JP4633061B2 - ホームネットワークのための汎用ネットワークインタフェース - Google Patents

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Description

関連出願
本出願は、２００３年１１月１７日に出願された米国仮特許出願第６０／５２０，５９１の優先権の利益を主張する。
本発明は、家庭内娯楽システムに関する。
家庭内の様々なコンポーネント（本明細書では、ネットワークの一部を構成する電子機器をコンポーネントと呼ぶ。）、例えば、テレビジョン受像機、ラップトップコンピュータ、カスタム表示装置、電話機及び他の電子機器と通信するセットトップボックスメディアサーバを含む娯楽用のホームネットワークが提供されている。ホームネットワーク通信技術（例えば、８０２．１１無線、超広帯域（Ultra Wide Band：ＵＷＢ）、電力線通信（Power Line Communication：ＰＬＣ）等）のコストが安くなるにつれ、この技術が広く普及するようになった。ここで、ネットワークに接続される全ての機器が、同じ内部ハードウェアアーキテクチャを有するわけではなく、したがって、１つのネットワークインタフェースが全ての機器に適合するわけではないという問題がある。例えば、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）のためのイーサネット（登録商標）カードは、通常、ＰＣＩインタフェース及びＰＣＩ端子を有し、イーサネットカードは、ＰＣの拡張ＰＣＩスロットに挿入され、ネットワークインタフェースを確立するが、例えば、ラジカセ等の安価なオーディオ製品は、安価な８ビットマイクロコントローラ及び既存の８ビット幅の内部バスを用いることが多く、したがって、ＰＣとは異なる種類のネットワークインタフェースを必要とする。このような比較的安価な機器に、単に、ＰＣＩバスをインストールすることは、コストが高すぎ、コスト削減要求が厳しいこのようなオーディオ製品にとって、通信速度を無意味に高めることは避けるべきである。したがって、様々な異種の製品をホームネットワークに接続するためには、安価で柔軟なネットワークインタフェースが必要である。
本発明に係る娯楽用のホームネットワークは、ネットワークパス及び例えばサーバ又はテレビジョン等、第１のバス幅のデータバスを有する第１のコンポーネントを備える。更に、娯楽用のホームネットワークは、例えばオーディオプレーヤ等、第１のバス幅とは異なる第２のバス幅のデータバスを有する少なくとも第２のコンポーネントを備える。各ネットワークインタフェースは、各コンポーネントをネットワークパスに接続する。
好ましい実施の形態においては、各ネットワークインタフェースは、少なくとも１つのデータストリームポートと、各コンポーネントのホストバスと通信するホストバスインタフェースと、共通ネットワークバックボーンと通信するネットワーク通信ポートとを備える。スイッチは、ネットワーク通信ポートをホストバスインタフェース又は少なくとも１つのデータストリームポートに選択的に接続する。ネットワークインタフェースのホストバスインタフェースは、（例えば、各コンポーネントによって）、関連付けられたコンポーネントのバス幅に等しいバス幅を有するように構成される。
好ましい実施形態では、各ネットワークインタフェースは、スイッチ及びネットワーク通信ポートの間に、少なくとも１つのパケット化／逆パケット化コンポーネントを含む。更に、好ましい各ネットワークインタフェースは、ホストバスインタフェース及びネットワーク通信ポートの間で、少なくとも通信パスの一部を確立する少なくとも１つの内部バスを備え、ホストバスインタフェースは、パケット化／逆パケット化コンポーネントをバイパスし、ネットワーク通信ポートにデータを直接通信することができる。
更に、本発明は、他の側面として、少なくともサーバと、第１のバス幅の第１のホストバスを有する第１のコンポーネントと、第２のバス幅の第２のホストバスを有する第２のコンポーネントとを備えるホームネットワーク内でデータを通信する第１及び第２のインタフェースを提供する。第１のインタフェースは、第１のバス幅の第１のホストバスによりデータを通信するホストバスインタフェースを備える。更に、第１のインタフェースは、少なくとも１つのデータポートと、ネットワークに接続可能なネットワークポートと、ネットワークポートをホストバスインタフェース又はデータポートに選択的に接続するスイッチとを備える。同様に、第２のインタフェースは、第２のバス幅の第２のホストバスによりデータを通信するホストバスインタフェースを備える。更に、第２のインタフェースは、少なくとも１つのデータポートと、ネットワークに接続可能なネットワークポートと、ネットワークポートをホストバスインタフェース又はデータポートに選択的に接続するスイッチとを備える。第１及び第２のインタフェースは、各ホストバスインタフェースの構成を除いて、構成及び動作が同じである。
