
り、図6は図5の場合におけるデータ転送を示してい
る。図6(a)乃至(e)は夫々図4(a)乃至(e)
に対応している。
ィジーチェイン状に接続されている。ケーブル55は例え
ばP1394ケーブルである。いま、デバイスEからデ
バイスGに画像データを転送してデバイスGにおいてダ
ビング記録すると共に、デバイスFからデバイスHに画
像データを転送してデバイスHにおいてダビング記録す
るものとする。
御されて、先ず、各デバイスE乃至Hはケーブル55を介
して双方向に信号を転送して、親子関係を決定する。デ
バイスE乃至Hのいずれか1つが親機となり、他は子機
となる。親機は各機器のID番号を決定して通知する。
なお、この動作はSCSI等のインターフェースにおい
て行われているものと同様である。上述したように、バ
ス上を伝送されるデータはパケット構造を有し、パケッ
トのヘッダには送信機器を判別するためのIDが挿入さ
れる。また、送信データをいずれの機器に受信させるか
を示すための受信機器のID(dsetination ID)もパケ
ットヘッダに挿入される。これらのバスリセット動作は
P1394の規格と同様である。
バイスからの出力データの転送レート値も挿入されてい
る。いま、ここで、デバイスGが親機であり、他のデバ
イスE,F,Hが子機に設定されるものとする。データ
の転送に先立ってバスアービトレーションが行われる。
デバイスE,FのディジタルI/F部41はバス使用権の
要求コマンドを発生する。デバイスGはデバイスE,F
に対してバス使用権を許諾する。これにより、デバイス
E,Fは夫々ビデオデータを送信する。
データはケーブル55上のch1,ch2によって伝送さ
れる。デバイスE,Fからのパケットデータは夫々デバ
イスG,HのディジタルI/F部41を介してパケット読
込み部42に入力される。パケット読込み部42はパケット
を抽出し、データパケット変換部44はパケットデータを
例えばシンクブロック単位に変換してDVTR部46に供
給する。これらのビデオデータと同時に記録を示すコマ
ンド(図4(b),(d))も伝送されており、DVT
R部46は入力されたコマンドによって動作が規定され
て、受信データをダビング記録する。
込み部42からのパケットデータは合計転送レート計算部
45にも供給される。合計転送レート計算部45はch1,
ch2のパケットのヘッダに挿入されている各チャンネ
ルの転送レートを読み取り、合計転送レートを算出す
る。例えば、ch1の転送レートがbMbpsであり、
ch2の転送レートがcMbpsである場合には、合計
転送レートとして(b+c)Mbpsを得る。データが
正しく伝送されている状態では、合計転送レート(b+
c)は最大転送レートaよりも小さい値となる。なお、
親機は、自己が送信機である場合には自己の転送レート
値と他の送信機器の合計転送レート値とを合計して合計
転送レートを算出する。
ps,c=25Mbpsであるものとする。この場合に
は、合計転送レートが最大転送レートよりも小さいの
で、正常にデータ転送が行われる。ここで、ケーブル55
に接続されていないデバイスIからデバイスJに画像デ
ータを伝送するために、デバイスI,Jをケーブル55に
接続するものとする。
ケーブル55を介してデバイスHとデバイスIとを接続す
ると共に、デバイスIとデバイスJとを接続する。そし
て、デバイスIからの画像データをデバイスJに供給す
る。この場合には、先ず、デバイスIはバス使用権の要
求コマンドを発生する。このコマンドはケーブル55を介
して親機であるデバイスGのディジタルI/F部41に入
力される。そうすると、デバイスGはデバイスIの転送
レートが含まれるパケット(転送レートパケット)の送
出を要求する。
転送に先立って、転送レートを示すデータを出力する。
即ち、転送レート計算部48はDVTR部46からの出力デ
ータの転送レートを計算してパケット変換部49に出力す
る。パケット変換部49は転送レートのデータをパケット
化してスイッチ50を介してディジタルI/F部41に出力
する。こうして、ディジタルI/F部41から転送レート
パケットがケーブル55に送出される。
デバイスI,J接続前の合計転送レートにデバイスIの
出力データの転送レートを加算してデバイスIの出力デ
ータを転送した場合の合計転送レートを算出する。デバ
イスI,J接続前の合計転送レートは75Mbpsであ
り、最大転送レートは100Mbpsであるので、残り
の余裕は25Mbpsである。従って、デバイスGのア
