JP3702888B2 - 通信制御方法及び通信システム - Google Patents

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本発明は、ビデオデータやオーディオデータのようなデジタルデータを、例えばIEEE−P1394に準拠したシリアルバス(以下「P1394シリアルバス」と略す。)のような通信制御バスを用いて伝送する通信システムにおいて利用される通信制御方法及びこの制御方法を用いる通信ステムに関する。
P1394シリアルバスのような制御信号と情報信号とを混在させることのできる通信制御バスによって複数の電子機器を接続し、これらの機器間で情報信号及び制御信号を通信するシステムが考えられている。
図5にこのようなシステムの例を示す。このシステムは4台のデジタルビデオテープレコーダー(以下「VTR」という。)、1台のカムコーダー(以下「CAM」という。)、1台の編集機、及び1台のコンピュータを備えている。各機器の間は、P1394シリアルバスのツイストペアケーブルにより接続されている。各機器は、ツイストペアケーブルから入力される情報信号及び制御信号を中継する機能を持っているので、この通信システムは各機器が共通のP1394シリアルバスに接続されている通信システムと等価である。
バスを共有している機器におけるデータ伝送は、図6のように所定の通信サイクル(例えば125μsec)毎に時分割多重によって行なわれる。バス上における通信サイクルの管理はCycle Masterと呼ばれる所定の機器、例えば編集機が通信サイクルの開始時であることを示す同期パケット(サイクルスタートパケット:以下「CSP」という。)をバス上の他の機器へ伝送することによってその通信サイクルにおけるデータ伝送が開始される。
1通信サイクル中に伝送されるデータの形態は、ビデオデータやオーディオデータなどの同期型データ(以下「Isoデータ」という。)と、接続制御コマンド等の非同期型データ(以下「Asyncデータ」という。)の2種類である。そして、IsoデータパケットがAsyncデータパケットより先に伝送される。Isoデータパケットそれぞれにチャンネル番号1,2,3 ,・・・Nを付けることにより、複数のIsoデータパケットを区別することができる。すべてのチャンネルのIsoデータパケットの送信が終了した後、次のCSPまでの期間がAsyncデータパケットの伝送に使用される。
バスにIsoデータパケットを送出しようとする機器は、チャンネルとデータ伝送に必要な帯域をまず確保する。このため、バスのチャンネルと帯域を管理する所定の機器(Bus Manager:以下「BM」という。)、例えばコンピュータに、チャンネル及び必要とする帯域を申請する。BMは、図7に示すように、バスの各チャンネルの使用状態を示すレジスタREG1と、バスの残りの容量を示すレジスタREG2を備えている。Isoデータパケットを送出しようとする機器は、これらのレジスタREG1,2に対して、Asyncデータパケットを用いて読み出し命令を送り、REG1,2の内容を読み出す。そして、空きチャンネルと空き容量があれば、Asyncデータパケットを用いて自分が使用したいチャンネルと帯域をREG1,2に書き込むための書き込み命令をBMへ送る。レジスタREG1,2への書き込みに成功すれば、バスへの出力が可能となる。
図5に示した通信システム内の機器であるVTRの基本構成を図8に示す。このVTRは、VTRとしての本質的な機能単位であるデッキ部11とチューナー部12に加えて、P1394シリアルバスに対するデジタルインターフェイス(以下「デジタルI/F」という。)13、このデジタルI/F13とデッキ部11又はチューナー部12の切り換え接続を行うスイッチボックス部14、及び通信制御マイコン15を備えている。機器がCAMであれば、デッキ部11とチューナー部12の代わりにカメラ部があり、編集機やコンピュータであれば、ビデオデータやコンピュータデータの処理部がある。
このように構成された電子機器において、機器間の接続は通信制御マイコン15が行う。図9に、通信制御マイコン15のアプリケーション1とコマンド処理部2と機器間接続処理部3間の処理伝達のレイヤー分け及び機器間接続情報を管理するテーブル(Connection Management Table:以下「CMT」という。)4の構造図を示す。