また、他の側面では、家庭内娯楽システムは、第１の汎用ネットワークインタフェースを用いてネットワークと通信する、第１のバス幅の第１のホストバスを有する第１のコンポーネントを備える。また、家庭内娯楽システムは、第２の汎用ネットワークインタフェースを用いてネットワークと通信する、第２のバス幅の第２のホストバスを有する第２のコンポーネントを備える。各汎用ネットワークインタフェースは、各コンポーネントのコンポーネントホストバスと通信するように構成可能な各ホストバスインタフェースを有する。汎用ネットワークインタフェースは、少なくとも各ホストバスインタフェースの構成（configuration）を行う以前には、互いに等しい。
更に他の側面では、家庭内娯楽システムは、ネットワークと通信する、第１のバス幅の第１のホストバスを有する第１のコンポーネントを備える。更に、第１のコンポーネントをネットワークに相互接続するための第１の汎用ネットワークインタフェース手段を設ける。第２のコンポーネントは、第２のバス幅の第２のホストバスを有し、第２のコンポーネントは、ネットワークと通信する。第２の汎用ネットワークインタフェース手段は、ネットワークと第２のコンポーネントとを相互接続する。
図１に示す娯楽用のホームネットワーク１０は、プロセッサ１４を有するサーバ１２を含み、サーバ１２は、例えばセットトップボックス又はパーソナルビデオレコーダ（ＰＶＲ）又は他のコンポーネント内にあってもよい。サーバ１２は、地上波受信アンテナ、衛星放送受信アンテナ、ケーブル等からテレビジョン放送コンテンツを受け取り、後述するシステムの構成要素の１つ以上にコンテンツを表示させる。また、プロセッサ１４は、本明細書に開示する機能を実現するように、テレビジョン受像機の筐体内に組み込んでもよく、又は互いに連携して動作する複数（例えば、ＰＶＲ内に１つ、テレビジョン受像機又はセットトップボックス内に１つ）のプロセッサとして実現してもよい。また、サーバ１２は、ＰＣ又はラップトップコンピュータ等のコンピュータ装置によって実現してもよい。
図１に示す好適なサーバ１２は、以下に説明するように、例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１通信方式等の無線通信方式及び／又は有線通信方式１つ以上の通信方式に対応する。無線通信方式は、赤外線方式であってもよく、又は無線周波数方式又は他の無線方式であってもよく、有線通信方式は（図１に示す例示的なインプリメンテーションに示すように）、電力線通信（ＰＬＣ）ネットワーク又はＩＥＥＥ１３９４バス等の他の有線ネットワークであってもよい。
図１に示すように、サーバ１２は、例えば、ケーブル又はｘＤＳＬモデム等のケーブル回線１６及び／又はモデム１８からテレビジョン信号を受け取ることができる。またサーバ１２は、必要に応じて、モデム１８を介してインターネットにアクセスできる。必要であれば、サーバ電力プラグ２４から電力線２２を介してオーディオ／ビデオストリーム及びコマンドを送受信するサーバ１２の適切なオーディオ／ビデオポートにＤＶＤプレーヤ２０を接続してもよい。有線ネットワークでは、基本的には、電力線２２がネットワークバックボーンを確立する。
また、図１に示すホームネットワーク１０は、例えば、６４ビット又は１２８ビットのバス幅の内部ＰＣＩバスを有する第１のパラレルデータ機能を用いて通信を行うように構成された内部ホストバスを有する１つ以上のクライアント装置を備えていてもよい。このような機器の１つは、オーディオ／ビデオストリームを受け取り、テレビジョン電力プラグ２８から電力線２２を介してコマンドを交換するテレビジョン２６である。更に、図１に示すホームネットワーク１０は、例えば、８ビット又は１６ビットのバス幅の比較的単純な内部６４ｋバイトバスを有する第２のパラレルデータ機能を用いて通信を行うように構成された内部ホストバスを有する１つ以上のクライアント装置を備えていてもよい。このような機器の１つは、例えば、サーバ１２から送信されたオーディオデータを受け取り、復号するラジカセ（boom box）等のクライアントオーディオシステム３０がある。オーディオデータは、ケーブルネットワークからの生の番組であってもよく、サーバ１２の内部のハードディスクドライブ（ＨＤＤ）に保存された音楽データであってもよい。図１に示すように、クライアントオーディオシステム３０は、オーディオの電力線プラグ３２から電力線２２を介して通信を行うことができる。