ービトレーション制御部51は、デバイスIからの画像デ
ータを伝送するch3の転送レートが25Mbps以下
であれば、デバイスIにバス使用許可権を与えるよう
に、コマンド送信部47を制御する。
マンドをディジタルI/F部41を介して送出する。この
コマンドは、デバイスIのディジタルI/F部41を介し
てコマンド受信部43に入力される。コマンド受信部43は
このコマンドを受領すると、スイッチ50をオンにするた
めの制御信号を出力する。これにより、デバイスIのD
VTR部46は画像データの再生を開始し、DVTR部46
からの画像データは転送レート計算部48を介してパケッ
ト変換部49に与えられる。パケット変換部49から画像デ
ータのパケットデータが出力されて、ディジタルI/F
部41のバッファに蓄積される。
よるデータ転送終了後に、デバイスE,F,Iの順でイ
ソクロナス期間にデータの送信を行うことを示す指令を
送出する。これにより、デバイスIのディジタルI/F
部41は、図6(e)に示すように、ch1,ch2のパ
ケットデータの次にバッファに格納されたパケットデー
タをch3のパケットデータとして送出する。
h1,ch2の伝送の同期性を維持しながら、図6
(e)に示すように、ch3をイソクロナスサイクル期
間に多重して伝送することができる。
要求に対して、デバイスIから25Mbpsよりも高い
転送レートを示すヘッダを含むパケットが入力された場
合には、デバイスGはデバイスIにバス使用不許可を示
すコマンドを送出する。この場合には、デバイスIは画
像データを出力しない。これにより、デバイスI,J接
続前までの同期転送が維持される。
送が行われている途中で別の機器を新たに追加接続する
場合、新たに接続した機器からバス使用権の要求コマン
ドが発生すると、親機は所定のイソクロナスサイクル中
の同期転送されているデータの転送終了後に転送レート
を送出させるためのコマンドを発生し、追加接続した機
器からの出力データを含む合計転送レートが最大転送レ
ートを越えるか否かを判断して、追加接続した機器に対
するアービトレーションを行う。これにより、追加接続
した機器の出力データによって伝送路の最大転送レート
を越えるデータが転送されてしまうことを防止して、同
期転送を確実に保証することができる。
同期データである場合には、転送レートに拘らず、バス
使用許可権を与えてもよいことは明らかである。この場
合には、非同期データを同期データの隙間に配列して伝
送する。
親機となり得ることを考慮して構成されたものである
が、子機のみに採用される場合には、図1の合計転送レ
ート計算部45、アービトレーション制御部51及びコマン
ド送信部47は省略可能であることは明らかである。
る。図7において図1と同一の構成要素には同一符号を
付して説明を省略する。
が最大転送レートを超えるか否かに基づいて追加接続し
た機器に対するアービトレーションを行ったが、インタ
ーフェースに許容されたパケット数を越えるか否かに基
いてアービトレーションを行う方法も考えられる。例え
ば、各機器のディジタルI/F部に設けたバッファの容
量が比較的小さい場合には、転送レートに基いて制御す
るよりもパケット数に基いて制御した方がよい。
においては、図16に示したように、磁気テープに形成
された1トラック分のデータは150個のパケットに変
換されて伝送される。一般的には、ディジタルVTRの
記録,再生レートは一定であるので、再生した画像デー
タを伝送して記録する場合には、膨大な容量のバッファ
を有していない限り、再生時間と記録時間とを略々一致
させる必要がある。即ち、ダビング記録時には、磁気テ
ープの1トラック(フレーム)分の再生時間に、ディジ
タルインターフェースを介して1トラック(フレーム)
分のデータを略々転送する必要があり、また、ディジタ
ルインターフェースを介して1トラック(フレーム)分
のデータが転送される時間に、転送された1トラック
(フレーム)分のデータを略々記録する必要がある。
タを10トラックに記録するようになっているので、1
トラック分のデータは1/10フレーム期間、即ち、約
33ms(ミリ秒)期間で伝送すればよい。この期間
は、P1394の26.6イソクロナスサイクルに相当
する。従って、ディジタルVTRの1トラック分のデー
タ、即ち、150パケットを約26イソクロナスサイク
ルで伝送すればよい。
の最大転送レートとによって、1イソクロナスサイクル
に伝送可能な最大パケット数が決定する。26イソクロ
ナスサイクルで150パケットを伝送すると共に、1イ