アプリケーション1は通信相手、帯域等のパラメータを含むコマンド生成し、コマンド処理部2へ渡す。コマンド処理部2は、通信システム内に通信システム全体の機器間接続を管理する代表機器(Audio Video Manager:以下「AVM」という。)が存在する場合は、機器間接続処理をAVMに渡し、処理を任せる。一方、AVMが存在しない場合は、自己の機器間接続処理部3へパラメータを渡す。機器間接続処理部3は、このパラメータを基に機器間接続処理を実行すると共に、パラメータをCMT4に登録する。
ここで、AVMになるのは、コンピュータのような通信システム全体を管理する能力のある機器である。そして、AVMになるためには、システム内の全機器のAVMレジスタ(図示せず)に自分のノードIDを書き込むことが必要であり、この書き込みに成功した機器がAVMとなる。そして、各機器はシステム内にAVMがいるかいないかは、自分のAVMレジスタにノードIDが書かれているかどうかにより判別することができる。
このように構成された通信システムにおいて、機器の電源をオン/オフにしたり、バスに対して機器を抜き差しすることによりバスリセットが起きた際のことを考える。
このとき、バスリセット前に自己の機器間接続処理部3で機器間接続処理を実行した場合には、バスリセットが起きた際に、各々の機器間接続処理部3で管理しているCMT4に登録されている機器間接続情報を基に機器間接続を張り直すため、リセット前の機器間接続を維持することができる。
一旦、AVMに機器間接続処理を任せた場合、バスリセット等が起こると、自分の機器間接続処理部3に機器間接続情報を保持していないため、接続を張り直すことができない。
このため、バスリセット前にAVMが存在しリセット後にいなくなった場合や、リセットの前後でAVMが変わってしまった場合には、リセット後のシステム全体の機器間接続が解除されてしまうため、VTRの記録や編集処理等が中断されてしまう。
さらに、バスリセット前にAVMが存在せず、リセット後に出現した場合等には、リセット前に各々の機器が各自張っていた接続を張り直すのみで、AVMへCMTの内容を送信しないため、新しいAVMはシステム全体の機器間接続状況を把握するために、全機器に対してCMTの内容を問い合わせる必要があり、通信数が多くなることがある。
本発明は、このような問題点を解決するために提案されたものであって、バスリセット時に機器間の情報信号の送受信が中断されないようにしたデータ通信方法及び電子機器を提供することを目的とする。
また、本発明は、バスリセット前にAVMが存在せず、リセット後に出現した場合であっても、AVMが各機器に対して機器間接続情報の問い合わせる必要をなくしたデータ通信方法及び電子機器を提供することを目的とする。
本発明は、前記課題を解決するために、情報信号と制御信号を混在させ、パケットにて通信可能なバスを介して複数の電子機器が接続された通信システムにおいて利用される通信制御方法において、電子機器は、出力プラグを介して情報信号を出力または、入力プラグを介して情報信号を入力するようになし、通信システムに同様に接続された他の電子機器と1対1接続を行うことが可能であり、接続に関する接続情報を各接続毎に保持するようになし、接続情報は、接続先に関する情報を含むようになし、通信中にバスリセットが発生した場合には、バスリセット発生前の接続状態を再構築することを特徴とする。
ここで、電子機器は、入力する電子機器を指定しないブロードキャスト出力または、出力する電子機器を指定しないブロードキャスト入力を行うことが可能であり、接続情報は、ブロードキャスト出力またはブロードキャスト入力に関する情報を含むようになす。
接続情報は、接続の保護に関する情報を含むようになすことが望ましい。
また、接続情報は、情報信号の通信に必要な帯域に関する情報を含むようになすことが望ましい。
本発明に係る通信制御方法において、電子機器は接続時または再接続時に、通信システムに同様に接続され、バスの各チャンネルの使用状態を示す第1のレジスタを有するバス管理機器へ第1のレジスタの内容を読み出す命令を送信し、第1のレジスタの内容を受信し、受信した第1のレジスタの内容および自身が利用を希望するバスのチャンネルに基づき、第1のレジスタの内容を書き換える命令をバス管理機器へ送信する。