サーバ１２の内部構成の非限定的な具体例を図２に示す。図２に示すように、サーバ１２は、ビデオ入力端子３４及びオーディオ入力端子３６を備えていてもよく、これらは、例えば、図１に示すＤＶＤプレーヤ２０等の既存のアナログ装置のアナログ入力ポートであってもよい。ビデオ入力端末３４からのアナログＮＴＳＣビデオ信号は、ビデオアナログ／デジタル変換器（Ａ／Ｄ変換器）３８によってデジタル信号に変換でき、ＭＰＥＧエンコーダ４０でＭＰＥＧ符号化できる。同様に、オーディオ入力端子３６からのアナログオーディオ信号は、オーディオＡ／Ｄ変換器４２によってデジタル信号に変換でき、ＭＰＥＧエンコーダ４０でＭＰＥＧ符号化できる。ＭＰＥＧエンコーダ４０は、当分野で周知の原理に基づいて、オーディオ及びビデオ信号を多重化し、多重化されたストリームを出力する。
本発明の原理に基づき、ＭＰＥＧエンコーダ４０からのＭＰＥＧストリームは、（ライン４３を介して）ＰＬＣインタフェース４４に直接供給でき、この点に関しては、図５を用いて後に詳細について説明する。これに加えて又はこれに代えて、多重化された出力ＭＰＥＧ信号は、例えば、６４ビットのバス幅のＰＣＩバスである内部のホストバス４６を介して、ＰＬＣインタフェース４４に供給してもよい。図２に示すように、ＰＬＣインタフェース４４は、サーバ電力プラグ２４を介して、図１に示す電力線２２を介した通信を行う。また、サーバ１２の他のコンポーネントは、ホストバス４６に接続されている。
更に、サーバ１２は、ケーブル端末であるチューナ／フロントエンド４８によってアナログケーブル信号を受信でき、チューナ／フロントエンド４８は、当分野で周知の原理に基づいて、アナログケーブル信号をチューニングし、復調する。チューナ／フロントエンド４８からのビデオ出力信号は、ケーブルビデオＡ／Ｄ変換器５０によってデジタル化され、及びケーブルＭＰＥＧエンコーダ５２によってＭＰＥＧ符号化される。同様に、チューナ／フロントエンド４８からのオーディオ出力信号は、ケーブルオーディオＡ／Ｄ変換器５４によってデジタル化され、ケーブルＭＰＥＧエンコーダ５２によってＭＰＥＧ符号化され、ケーブルＭＰＥＧエンコーダ５２からの出力ストリームは、直接及び／又は内部のホストバス４６を介してＰＬＣインタフェース４４に供給される。
また、図２に示すように、サーバ１２のプロセッサ１４は、ホストバス４６とも通信する。なお、プロセッサ１４は、サーバ１２の構成部分を制御し、メモリ５６に格納されている制御ソフトウェアプログラムを実行する。必要であれば、これに限定されるものではないが、キーパッド５８等の入力装置を用いて、ホストバス４６を介してプロセッサ１４に入力データを供給できる。また、これに限定されるものではないが、ＬＣＤディスプレイ６０等の出力装置は、例えば、選局状態、ネットワーク状態、有効なＡＶポート、エラーメッセージ等、プロセッサ１４からのデータを表示できる。必要であれば、図１に示すモデム１８をイーサネットポート６２に接続してもよく、更にイーサネットポート６２は、イーサネットインタフェース６４を介して、ホストバス４６に接続される。
また、ハードディスクドライブ（ＨＤＤ）６６は、アイディーイー（Integrated Drive Electronics：ＩＤＥ）インタフェース６８を介してホストバス４６に接続できる。ホストバス４６を介して送信されたオーディオ／ビデオ及び他のデータは、ＨＤＤ６６に保存できる。例えば、上述したＭＰＥＧエンコーダ出力信号をＨＤＤ６６に記録できる。また、イーサネットインタフェース６４は、必要に応じて、インターネットからデータを受け取り、このデータをＨＤＤ６６に供給できる。
ＰＣＩバスの帯域幅は、通常、５００Ｍｂｐｓより大きく、典型的なＭＰＥＧ−ＨＤストリームレートは、２０Ｍｂｐｓであるため、ホストバス４６は、同時に複数のＭＰＥＧストリームを搬送するために十分な帯域幅を有している。
