JP5320817B2 - データ送信方法及び送信装置 - Google Patents

Description

データ送信方法及び送信装置に関するものである。

一般に、デジタル映像及び音声コンテンツを鑑賞するためには、ＣＤ，ＤＶＤ，ＨＤ（ハードディスク）等に記憶されているデジタル映像や音声などのデータを再生する再生装置を、それぞれモニタやスピーカなどの出力装置と接続し、映像などを鑑賞している。近年、例えば１つの出力装置に複数の入力装置を接続して出力するデータを切り替えるように、システムの多様化が要求されてきている。このような要求に対し、複数の入力装置及び複数の出力装置を接続して、データの入出力を切り替えるシステムが提案されている。このようなシステムにおいて、データの送信にシリアルデータ通信システムの一つである国際標準規格であるＩＥＥＥ１３９４規格が用いられている。

ＩＥＥＥ１３９４には、４００Ｍｂｐｓの高速データ通信と、動画や音声を途切れなく再生するために、所定の周期（１２５μｓ，以下アイソサイクル）毎にデータ送信するアイソクロナス（Isochronous）転送モードと、非同期でデータ送信するエイシンクロナス（Asyncronous）転送モードが規定されている。アイソクロナス転送モードは、デジタル映像や音声などのデータ転送及び再生に適している。

例えば、図６に示すように、システムの送信装置１００は、入力装置としてのＣＤ再生装置１０１，マイク１０２及びＤＶＤ再生装置１０３と接続されている。また、送信装置１００は、ＣＤ再生装置１０１，マイク１０２及びＤＶＤ再生装置１０３の入力装置にそれぞれ対応する受信装置（何れも図示せず）とバスケーブルを介して接続されている。

送信装置１００には、各装置１０１〜１０３から入力したデータを出力する再生装置の情報（転送先情報）が記憶されている。入力装置から出力装置へとデータを転送する経路をチャネルという。つまり、このシステムでは、３つのチャネルを形成されている。

送信装置１００は、各装置１０１〜１０３から入力部１０４を介して入力したデータをＦＩＦＯ(First-In First-Out)メモリ１０５にそれぞれ記憶する。そして、送信装置１００は、レジスタ１０６に記憶されたデータサイズに従って所定量のデータを含むパケットをパケット生成部１０７にてそれぞれ生成する。

図７に示すように、送信チャネル制御部１０８は、アイソクロナス転送モードのサイクルスタートパケットを受け取る（ステップ１２１）と順次チャネルをイネーブルする（ステップ１２２）。チャネル選択部１０９は、イネーブルされたチャネル番号に応じたパケット生成部１０７から出力されるパケットを、出力部１１０を介して出力する。送信チャネル制御部１０８は、すべてのチャネルをイネーブルにすると、次のサイクルスタートパケットを待つ。

図８は、上記のように構成された送信装置１００からバスケーブルに出力されるパケットを時系列に従って示したものである。図８において、破線１３１で区切られた区間はアイソクロナスサイクルである。各アイソサイクルにはすべてのチャネルのパケットＰ１，Ｐ２，Ｐ３が転送されている。パケットＰ１はＣＤ再生装置１０１から出力装置に伝達されるパケットであり、パケット情報としてのヘッダＤ１ａと、パケットのデータ部分としてのパケットデータＤ１ｂと、パケット情報としてのフッタＤ１ｃとから構成されている。同様に、パケットＰ２はマイク１０２から出力装置に伝達されるパケットであり、ヘッダＤ２ａとパケットデータＤ２ｂとフッタＤ２ｃとから構成されている。同様に、パケットＰ３はＤＶＤ再生装置１０３から出力装置に伝達されるパケットであり、ヘッダＤ３ａとパケットデータＤ３ｂとフッタＤ３ｃとから構成されている。