また、本発明に係る通信制御方法において、電子機器は接続時または再接続時に、通信システムに同様に接続され、バスの利用可能帯域を示す第2のレジスタを有するバス管理機器へ前記第2のレジスタの内容を読み出す命令を送信し、前記第2のレジスタの内容を受信し、受信した第2のレジスタの内容および自身が利用を希望するバスの帯域に基づき、第2のレジスタの内容を書き換える命令を前記バス管理機器へ送信するようになす。
また、本発明は、情報信号と制御信号を混在させ、パケットにて通信可能なバスを介して複数の電子機器が接続された通信システムにおいて、電子機器は、出力プラグを介して前記情報信号を出力または、入力プラグを介して前記情報信号を入力するようになし、通信システムに同様に接続された他の電子機器と1対1接続を行うことが可能であり、接続に関する接続情報を各接続毎に保持するようになし、接続情報は、接続先に関する情報を含むようになし、通信中にバスリセットが発生した場合には、前記バスリセット発生前の接続状態を再構築することを特徴とする。
本発明に係る通信システムを構成する電子機器は、入力する電子機器を指定しないブロードキャスト出力または、出力する電子機器を指定しないブロードキャスト入力を行うことが可能であり、接続情報は、ブロードキャスト出力またはブロードキャスト入力に関する情報を含むようになす。
また、接続情報は、接続の保護に関する情報を含むようになす。
さらに、接続情報は、情報信号の通信に必要な帯域に関する情報とを含むようにしてもよい。
本発明に係る通信システムは、電子機器は接続時または再接続時に、通信システムに同様に接続され、バスの各チャンネルの使用状態を示す第1のレジスタを有するバス管理機器へ第1のレジスタの内容を読み出す命令を送信し、第1のレジスタの内容を受信し、受信した第1のレジスタの内容および自身が利用を希望するバスのチャンネルに基づき、第1のレジスタの内容を書き換える命令を前記バス管理機器へ送信するようになす。
本発明に係る通信システムにおいて、電子機器は接続時または再接続時に、通信システムに同様に接続され、バスの利用可能帯域を示す第2のレジスタを有するバス管理機器へ第2のレジスタの内容を読み出す命令を送信し、第2のレジスタの内容を受信し、受信した第2のレジスタの内容および自身が利用を希望するバスの帯域に基づき、第2のレジスタの内容を書き換える命令をバス管理機器へ送信するようになす。
本発明によれば、バスリセット前後における、システム全体の機器間接続を管理する電子機器の存在の有無あるいは変更にかかわらず機器間接続を維持することができる。
また、本発明によれば、バスリセット後の新しいAVMは各機器に対して接続情報を問い合わせる必要がない。そして、バスリセット時の処理は、自動的に行われるため、ユーザーはバスリセットを意識しなくてもすむ。
以下、本発明を図面を参照しながら、
〔1〕本発明におけるCMTへの登録/削除
〔2〕バスリセット時の処理
(2−1)バスリセット前後共AVMが存在しない場合
(2−2)バスリセット前にAVMが存在せず、リセット後に現れた場合
(2−3)バスリセット前にはAVMが存在し、リセット後にいなくなった場合
の順序で詳細に説明する。
〔1〕本発明におけるCMTへの登録/削除
図1に本発明における通信制御マイコンのアプリケーション1とコマンド処理部2と機器間接続処理部3間の処理伝達のレイヤー分け及びCMTの構造図を示す。
本発明では、ユーザーの操作に応じてアプリケーション1が接続のパラメータを含むコマンドを作成すると、コマンド処理部2は各々の接続に対して機器内で一意に定まるコネクションIDを付与し、アプリケーション1から渡されたパラメータと共にCMT4に登録する。コマンド処理部2からアプリケーション1への返事としてこのコネクションIDを渡すことにより、これ以後、アプリケーション1はコネクションIDを用いたコマンドを送信するだけで、接続のパラメータが一意に決定される。
コマンド処理部2は、通信システム内にAVMが存在しない場合には、CMT4に登録した接続のパラメータを含むコマンドを自己の機器間接続処理部3へ送信する。機器間接続処理部3は、このパラメータにしたがって機器間接続処理を実行する。一方、AVMが存在する場合には、CMT4に登録した接続のパラメータを含むコマンドをAVMへ送信して機器間接続処理を任せる。
コマンド処理部2は、アプリケーション1から機器間接続の解放(disconnect)コマンドを受けた場合、通信システム内にAVMが存在するかどうかを判断する。前記したように、この解放コマンドはコネクションIDを用いたコマンドである。そして、AVMが存在しない場合には解放コマンドを自己の機器間接続処理部3へ送信し、AVMが存在する場合には解放コマンドをAVMへ送信する。自己の機器間接続処理部3又はAVMが機器間接続の解放処理を行った後に、コマンド処理部2はコネクションID及びパラメータをCMT4から削除する。