例えばテレビジョン２６である１つの好適なＰＣＩクライアントの具体例を図３に示す。テレビジョン電力線プラグ２８は、テレビジョンＰＬＣインタフェース７０に接続され、この原理は、サーバのＰＬＣインタフェース４４の原理と共に、図５を用いて後により詳細に説明する。図３に示すように、テレビジョンＰＬＣインタフェース７０は、デマルチプレクサ７２に直接接続され、及び好ましい実施の形態では、例えば、６４ビットのバス幅を有するＰＣＩバスであるテレビジョンのホストバス７４に接続されている。また、デマルチプレクサ７２もホストバス７４に接続されている。また、テレビジョン２６の他のコンポーネントもホストバス７４に接続されている。
デマルチプレクサ７２は、当分野で周知のＭＰＥＧの原理に基づき、ビデオデータからオーディオデータを分離し、このオーディオデータは、復号のためにオーディオデコーダ７６に供給され、オーディオアナログ／デジタル変換器（Ｄ／Ａ変換器）７８によってアナログ信号に変換され、オーディオ増幅器８０によって増幅され、スピーカ８２から再生される。一方、デマルチプレクサ７２からのビデオ信号は、ビデオデコーダ８４に供給され、復号された後、必要であれば、ミキサ８６に供給され、グラフィックエンジン８８からのビデオ信号と混合される。そして、このビデオ信号をビデオＤ／Ａ変換器９０に供給し、アナログ信号に変換し、続いてディスプレイドライバ９２に供給し、ビデオ信号によって表される所望の映像に基づく映像をビデオディスプレイ９４に表示する。
また、テレビジョン２６は、好ましくは、テレビジョンの内部のホストバス７４にアクセスしてテレビジョン２６のコンポーネントを制御するプロセッサ９６を備える。なお、図３では、図面を明瞭にするために、幾つかのバス接続を省略している。また、プロセッサ９６は、メモリ９８に保存された制御ソフトウェアプログラムを実行する。また、ＩＲインタフェース１００は、必要であれば、当分野で周知の遠隔制御の原理に基づき、リモートコントローラ１０２からコマンドを受け取ることができる。図３に示すように、コマンドは、ホストバス７４を介してプロセッサ９６に供給される。いずれの場合も、テレビジョンのプロセッサ９６及びサーバ１２のプロセッサ１４は、ＰＬＣインタフェース７７、４４のそれぞれから、図１に示す電力線２２を介して、非同期データ（コマンド、データ等）を互いに交換できる。
図４は、例えば、ＰＣＩバスより簡単な内部ホストバスを有するクライアントの具体例、詳しくは、クライアントオーディオシステム３０の具体例を示している。テレビジョン２６の場合と同様に、クライアントオーディオシステム３０は、オーディオクライアントＰＬＣインタフェース１０４に接続されている電力線プラグ３２から、図１に示す電力線２２を介して情報を通信し、この原理は、サーバのＰＬＣインタフェース４４及びテレビジョンＰＬＣインタフェース７０の原理と共に、図５を用いて後により詳細に説明する。オーディオクライアントＰＬＣインタフェース１０４は、復号のために、オーディオデコーダ１０６にデータを直接供給し、及び図４に示すように、クライアントオーディオシステム３０の他のコンポーネントが接続されている内部のホストバス１０８とデータを送受する。図４に示すホストバス１０８は、例えば、８ビットのバス幅の安価な６８ｋ型のバスであってもよい。オーディオデコーダ１０６からの出力信号は、オーディオクライアントＤ／Ａ変換器１１０によってアナログ信号に変換され、増幅器１１２によって増幅されて、スピーカ１１４から出力される。また、クライアントオーディオシステム３０は、ホストバス１０８及びメモリ１１８と通信する簡単なプロセッサ１１６を備えていてもよい。図４に示すプロセッサ１１６は、メモリ１１８に保存された制御ソフトウェアプログラムを実行する。ユーザは、例えば、キーパッド１２０等の入力装置を用いるコマンド（再生、一時停止、スキップ等）を入力でき、このコマンドは、プロセッサ１１６に供給される。プロセッサ１１６は、図１に示す電力線２２を介して、サーバ１２のプロセッサ１４と、非同期データ（コマンド、データ等）を交換できる。
以下、本発明に基づくＰＬＣインタフェースの詳細について、図５を参照して説明する。図５に示すように、ＰＬＣインタフェースは、少なくとも１つ、好ましくは、少なくとも２つの、図５では「ストリームＩ／Ｆ１」及び「ストリームＩ／Ｆ２」のラベルが付された専用双方向データストリームポートを備え、これらのポートは、それぞれポートインタフェース１２２、１２４に接続されている。ポートインタフェース１２２、１２４は、例えば、ＭＰＥＧストリーム又はデジタルビジュアルインタフェース（digital visual interface：ＤＶＩ）ストリーム又はオーディオストリームを送受するように構成することができる。