ソクロナスサイクルのパケット数を最大パケット数以下
に設定すればよい。なお、各イソクロナスサイクルで伝
送するパケット数はイソクロナスサイクル毎に変化させ
てもよい。
とすると、1イソクロナスサイクルでは約1602バイ
トを伝送することができ、また、SD,HD規格のパケ
ット長は80バイトであるので、1イソクロナスサイク
ルでは20パケットを伝送可能である。SD,HD規格
のデータを転送する場合には、最大パケット数の20パ
ケットを越えなければ26の各イソクロナスサイクルに
割当てるパケット数は適宜設定可能である。例えば、2
6イソクロナスサイクル中の25イソクロナスサイクル
では6パケットを伝送し(25×6=150)、1イソ
クロナスサイクルにはSD,HDデータのパケットを伝
送しない方法も可能であり、また例えば、20イソクロ
ナスサイクルには6パケットずつ伝送し(20×6=1
20)、6イソクロナスサイクルでは5パケットずつ伝
送する(6×5=30)方法も可能である。更に、10
イソクロナスサイクルで15パケットずつ伝送して、残
りの16イソクロナスサイクルではパケットを伝送しな
いという方法も可能である。
って設定可能である。ところが、複数の機器が同時に転
送を行う場合には、伝送パケット数の制御を各機器が個
別に行うと、所定の1イソクロナスサイクル期間に転送
するパケット数の合計が最大パケット数よりも多くなる
可能性がある。そうすると、優先順位が高い機器からの
データのみが転送され、優先順位が低い機器のデータは
転送されなくなり、画像データのバッファがオーバフロ
ー又はアンダフローしてしまうことがあるそこで、本実
施例においては、各機器からの伝送パケット数に応じて
アービトレーションを行うことにより、同期転送を保証
するようになっている。
ータはパケット数計算部61に供給される。パケット数計
算部61は、所定期間、例えば1ブロック期間当たりに転
送するDVTR部46の出力データのパケット数を計算し
てパケット変換部62に出力する。パケット変換部62は転
送レート計算部61からのパケット数のデータ及びDVT
R部46の出力データを伝送路に設定されたパケット単位
に変換してスイッチ50を介してディジタルI/F部41に
出力する。更に、パケット変換部62は、伝送パケット内
のヘッダにパケット数及び1パケットのバイト数等を挿
入するようになっている。
ある。図8に示すように、各パケットの先頭には自己の
IDを示す1バイトのソースIDが配列され、次に1バ
イトの目的IDが配列される。次いで、上述した所定期
間、例えば1ブロック期間、即ち、約26サイクル期間
を示す1バイトの一定サイクル数が配列され、次にこの
一定サイクル数で示される期間に転送するパケット数が
配列され、ヘッダの最後に1パケットのバイト数が配列
されて伝送されるようになっている。
部42からのパケットデータから一定サイクル数で示され
る期間のパケット数及びそのパケットのバイト数から、
この期間に転送される合計バイト数を算出してアービト
レーション制御部64に出力するようになっている。アー
ビトレーション制御部64は、図示しないコマンド受信部
からバス使用権の要求コマンドを受信した場合に、合計
バイト数が伝送路に設定された最大合計バイト数を越え
るか否かを判断してバスの使用権の調停を行うアービト
レーション機能を有し、調停結果をコマンド送信部47に
出力する。なお、親機のアービトレーション制御部64
は、一定サイクル数で示される期間及びイソクロナスサ
イクル期間に転送するパケット数を他の子機に設定する
ことができるようになっている。
について図9及び図10の説明図を参照して説明する。
1,ch2によってSD,HD規格のパケットデータが
伝送されているものとする。なお、親機はデバイスGで
あるものとし、データはデバイスEからデバイスGに、
デバイスFからデバイスHに転送されているものとす
る。転送されているパケットデータは、上述したよう
に、26イソクロナスサイクルで150パケット伝送さ
れる必要がある。なお、実際には、1ブロック期間が2
6.6イソクロナスサイクル期間であるので、所定の周
期で27イソクロナスサイクルで150パケット伝送す
る必要がある。
例えば、デバイスE,Fからのパケットデータの合計数
が20パケット/イソクロナスサイクル以下となるよう
に、送信パケット数の指示を出力している。これによ
り、デバイスE,Fはch1,ch2に夫々図9に示す
パケット数のパケットデータを出力する。なお、図9で