以上各機器において機器間接続を行う部分について説明したが、AVMも基本的に同じ構成である。ただ、AVMの場合、各機器との間で機器間接続情報を送受信するように構成されている点が異なる。
図5に示した通信システムにおいて、例えばCAMで再生しVTR1で録画していると共に、編集機がVTR2及びVTR3を操作している場合について考える。
このときの、CAMが持つCMTを図2に示す。この図において、パラメータの出力ノードIDは情報信号を出力している機器のID、この場合CAMのノードIDである。出力プラグ番号は情報信号を出力しているプラグの番号、この場合、プラグ0である。入力ノードIDは、情報信号を入力している機器のIDである。この場合、CAMは、再生モードにして情報信号をバスへ出力しているので、ブロードキャストになっている。入力プラグ番号は、情報信号を入力しているプラグ番号である。ここでは、ブロードキャスト出力なので「don’t care」になっている。BW(Bandwidth)は情報信号の伝送に必要な帯域である。PB(Protect Bit)は、機器間接続が保護されているかどうかを示す。この場合、0なので保護されていない。以上のパラメータを持つ機器間接続に対してコネクションID=1が付与されている。
同様に、VTR1のCMTを図3に示す。パラメータの出力ノードIDがブロードキャストになっているのは、デフォルト(固定)のチャンネルから入力している状態を意味する。
さらに、編集機のCMTを図4に示す。このように、編集機など他の機器を管理できる機器によって機器間接続が張られる場合を1対1(one to one)接続と呼ぶ。1対1接続の場合、機器間接続を保護するので、PBは1になっている。
接続がブロードキャストの場合には、通常は機器間接続は保護されないが、ユーザーの設定により機器間接続を保護するように構成することもできる。この場合、コマンド処理部2は、アプリケーション1からプロテクト処理の要求を受ける。コマンド処理部2は、プロテクト処理を行ったときは、CMT4上の対応するコネクションIDのPBを1にセットし、逆にプロテクト解除処理を行ったときは、PBを0にする。但し、1対1接続の場合は、接続が張られるとそれが必ず保護されるため、登録時にPBは1になる。
〔2〕バスリセット時の処理
次に、バスリセット時の処理について説明する。
(2−1)バスリセット前後共AVMが存在しない場合
バスリセット前にAVMが存在せず、バスリセット後にもAVMが存在しない場合には、ブロードキャスト出力をしていたCAMのコマンド処理部2はCMT4上の接続処理を自己の機器間接続処理部3に渡す。同様に、編集機も、CMT4上に登録してあるVTR2−VTR3間の1対1接続処理を自己の機器間接続処理部3に渡す。各々、実際に機器間接続処理が実行されると、機器間接続が維持される。ここで、ブロードキャスト入力をしていたVTR1は、リセット後もそのままデフォルトのチャンネルから入力していればよい。
次に、バスリセット前にAVMが存在せず、バスリセット後にもAVMが存在しない場合の一例を、CAMとVTR1との間の録画動作を停止し、CAMの電源を落とす場合について説明する。
VTR1の録画動作を停止し、CAMの再生動作を停止することで、CAMのアプリケーション1はブロードキャスト出力を解放(disconnect)させるコマンドをコマンド処理部2に渡す。コマンド処理部2では、システム内にAVMが存在しないため、このコマンドを自己の機器間接続処理部3へ渡す。機器間接続を解放する処理が完了とすると、コマンド処理部2ではアプリケーション1から知らされた解放(disconnect)コマンドのコネクションIDに対応する接続処理をCMT4上から削除する。その後、CAMの電源を落とすとバスリセットが起こる。バスリセット後、編集機は、システム内にAVMが存在しないため、自己の機器間接続処理部3へ1対1接続処理の要求を出す。機器間接続処理部3において、帯域とチャンネルを獲得し直し、機器間接続を張り直すことで編集機によるVTR2とVTR3との間の編集作業は維持される。
(2−2)バスリセット前にAVMが存在せず、リセット後に現れた場合