サーバ１２のＰＬＣインタフェース４４の場合、関連するデータストリームポート「ストリームＩ／Ｆ１」及び「ストリームＩ／Ｆ２」は、それぞれＭＰＥＧエンコーダ４０、５２に接続される。テレビジョン２６のＰＬＣインタフェース７０の場合、関連するデータストリームポート「ストリームＩ／Ｆ」及び「ストリームＩ／Ｆ２」少なくとも１つは、デマルチプレクサ７２に接続される。クライアントオーディオシステム３０の場合、関連するデータストリームポート「ストリームＩ／Ｆ」及び「ストリームＩ／Ｆ２」少なくとも１つは、オーディオデコーダ１０６に接続される。
図５に示すように、各ポートインタフェース１２２、１２４は、コントローラＰＬＣインタフェースコントローラ１３０によって制御され、ストリームＩ／Ｆ／ポートをＰＬＣホストバスインタフェース１３２及び処理ライン１３４、１３６のいずれかに接続するそれぞれのスイッチ１２６、１２８に接続されている。
なお、好適なホストバスインタフェース１３２は、例えば、図２〜４に示すホストバス４６、７４、１０８（それぞれサーバホストバス、テレビジョンホストバス及びオーディオクライアントホストバス）の１つである外部のホストバスと通信するように構成されたインタフェースである。したがって、本発明のＰＬＣインタフェースをＰＣＩアプリケーション（サーバ１２、テレビジョン等）で用いる場合、このバスは、例えば、６４ビットのバス幅を有するＰＣＩ型のバスとして構成される。一方、例えば、クライアントオーディオシステム３０等の非ＰＣＩアプリケーションで本発明のＰＬＣインタフェースを用いる場合、このバスは、例えば、８又は１６のビットのバス幅を有する６８ｋ型のバスとして構成される。
図５に示すように、各処理ライン１３４、１３６は、例えば、デジタル伝送コンテンツ保護（Digital Transmission Content Protection）フォーマットに基づいて、ストリームを暗号化（送信時）又は平文化（受信時）するそれぞれの暗号化器／平文化器１３８、１４０を含んでいる。また、各暗号化器／平文化器１３８、１４０は、ストリームをパケット化（送信時）又は逆パケット化（受信時）し、各パケットにタイムスタンプを付すそれぞれのパケット化器／逆パケット化器１４２、１４４に接続されている。各パケット化器／逆パケット化器１４２、１４４は、処理されるデータの特定の種類に応じて、適宜構成できる。ここでは、例えば、ＲＴＰ及びＵＤＰ／ＩＰ等の幾つかのプロトコルの１つ又は組合せを選択できる。より具体的には、例えば、受信データの場合、データは、まず、ＲＴＰに基づいてパケット化され、次に、ＵＤＰ／ＩＰに基づいてパケット化さる。
また、好ましい各処理ライン１３４、１３６は、受信データ又は送信データを一時的に保存するそれぞれのファーストインファーストアウト（First-In First-Out：ＦＩＦＯ）バッファメモリ１４６、１４８を備える。更に、ＦＩＦＯ１４６、１４８は、メディアアクセスコントローラ（Media Access Controller：ＭＡＣ）１５０に接続され、ＭＡＣ１５０は、物理層（ＰＨＹ）コンポーネント１５２に接続され、電力線ネットワークプロトコルに基づいてデータを制御する。ＭＡＣ１５０は、必要であれば、二次的な暗号化器／平文化器を備えていてもよい。例えば、「ＨｏｍｅＰｌｕｇ１．０」として知られるユーティリティは、二次的暗号化のために５６ビットＤＥＳを用いる。ＰＨＹコンポーネント１５２は、図１に示す電力線２２と送受される入出力アナログ信号をフィルタリングし、増幅するアナログフロントエンド（Analog Frontend：ＡＦＥ）１５４に接続されている。このように、ＡＦＥ１５４の出力側にネットワークのバックボーンと通信するネットワーク通信ポートが確立される。
ここでは、全てのバス接続を示しているわけではないが、好ましくは、ＰＬＣインタフェース内の上述したコンポーネントの全てがＰＬＣ内部バス１５６に接続される。また、ホストバスインタフェース１３２は、ＰＬＣコントローラ１３０、メモリ１５８及び構成レジスタ１６０と同様に、ＰＬＣ内部バス１５６に接続される。
実際の動作では、外部のホスト、例えば、サーバ１２のプロセッサ１４は、サーバのＰＬＣインタフェースのホストバスインタフェース１３２を介して構成レジスタ１６０に対する書込又は読出を行い、ＰＬＣインタフェースを制御する。ＰＬＣインタフェースの全てのコンポーネントは、内部ＰＬＣバス１５６に接続されており、ＰＬＣコントローラ１３０によって制御され、このためのソフトウェアプログラムは、メモリ１５８に保存できる。