上記記載のアイソクロナス転送モードを用いるものとして、例えば特許文献１がある。
特開２００１−９４５７５号公報

ところが、近年、デジタル映像の高画質化や多チャンネル化に伴い、送信されるデータ量が増大化している。これによって、送信装置は送信可能なデータの帯域が足りなくなり、データ送信できなくなるという問題がある。

開示されたデータ送信方法及び送信装置は、送信するデータ量を低減することを目的とする。

このデータ送信方法は、パケット情報とパケットデータとを含むパケットを送信する送信装置が実行するパケット送信方法であって、前記送信装置は、複数のチャネルのパケットを生成し、各チャネルについて、１つのパケットデータ及び１つのパケット情報を含む通常パケットのサイズと、所定連結数分のパケットデータ及び１つのパケット情報を含む連結パケットのサイズとに基づいて、所定連結数分の通常パケットのサイズに対する前記連結パケットのサイズの縮小率を算出し、前記縮小率がしきい値以上のチャネルについては前記所定連結数を前記連結パケットの連結数に確定して、当該連結数毎の通信サイクルに１つの連結パケットを送信し、前記縮小率がしきい値未満のチャネルについては通信サイクル毎に通常パケットを送信する。

このデータ送信方法によれば、連結パケットは連結数分のパケットデータに対して１つのパケット情報を含むため、１つのパケットデータと１つのパケット情報をそれぞれ含む複数のパケットを送信する場合に比べて通信サイクルにおいて通信するデータの量が少なくなる。

開示されたデータ送信方法及び送信装置によれば、送信するデータ量を低減することができる。

以下、一実施形態を図１〜５に従って説明する。
図１に示すように、送信装置１１は、入力側において、音声再生装置としてのＣＤ再生装置１２，音声入力装置としてのマイク１３及び動画再生装置としてのＤＶＤ再生装置１４とそれぞれ接続されている。また、送信装置１１は、出力側において、受信装置１５とバスケーブルＢＣ１を介して接続されている。この受信装置１５は受信装置１６とバスケーブルＢＣ２を介して接続されている。この受信装置１６は、受信装置１７とバスケーブルＢＣ３を介して接続されている。受信装置１５，１６は、それぞれ音声の出力装置としてのスピーカ１８，１９と接続され、受信装置１７は動画の出力装置としてのディスプレイ２０と接続されている。

バスケーブルＢＣ１〜ＢＣ３はＩＥＥＥ１３９４規格に準拠したケーブルである。つまり、送信装置１１は、ＩＥＥＥ１３９４規格のプロトコルに従ってシステム構築等を行うように構成されている。そして、送信装置１１には、データを転送するチャネルの情報、つまりデータの送信元を示す情報（送信元アドレス）とデータの送信先を示す情報（送信先アドレス）とが記憶されている。一例として、ＣＤ再生装置１２にてＣＤから読み出したデータ（音）をスピーカ１８から出力し、マイク１３に入力した音をスピーカ１９から出力し、ＤＶＤ再生装置１４にてディスクから読み出したデータ（映像及び音）をディスプレイ２０から出力する。この場合、送信装置１１には、ＣＤ再生装置１２とスピーカ１８とを関連付ける情報と、マイク１３とスピーカ１９とを関連付ける情報と、ＤＶＤ再生装置１４とディスプレイ２０とを関連付ける情報が記憶されている。尚、送信装置１１は、ＩＥＥＥ１３９４規格にて受信装置１５〜１７とトポロジを構成する。従って、規格に応じた情報として、送信装置１１には、各再生装置１２〜１４が接続されたポートに対して、受信装置１５〜１７の識別情報（ノードアドレス）が記憶されている。つまり、送信装置１１には、ＣＤ再生装置１２が接続されたポートに対して、スピーカ１８が接続された受信装置１５のノードアドレスがチャネルの情報（送信先アドレス）として記憶されている。また、送信装置１１には、マイク１３が接続されたポートに対して、スピーカ１９が接続された受信装置１６のノードアドレスがチャネルの情報（送信先アドレス）として記憶されている。更に、送信装置１１には、ＤＶＤ再生装置１４が接続されたポートに対して、ディスプレイ２０が接続された受信装置１７のノードアドレスがチャネルの情報（送信先アドレス）として記憶されている。