次に、バスリセット前にAVMが存在せず、バスリセット後にAVMが現れた場合について説明する。ここでは、コンピュータがAVMになり、システム全体を把握する場合を考える。
バスリセット後、編集機のコマンド処理部2は、システム内にAVMが存在するため、1対1接続処理コマンドをAVMへ渡す。AVMは編集機のコマンド処理部2から受けた機器間接続処理を自己の機器間接続処理部3に渡し、帯域とチャンネルの取得の代行と接続処理を行う。その後、コンピュータ上の操作でVTR1とVTR4間の作業を行ったとする。この場合、コンピュータは、編集機が使用している帯域とチャンネルを把握しており、自分は他のチャンネルを使用して編集等の作業を行う。なお、AVMは、バス全体を有効に利用するために必要があれば、他の機器間接続を強制的に解放することも可能である。
(2−3)バスリセット前にはAVMが存在し、リセット後にいなくなった場合
次に、バスリセット前にはAVMが存在し、バスリセット後にAVMがいなくなった場合について説明する。コンピュータ上の編集作業が終了し、バスリセットを起こして、コンピュータがAVMとしてのシステム管理を降りると、編集機は今度はAVMがいなくなったと知り、1対1接続コマンドを自己の機器間接続処理部3へ送信する。編集機の機器間接続処理部3はこのコマンドにしたがって、1対1接続処理を実行するので、VTR2−VTR3間の編集作業は続行される。一方、コンピュータはAVMとしてのシステム管理を降りCMT4もクリアされているため、VTR1−VTR4間の接続は張り直さず、コンピュータ上で操作していたVTR1−VTR4間の接続は解放されたままである。
このように、本発明では、上位のレイヤーであるコマンド処理部2がCMT4を管理し、AVMの存在の有無を確認したうえでAVMあるいは自己の機器間接続処理部3へCMT4上の処理を送信する。したがって、バスリセット前後のAVMの存在の有無及び変更にかかわらずシステム上の機器間接続を維持することができ、且つ新しいAVMが各機器に対してCMT4上の接続情報を問い合わせる必要がなくなる。
このため、複数の編集作業を行っている際に、一部の編集機等の抜き差しをしても、その編集作業に係わっていた機器間の接続は切れても、他の1対1接続は維持されるため、P1394のシステム上で機器の抜き差しがあっても、他の機器には影響を及ぼさないという理念に適合できる。
さらに、本発明では、各々の接続に対して一意に定まるコネクションIDを付け、アプリケーション1から渡されたパラメータと共にCMT4に登録するので、以後はアプリケーション1がコネクションIDを用いたコマンドを送信するだけで、コマンド処理部2は接続のパラメータを一意に決定し、コネクションIDに対応するパラメータを用いたコマンドを作成することができる。
なお、前記例では、各機器のコマンド処理部とAVMのコマンド処理部との間は接続のパラメータを用いたコマンドを送受信するものとして説明したが、AVMに機器別のコネクションIDを管理する能力を持たせることにより、一旦コネクションIDとパラメータを用いたコマンドを送信し、これがAVMのCMTに登録された後はコネクションIDを用いたコマンドを送受信するように構成することもできる。
本発明における通信制御マイコンのアプリケーションとコマンド処理部と機器間接続処理部間の処理伝達のレイヤー分け及びCMTの構造図を示す図である。 本発明において、CAMが持つCMTの内容を示す図である。 本発明において、VTR1が持つCMTの内容を示す図である。 本発明において編集機が持つCMTの内容を示す図である。 P1394シリアルバスを用いた通信システムの一例を示す図である。 P1394シリアルバスを用いた通信システムを用いた通信システムにおけるバス上のデータ構造の一例を示す図である。 P1394シリアルバスを用いた通信システムにおいて、チャンネルと帯域を確保する方法を説明す図である。 図5に示す通信システムにおけるVTRの基本構成を示す図である。 図5に示すVTRにおける通信制御マイコンのアプリケーションとコマンド処理部と機器間接続処理部間の処理伝達のレイヤー分け及びCMTの構造を示す図である。
符号の説明
1 アプリケーション
2 コマンド処理部
3 機器間接続処理部
4 CMT

Claims (12)

  1. 情報信号と制御信号を混在させ、パケットにて通信可能なバスを介して複数の電子機器が接続された通信システムにおいて利用される通信制御方法において、