このように、ホストバスインタフェース１３２は、関連付けられた特定のホームネットワーク１０のコンポーネントのプロセッサによって、適切なバス幅を有するように適宜構成できる。或いは、ホストバスインタフェース１３２は、製造業者側で、特定のバス幅を有するように構成してもよく、この場合、対応するバス幅を有するネットワークコンポーネントのみで使用される。
図５に示すＰＬＣインタフェースを含むコンポーネントが送信モードにある場合、ポートインタフェース１２２、１２４の一方又は両方がストリームを受け取り、上述した処理のために、このストリームを適切な処理ライン１３４、１３６に供給する。このモードでは、スイッチ１２６、１２８は、図５の位置「ａ」にある。ＭＡＣ１５０は、ストリームを、送信に適するデータユニットに分割し、各データユニットに、例えば、送信機及び宛先（ＩＤ等）に関する情報を含むヘッダを付加することができる。当業者には明らかなように、受信データの場合、データは、上述のフローとは基本的に逆のフローで処理される。なお、処理ライン１３４、１３６は、互いに独立しており、したがって、一方がデータを受信し、他方がデータを送信することもできる。
送信時の場合、データはアイソクロナスモード又は非同期モードのいずれの方式で送信してもよい。アイソクロナスモードでは、ネットワークの各バスサイクルにおいて、所定のアクセススロットが確保される。データは、待ち時間なしで、又は他の通信に妨害されることなく送信される。パケットは、タイムスタンプに基づいて出力されるので、各パケット間隔は、受信側でも同じに維持される。非同期モードでは、送信は、他の通信がネットワークを占有していない場合のみ実行される。ネットワークが長期間に亘って混雑している場合、ＦＩＦＯ１４６、１４８にオーバフローが生じる虞がある。したがって、ＦＩＦＯの占有率が所定の閾値を超えた場合、ＰＬＣコントローラ１３０は、ソース機器に対し、データの供給を中止するよう要求できる。当分野では周知であるが、非同期モードは、タイムスタンプを使用しない。
ストリームＩ／Ｆ１ポート及びストリームＩ／Ｆ２ポートを用いた場合における本発明に基づくＰＬＣインタフェースの処理ライン１３４、１３６の動作について説明したが、以下では、スイッチ１２６、１２８が図５に示す位置「ｂ」にある場合におけるホストバスインタフェース１３２の動作について説明する。本発明に基づく原理では、ホストバスインタフェース１３２が使用されている場合、以下に説明する例外を除き、データは、専用のポートインタフェース１２２、１２４が使用されている場合と同様に、処理ライン１３４、１３６によって処理される。ホストバスインタフェース１３２は、例えば、ＰＬＣインタフェースに到着する前にデータが既にパケット化されている場合等、暗号化及びパケット化が不要である場合、特定のホストバス（例えば、それぞれ図２〜４に示すホストバス４６、７４、１０８）からＭＡＣ１５０に受信データを直接供給できるので、ホストバスインタフェース１３２を用いることにより、より多くの選択肢が提供される。受信モードでは、ＭＡＣ１５０は、ホストバスインタフェース１３２にデータを直接供給でき、これにより、ＰＬＣインタフェースの外部で逆パケット化を実行できる。このモードは、暗号化又はタイムスタンプを必要としないショートコマンドを送信する際に好ましいモードである。
ＰＬＣインタフェースに接続されるホストバス４６／７４／１０８は、通常、アイソクロナスではない。すなわち、アクセススロットは、確保されない。したがって、アイソクロナスパケットを受信する場合、タイムスタンプベースのパケットのインジェクションにおいて、幾らかの許容誤差が必要である。またタイムスタンプの時刻にホストバスが使用中であることもあり、この場合、パケットは、ホストバスが空いてからホストバスに出力される。したがって、ＦＩＦＯ１４６、１４８は、ホストバスがアクセス可能になるまでオーバフローを生じさせることなく受信データをバッファリングできるように十分大きくなければならない。
上述した動作に加えて、専用データストリームであるポートインタフェース１２２、１２４及びホストバスインタフェース１３２の両方を同時に用いることもできる。この場合、ＭＡＣ１５０は、専用データストリームポートの２つのストリーム及びホストバスインタフェースの１つ以上の他のストリームを処理する。各ストリームの方向及びアイソクロナス／非同期モードは、個別に構成できる。