ＩＥＥＥ１３９４規格には、所定の周期（１２５μｓ，以下アイソサイクルという）毎にデータ送信するアイソクロナス（Isochronous）転送モードが規定されている。送信装置１１は、アイソクロナス伝送モードにて、各再生装置１２〜１４から入力されるデータを含むパケットを、受信装置１５〜１７に送信する。送信装置１１が送信するパケットは、送信元アドレスと送信先アドレスを含むヘッダと、デジタル映像や音声などのパケットデータと、誤り訂正符号を含むフッタとから構成される。

各受信装置１５〜１７は、パケットに含まれるヘッダに基づいて、受信したパケットを処理するか否かを判定する。例えば、受信装置１５は、送信装置１１から受信したパケットの送信先アドレスが自己のアドレスと一致するか否かを判定する。受信装置１５は、送信先アドレスが自己のノードアドレスと同じ場合に受信したパケットを処理する。一方、受信装置１５は、パケットを他の装置へ転送する。

したがって、送信装置１１は、ＣＤ再生装置１２から入力したデータをデータサイズのパケットデータに区分けし、そのパケットデータと、送信先アドレスとして受信装置１５のノードアドレスを含むヘッダと、を含むパケットを送信する。受信装置１５は、受信したパケットの送信先アドレスが自己のノードアドレスと一致するため、受信したパケットに含まれるパケットデータをスピーカ１８に送信する。スピーカ１８は、受信したパケットデータに基づく音声を出力する。

同様に、送信装置１１は、マイク１３から入力したデータをデータサイズのパケットデータに区分けし、そのパケットデータと、送信先アドレスとして受信装置１６のノードアドレスを含むヘッダと、を含むパケットを送信する。受信装置１５は、受信したパケットの送信先アドレスが自己のノードアドレスと異なるため、受信したパケットを転送する。受信装置１６は、受信したパケットの送信先アドレスが自己のノードアドレスと一致するため、受信したパケットに含まれるパケットデータをスピーカ１９に送信する。スピーカ１９は、受信したパケットデータに基づく音声を出力する。

また、送信装置１１は、ＤＶＤ再生装置１４から入力したデータをデータサイズのパケットデータに区分けし、そのパケットデータと、送信先アドレスとして受信装置１７のノードアドレスを含むヘッダと、を含むパケットを送信する。受信装置１５及び受信装置１６は、それぞれ受信したパケットの送信先アドレスが自己のノードアドレスと一致しないため、受信したパケットをそれぞれ転送する。受信装置１７は、受信したパケットの送信先アドレスが自己のノードアドレスと一致するため、受信したパケットに含まれるパケットデータをディスプレイ２０に送信する。そして、ディスプレイ２０は、受信したパケットデータに基づいて動画を表示するとともに音声を出力する。

次に、送信装置１１の構成を説明する。
図２に示すように、送信装置１１の入力部３１ａ〜３１ｃは、ＣＤ再生装置１２，マイク１３，ＤＶＤ再生装置１４にそれぞれ接続され，デジタルデータが入力される。つまり、ＣＤ再生装置１２は、光ディスクから読み出したデジタルデータを送信装置１１に出力する。マイク１３は、音声をデジタル信号にアナログ−デジタル変換し、変換後のデジタル信号を送信装置１１に出力する。ＤＶＤ再生装置１４は、光ディスクから読み出したデジタルデータを送信装置１１に出力する。