    前記電子機器は、出力プラグを介して前記情報信号を出力または、入力プラグを介して前記情報信号を入力するようになし、前記通信システムに同様に接続された他の電子機器と1対1接続を行うことが可能であり、接続に関する接続情報を各接続毎に保持するようになし、前記接続情報は、接続先に関する情報を含むようになし、通信中にバスリセットが発生した場合には、前記バスリセット発生前の接続状態を再構築することを特徴とする通信制御方法。
  2. 前記電子機器は、入力する電子機器を指定しないブロードキャスト出力または、出力する電子機器を指定しないブロードキャスト入力を行うことが可能であり、前記接続情報は、ブロードキャスト出力またはブロードキャスト入力に関する情報を含むようになすことを特徴とする請求項1記載の通信制御方法。
  3. 前記接続情報は、前記接続の保護に関する情報を含むようになすことを特徴とする請求項1記載の通信制御方法。
  4. 前記接続情報は、前記情報信号の通信に必要な帯域に関する情報を含むようになすことを特徴とする請求項1記載の通信制御方法。
  5. 前記電子機器は接続時または再接続時に、前記通信システムに同様に接続され、バスの各チャンネルの使用状態を示す第1のレジスタを有するバス管理機器へ前記第1のレジスタの内容を読み出す命令を送信し、前記第1のレジスタの内容を受信し、前記受信した第1のレジスタの内容および自身が利用を希望するバスのチャンネルに基づき、前記第1のレジスタの内容を書き換える命令を前記バス管理機器へ送信するようになすことを特徴とする請求項1記載の通信制御方法。
  6. 前記電子機器は接続時または再接続時に、前記通信システムに同様に接続され、バスの利用可能帯域を示す第2のレジスタを有するバス管理機器へ前記第2のレジスタの内容を読み出す命令を送信し、前記第2のレジスタの内容を受信し、前記受信した第2のレジスタの内容および自身が利用を希望するバスの帯域に基づき、前記第2のレジスタの内容を書き換える命令を前記バス管理機器へ送信するようになすことを特徴とする請求項1記載の通信制御方法。
  7. 情報信号と制御信号を混在させ、パケットにて通信可能なバスを介して複数の電子機器が接続された通信システムにおいて、
    前記電子機器は、出力プラグを介して前記情報信号を出力または、入力プラグを介して前記情報信号を入力するようになし、前記通信システムに同様に接続された他の電子機器と1対1接続を行うことが可能であり、接続に関する接続情報を各接続毎に保持するようになし、前記接続情報は、接続先に関する情報を含むようになし、通信中にバスリセットが発生した場合には、前記バスリセット発生前の接続状態を再構築することを特徴とする通信システム。
  8. 前記電子機器は、入力する電子機器を指定しないブロードキャスト出力または、出力する電子機器を指定しないブロードキャスト入力を行うことが可能であり、前記接続情報は、ブロードキャスト出力またはブロードキャスト入力に関する情報を含むようになすことを特徴とする請求項7記載の通信システム。
  9. 前記接続情報は、前記接続の保護に関する情報を含むようになすことを特徴とする請求項7記載の通信システム。
  10. 前記接続情報は、前記情報信号の通信に必要な帯域に関する情報とを含むようになすことを特徴とする請求項7記載の通信システム。
  11. 前記電子機器は接続時または再接続時に、前記通信システムに同様に接続され、バスの各チャンネルの使用状態を示す第1のレジスタを有するバス管理機器へ前記第1のレジスタの内容を読み出す命令を送信し、前記第1のレジスタの内容を受信し、前記受信した第1のレジスタの内容および自身が利用を希望するバスのチャンネルに基づき、前記第1のレジスタの内容を書き換える命令を前記バス管理機器へ送信するようになすことを特徴とする請求項7記載の通信システム。
  12. 前記電子機器は接続時または再接続時に、前記通信システムに同様に接続され、バスの利用可能帯域を示す第2のレジスタを有するバス管理機器へ前記第2のレジスタの内容を読み出す命令を送信し、前記第2のレジスタの内容を受信し、前記受信した第2のレジスタの内容および自身が利用を希望するバスの帯域に基づき、前記第2のレジスタの内容を書き換える命令を前記バス管理機器へ送信するようになすことを特徴とする請求項7記載の通信システム。
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