上述した構造では、サーバ１２は、ケーブルテレビ番組をテレビジョン２６に供給し、及びビデオストリームをＤＶＤプレーヤ２０から他のクライアントＴＶに供給できる。同時に、サーバ１２は、クライアントオーディオシステム３０にオーディオストリームを供給できる。この場合、２つのビデオストリームのためにサーバＰＬＣインタフェース４４の専用のポートインタフェース１２２、１２４を使用し、サーバＰＬＣインタフェース４４のホストバスインタフェースは、例えば、ＨＤＤ６６からのオーディオストリームを処理する。ホストバス４６において更なる帯域幅が使用可能である場合、ホストバスインタフェースは、更に多くのストリームを送信することができる。
図６は、本発明で用いることができる通信プロトコルスタックの非制限的な具体例を示している。スタックの最上位には、例えば、ＭＰＥＧトランスポートストリーム等のアプリケーション層１６２が設けられている。第２の層１６４は、上述したように、ＰＬＣインタフェースの暗号化器／平文化器１３８、１４０によって処理されるＤＴＣＰ層である。次の層は、ＲＴＰ／ＲＴＣＰ１６６及びＲＴＳＰ１６８であり、続いて、ＴＣＰ１７２及びＵＤＰ１７０層があり、その下位にＩＰ層１７４がある。ＰＬＣインタフェースのパケット化器／逆パケット化器１４２、１４４は、パケット化に関連する処理を行う。最下位の２層は、ＭＡＣ層１７６及びＰＨＹ層１７８であり、これらは、それぞれＰＬＣインタフェースのＭＡＣ１５０及びＰＨＹ１５２によって実行される。当業者には明らかであるが、データは、送信時には、上位層から下位層の方向に処理され、受信時には、上位層から下位層の方向に処理される。
上述したホームネットワーク１０の１つの応用例は、オーディオサーバクライアントシステムである。サーバは、高速ＰＣＩバスを用いて、同時に幾つかのオーディオストリームをクライアントに送信する。内部ＨＤＤから読み出されたオーディオストリームは、ＰＣＩバスを介して、ＰＬＣインタフェースに供給される。安価なオーディオクライアントでは、低速バスが用いられる。ホストは、既存の８ビットバス又は単純な１２Ｃバスである。受信ストリームは、ストリームインタフェースポートを用いてデコーダに供給される。
上述した原理は、例えば、８０２．１１無線ネットワーク又はＵＷＢネットワーク等の他のネットワークにも適用できる。ホストバスは、例えば、１２Ｃバス等のシリアルバスであってもよい。ＲＴＰ／ＵＤＰ／ＩＰスタックに代えて、他の如何なるプロトコルスタックを適用してもよい。アイソクロナス伝送の場合、オーバヘッドが冗長になることを避けるため、通常、より単純な、層数が少ないスタックを用いる。典型的な具体例としては、非同期プロトコルより単純なＩＥＥＥ１３９４アイソクロナスプロトコルがある。
本発明に基づくＰＬＣインタフェースでは、データストリームを柔軟にインタフェースできる。すなわち、送信又は受信のために最良のインタフェースを選択できる。また、専用データストリームポート及びホストバスインタフェースの両方を同時に用いることもできる。更に、各ストリームの方向及びアイソクロナス／非同期モードを個別に構成できる。更に、パケット化器／逆パケット化器ブロックも構成可能である。例えば、ＲＴＰ／ＵＤＰ／ＩＰ等の１つ以上のプロトコルを選択でき、同じハードウェアを全てのプロトコルに適合させることができる。更に、各（逆）パケット化器を個別に設けてもよい。例えば、１つのパケット化器がＴＣＰ／ＩＰを処理し、同時に、他のパケット化器がＲＴＰ／ＵＤＰ／ＩＰを処理してもよい。
以上、本発明に基づく、特定のホームネットワークのための汎用ネットワークインタフェースについて、詳細に説明したが、ここに説明した具体例は、本発明の好ましい実施の形態及び本発明によって意図される広範な手段を代表するものであり、本発明の範囲は、他の具体例をも包含することは当業者にとって明らかであり、したがって、本発明の範囲は、添付の請求の範囲によってのみ制限される。特許請求の範囲において、単数で記載される構成要素は、「少なくとも１つ」を意味する。上述の好ましい実施形態の構成要素の構造上及び機能上の同等物で、当業者にとって知られているもの又は後に知られることになるものについては、ここで参照することにより明示的に援用し、本願の特許請求の範囲に含まれるものとする。また、装置又は方法を本願の特許請求の範囲に含めるために、その装置又は方法が、本発明により解決されるべき個々の課題に一々対応する必要はない。更に、本願における構成要素、構成部品、方法のステップは、いずれも、特許請求の範囲に明示的に記載されているか否かに関わらず公開されるものではない。本願の特許請求の範囲の構成要素は、いずれも、「・・・する手段」という語句を用いて明示的に記載されていない限り、米国特許法第１１２条（３５Ｕ．Ｓ．Ｃ．§１１２）第６パラグラフの規定に該当しない。