各入力部３１ａ〜３１ｃは、それぞれ入力したデータをＦＩＦＯ(First-In First-Out)メモリ（以下、単にＦＩＦＯという）３２ａ〜３２ｃに出力する。ＦＩＦＯ３２ａ〜３２ｃは、入力部３１ａ〜３１ｃから入力されるデータを記憶するとともに、記憶したデータを順次出力する。

各パケット生成部３３ａ〜３３ｃは、送信部としての送信チャネル制御部３５に接続され、その制御装置３５からパケット生成に必用な送信先アドレスを含むパケット生成情報が入力される。各パケット生成部３３ａ〜３３ｃは、ＦＩＦＯ３２ａ〜３２ｃからそれぞれ読み出したパケットデータとパケット生成情報に基づいてパケットを生成する。そして、各パケット生成部３３ａ〜３３ｃは、送信チャネル制御部３５から出力される送信イネーブル信号に応答してパケットを送信部としてのチャネル選択部３４に出力する。

チャネル選択部３４には、送信チャネル制御部３５から出力される送信イネーブル信号が入力されるチャネル選択部３４は、送信イネーブル信号に応じた複数のチャネルを順次選択する。そして、チャネル選択部３４は、選択したチャネルのパケット生成部から出力されるパケットを送信部としての入出力部３７に出力する。入出力部３７は、チャネル選択部３４から入力されるパケットを電気信号に変換し、変換後の信号を出力する。

入出力部３７は、ＩＥＥＥ１３９４バス（バスケーブルＢＣ１）により転送される信号（制御パケット）を監視する。そして、入出力部３７は、サイクルスタートパケットを受信すると、サイクルスタート信号を送信チャネル制御部３５に出力する。送信チャネル制御部３５は、サイクルスタート信号に基づいてサイクルスタートパケットを受信したか否かを判断し、その判断結果に応じて送信イネーブル信号を出力する。

送信チャネル制御部３５は、連結数制御回路３８及びチャネル判定回路３９を含む。送信チャネル制御部３５には、各チャネルに対応するレジスタ３６ａ〜３６ｃが接続されている。各レジスタ３６ａ〜３６ｃには、各チャネルにて転送するパケットデータのサイズ情報が記憶されている。送信チャネル制御部３５は、各レジスタ３６ａ〜３６ｃから読み出したサイズ情報を、各パケット生成部３３ａ〜３３ｃにそれぞれ出力する。

サイズ情報は１つのパケットに含めるパケットデータの量であり、送信チャネル制御部３５に接続されたレジスタ３６ａ〜３６ｃにそれぞれ記憶されている。サイズ情報は、例えば、転送するパケットデータの種類に応じて設定されている。例えば、ＣＤ再生装置１２やマイク１３から入力されるパケットデータのデータ量は、音声を連続的に再生可能な量となり、ＤＶＤ再生装置１４から入力されるパケットデータのデータ量は、画像と音声を連続的に再生可能な量となる。送信装置１１は、例えば入力部３１ａ〜３１ｃに装置が接続された時に、その接続された装置から入力されるサイズ情報を、接続された入力部に対応するレジスタに記憶する。例えば、図２において、送信装置１１は、入力部３１ａにＣＤ再生装置１２が接続された時に、その装置１２から入力されたサイズ情報を、入力部３１ａに対応するレジスタ３６ａに記憶する。

連結数制御回路３８は、レジスタ３６ａ〜３６ｃから読み出した各チャネルのパケットデータのサイズ情報に基づいて連結数を決定する。連結数は、パケットデータを連結する数である。

本実施形態の送信装置１１は、複数のアイソサイクルにおいて同じ転送先アドレスにそれぞれ転送するべきパケット、つまり複数のパケットを、連結して１つのパケットを生成する。尚、各アイソサイクルにて転送されるパケットを通常パケット、連結した１つのパケットを連結パケットとして区別する。