は、デバイスE,Fからの送信パケット数は11又は1
2パケット/イソクロナスサイクルに設定した例を示し
ている。また、図9の右端は、5又は6パケットを第2
6,27イソクロナスサイクルで分割して転送すること
を示している。
して図5の接続状態にするものとする。また、デバイス
Iはch3を用いてSD,HD規格の画像データを転送
するためにバス使用権の要求コマンドを発生するものと
する。デバイスGはデバイスIに、先ず、一定サイクル
数、パケット数及び1パケットのバイト数のデータを伝
送させる。デバイスIからのパケットヘッダによって、
一定サイクル数が26イソクロナスサイクルで、パケッ
ト数が150パケットで、1パケットのバイト数が80
バイト/パケットであることが示されたものとする。
よる合計バイト数にデバイスIのパケットデータのバイ
ト数を加算して合計バイト数を算出する。この合計バイ
ト数が26イソクロナスサイクルで伝送可能なバイト数
(26×1602)を越えているか否かをアービトレー
ション制御部64は判断する。
出したバイト数は150×80×3バイトであるので、
アービトレーション制御部64はデバイスIのデータ転送
を許可する。これにより、コマンド送信部47はバス使用
許可権を示すコマンドをディジタルI/F部41を介して
出力する。また、アービトレーション制御部64は1イソ
クロナスサイクル当たりの合計パケット数が20を越え
ないように、デバイスIの転送パケット数を制御する。
例えば、アービトレーション制御部64は、図9に示すよ
うに、デバイスE,F,Iの合計パケット数が16又は
17パケット/イソクロナスサイクルとなるように制御
する。
イクル数、パケット数及び1パケットのバイト数に基い
てアービトレーション及び伝送パケット数を制御してお
り、追加接続された場合でも、確実に同期転送を保証す
ることができる。なお、図9の例では、1イソクロナス
サイクルで伝送可能な最大パケット数が17であるイン
ターフェースにも対応可能である。
出力パケットのパケット長が全て共通である場合の例を
説明したが、そうでなくてもよいことは明らかである。
図10はこの場合の例を示している。
パケットデータを伝送し、ch2,ch3において他の
ビデオフォーマットのパケットデータを伝送する例を示
している。図10(a)乃至(c)は夫々ch1乃至c
h3で伝送されるパケットデータを示している。ch1
では1イソクロナスサイクル期間に6パケット伝送し、
ch2では1イソクロナスサイクル期間に2パケット伝
送し、ch3では1イソクロナスサイクル期間に11パ
ケット伝送する。各イソクロナスサイクル期間における
伝送バイト数は、イソクロナスサイクルに許容された最
大バイト数以下である。この場合においても、同期転送
は保証される。
同期転送可能な他の方式にも適用可能であることは明ら
かであり、また、イソクロナスサイクルは125μsに
限ったものではない。
期通信を保証することにより、画像データ等の同期デー
タの確実な転送を可能にすることができるという効果を
有する。
の一実施例を示すブロック図。
図。
ための説明図。
図。
えた民生用ディジタルVTRを示すブロック図。
明図。
明図。
明図。
えた2台のディジタルVTR31,32を接続した場合のブ
ロック図。
るパケットデータを示す説明図。
るための説明図。
るための説明図。
計転送レート計算部、47…コマンド送信部、48…転送レ
ート計算部、49…パケット変換部、50…スイッチ、51…
アービトレーション制御部
Claims (13)
- 【請求項1】 所定のデータフォーマットでバスに送信
データを送信すると共に、バスを介して伝送されたデー
タを受信する送受信手段と、 前記送受信手段によって送信される送信データの転送レ
ートを算出して転送レートを示すデータを出力する転送
レート算出手段と、前記送受信手段が受信したデータ要求に対して、前記転
送レートを示すデータ を前記送受信手段からの送信デー
タに挿入する挿入手段と、 前記送受信手段が受信した受信データに挿入されている
値から前記バス上に多重伝送されているデータの合計転
送レートを算出する合計転送レート算出手段と、 前記合計転送レートに基づいて送信可否の制御を行う送
信制御手段とを具備したことを特徴とするディジタルイ
ンターフェース装置。 - 【請求項2】 所定のデータフォーマットでバスに送信
データを送信すると共に、バスを介して伝送されたデー
タを受信する送受信手段と、 前記送受信手段によって送信される送信データの転送レ