本発明に基づくシステムのブロック図である。 サーバのブロック図である。 ＰＣＩホストバスを有するクライアントＴＶのブロック図である。 ８ビット又は１６ビットホストバスを有するクライアントオーディオコンポーネントのブロック図である。 本発明に基づくＰＬＣインタフェースのブロック図である。 プロトコルスタックの概略図である。

Claims (6)

  1. 少なくとも１つのネットワークパス（２２）と、
    第１のバス幅のデータバスを有する少なくとも１つの第１のコンポーネント（２６）と、
    上記第１のバス幅とは異なる第２のバス幅のデータバスを有する少なくとも１つの第２のコンポーネント（３０）と、
    上記各コンポーネント（２６、３０）を上記ネットワークパス（２２）に接続する各ネットワークインタフェース（７０、１０４）とを備える娯楽用のホームネットワークであって、
    前記各ネットワークインタフェース（７０、１０４）は、
    少なくとも１つのデータストリームポート（１２２、１２４）と、
    上記各コンポーネントのホストバス（７４、１０８）と通信する少なくとも１つのホストバスインタフェース（１３２）と、
    共通ネットワークバックボーンと通信する少なくとも１つのネットワーク通信ポート（１５４）と、
    上記ネットワーク通信ポート（１５４）を上記ホストバスインタフェース（１３２）又は上記少なくとも１つのデータストリームポート（１２２、１２４）に選択的に接続する少なくとも１つのスイッチ（１２６、１２８）と、
    を備えることを特徴とする娯楽用のホームネットワーク。
  2. 上記ホストバスインタフェース（１３２）は、関連付けられたコンポーネントのバス幅に等しいバス幅を有するように構成されることを特徴とする請求項１記載の娯楽用のホームネットワーク。
  3. 上記コンポーネントは、ホストバスインタフェース（１３２）を構成することを特徴とする請求項２記載の娯楽用のホームネットワーク。
  4. 上記各ネットワークインタフェース（７０、１０４）は、上記スイッチ（１２６、１２８）及び上記ネットワーク通信ポート（１５４）の間に少なくとも１つのパケット化／逆パケット化コンポーネント（１４２、１４４）を備えることを特徴とする請求項１記載の娯楽用のホームネットワーク。
  5. 上記各ネットワークインタフェース（７０、１０４）は、上記ホストバスインタフェース（１３２）及び上記ネットワーク通信ポート（１５４）の間で、少なくとも通信パスの一部を確立する少なくとも１つの内部バス（１５６）を備え、該ホストバスインタフェース（１３２）は、上記パケット化／逆パケット化コンポーネント（１４２、１４４）をバイパスし、上記ネットワーク通信ポート（１５４）にデータを直接通信することを特徴とする請求項４記載の娯楽用のホームネットワーク。
  6. 少なくともサーバ（１２）と、第１のバス幅の第１のホストバス（７４）を有する第１のコンポーネント（２６）と、第２のバス幅の第２のホストバス（１０８）を有する第２のコンポーネント（３０）とを備えるホームネットワーク内でデータを通信する第１及び第２のインタフェース（７０、１０４）において、
    当該第１のインタフェース（７０）は、上記第１のバス幅の第１のホストバス（７４）によりデータを通信するホストバスインタフェース（１３２）と、少なくとも１つのデータポート（１２２、１２４）と、上記ネットワークに接続可能なネットワークポート（１５４）と、該ネットワークポート（１５４）を上記ホストバスインタフェース（１３２）又はデータポート（１２２、１２４）に選択的に接続するスイッチ（１２６、１２８）とを備え、
    当該第２のインタフェース（１０４）は、上記第２のバス幅の第２のホストバス（１０８）によりデータを通信するホストバスインタフェース（１３２）と、少なくとも１つのデータポート（１２２、１２４）と、上記ネットワークに接続可能なネットワークポート（１５４）と、上記ネットワークポート（１５４）を上記ホストバスインタフェース（１３２）又はデータポート（１２２、１２４）に選択的に接続するスイッチ（１２６、１２８）とを備え、
    当該第１及び第２のインタフェース（７０、１０４）は、各ホストバスインタフェース（１３２）の構成を除いて、構成及び動作が同じであるインタフェース。
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