ートを算出して転送レートを示すデータを出力する転送
レート算出手段と、前記送受信手段が受信したデータ要求に対して、前記転
送レートを示すデータ を前記送受信手段からの送信デー
タに挿入する挿入手段と、 前記送受信手段が受信した受信データに挿入されている
値から前記バス上に多重伝送されているデータの合計転
送レートを算出する合計転送レート算出手段と、 前記合計転送レートに基づいて送信データ量の制御を行
う送信制御手段とを具備したことを特徴とするディジタ
ルインターフェース装置。 - 【請求項3】 前記送信制御手段は、送信可否の制御又
は送信データ量の制御を行うと共に、前記バス上に伝送
されている各データの転送レートをデータ毎に制御する
ためのデータを前記送受信手段を介して出力可能である
ことを特徴とする請求項1又は2のいずれか一方に記載
のディジタルインターフェース装置。 - 【請求項4】 前記送受信手段は、前記バスを介して所
定の同期転送周期で同期転送が可能であることを特徴と
する請求項1又は2のいずれか一方に記載のディジタル
インターフェース装置。 - 【請求項5】 前記送信制御手段は、前記バス上に伝送
されている各データの前記同期転送周期当たりの転送バ
イト数をデータ毎に制御するためのデータを前記送受信
手段を介して出力可能であることを特徴とする請求項4
に記載のディジタルインターフェース装置。 - 【請求項6】 前記送信制御手段は、所定期間のパケッ
ト数及び1パケット当たりのバイト数に基づいて前記同
期転送周期当たりの転送バイト数を制御することを特徴
とする請求項5に記載のディジタルインターフェース装
置。 - 【請求項7】 前記送信制御手段は、前記バスを介した
データの転送中に前記バスに新たな機器が追加接続され
た場合でも、前記同期転送を継続可能であることを特徴
とする請求項4に記載のディジタルインターフェース装
置。 - 【請求項8】 複数のデータが多重されて所定の同期転
送周期で同期転送されているバス上のデータから転送レ
ートを示すデータを取り込む手順と、 取り込んだ転送レートを示すデータを用いて前記バス上
に多重伝送されるデータの合計転送レートを算出する手
順と、 前記バスに新たな機器が追加接続された場合には、前記
合計転送レートが前記バスに許容されている最大転送レ
ートを超えない場合にのみ前記新たな機器にデータ転送
許可を与える送信制御手順とを具備したことを特徴とす
るディジタルインターフェース方法。 - 【請求項9】 前記送信制御手順は、非同期データにつ
いては前記合計転送レートに拘わらず、データ転送許可
を与えることを特徴とする請求項8に記載のディジタル
インターフェース方法。 - 【請求項10】 前記送信制御手順は、前記新たな機器
からのデータ転送許可の要求コマンドを受信する手順
と、 前記新たな機器の転送レートを示すデータの送出を要求
する手順と、 前記新たな機器からの転送レートを示すデータとバスを
介して伝送されているデータの合計転送レートとを加算
する手順と、 この加算によって得た合計転送レートがバスに許容され
ている最大転送レートを越えているか否かを判断する手
順とを具備したことを特徴とする請求項8に記載のディ
ジタルインターフェース方法。 - 【請求項11】 前記送信制御手順は、前記新たな機器
からのデータ転送許可の要求コマンドを受信する手順
と、 前記新たな機器の所定期間のパケット数及び1パケット
当たりのバイト数のデータの送出を要求する手順と、 前記新たな機器からの所定期間のパケット数及び1パケ
ット当たりのバイト数のデータとバスを介して伝送され
ている各データの所定期間のパケット数及び1パケット
当たりのバイト数のデータに基いてデータ転送許可又は
不許可を発行すると共に、前記各データの前記所定の同
期転送周期当たりの伝送パケット数を決定して出力する
手順とを具備したことを特徴とする請求項8に記載のデ
ィジタルインターフェース方法。 - 【請求項12】 前記転送レートを示すデータの送出を
要求する手順は、前記所定の同期転送周期において転送
されるべき全データの転送終了後に行われることを特徴
とする請求項10に記載のディジタルインターフェース
方法。 - 【請求項13】 前記送信制御手順は、前記バスに新た
な機器が接続された場合及び前記バスの一部の接続が切
られた場合でも同期転送を継続させることを特徴とする
請求項8に記載のディジタルインターフェース方法。
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