連結パケットは通常パケットと同様にしてＩＥＥＥ１３９４バス（バスケーブルＢＣ１〜ＢＣ３）を介して同じ転送先アドレスの機器に転送される。従って、連結パケットは、１つのヘッダ及び１つのフッタを含めていればよい。従って、１つの連結パケットを送信するために必用な帯域（転送時間）は、複数の通常パケットを送信するために必用な帯域に比べて少なくなる。１つのアイソサイクルの時間は規定されている。従って、複数の通常パケットに換えて１つの連結パケットを送信することにより、１つのアイソサイクルにおいて使用可能な帯域が増えるため、アイソサイクルにおけるチャネル数を増加させる、すなわちより多くの機器にデータを転送することが可能となる。

連結数は、連結パケットを生成するために連結する通常パケットの数である。送信チャネル制御部３５は、レジスタ３６ａ〜３６ｃに記憶されたデータ量に基づいて、連結するパケットと、連結するパケットの数を決定する。

各パケット生成部３３ａ〜３３ｃは、送信チャネル制御部３５に接続され、その制御装置３５から連結数、サイズ情報、送信先アドレス等のパケット生成に必用な情報が入力される。各パケット生成部３３ａ〜３３ｃは、送信チャネル制御部３５から入力される連結数及びサイズ情報に基づく量のパケットデータを各ＦＩＦＯ３２ａ〜３２ｃから読出す。更に、パケット生成部３３ａ〜３３ｃは、読み出したパケットデータと、パケット生成に必用な情報に基づいてヘッダ及びフッタを生成する。そして、パケット生成部３３ａ〜３３ｃは、ヘッダ、パケットデータ、フッタを含む連結パケットを生成する。

上記のように生成された連結パケットのサイズ（データ量）は、複数の通常パケットの合計サイズに比べて、連結によって不要となるヘッダ及びフッタのサイズ分だけ小さい（少ない）。例えば、ｎ個の通常パケットを連結して１つの連結パケットを生成する場合、（ｎー１）個のヘッダ及びフッタのサイズ分、転送するデータ量を削減することができる。

この送信装置１１が連結パケットを生成する目的は、データの転送時間を短くするものではなく、アイソクロナス転送モードにおいて使用する帯域、つまり転送するデータ量を削減することにある。一例として、この送信装置１１は、例えば２つの通常パケットに換えて１つの連結パケットを送信した場合、次のアイソサイクルでは同じ送信先アドレスに対する連結パケットを送信するのではなく、別の送信先アドレスに対する連結パケットを送信する。即ち、送信装置１１は、同じ送信先アドレスの連結パケットを間欠的に送信する。すると、連結パケットを送信するアイソサイクルにおいて、連結パケットを送信することにより削減された帯域と、未使用の帯域により、別の送信先アドレスに対する通常パケットを送信することが可能となる。

上記したように、送信チャネル制御部３５は、パケットに含まれるパケットデータの種類又はサイズ量に基づいて連結数を決定している。例えば、映像データの場合、１つのパケットに含まれるパケットデータのデータ量は、例えば音声データのデータ量に比べて多く、連結パケットを１つのアイソサイクル内で転送できない、又は他のパケットを転送することができなくなるおそれがある。このため、送信チャネル制御部３５は、映像データを含むパケットを生成するパケット生成部に対する連結数を「１」に設定する、つまりパケットの連結を禁止するようにしている。

送信装置１１から送信されるパケットは、受信装置１５の入出力部４０ａを介してチャネル選択部４１ａに入力される。チャネル選択部４１ａは、レジスタ４４ａに格納されたチャネル情報（ノードアドレス）に基づいて、該チャネル情報とパケットのヘッダに格納された送信先アドレスとを比較し、入力されたパケットが自装置宛のパケットか否かを判断する。チャネル選択部４１ａは、チャネル情報と送信先アドレスとが一致する場合には、そのパケットをデータ抽出部４２ａに出力する。

データ抽出部４２ａは、パケットのヘッダに記録されたデータサイズに従ってパケットに含まれるパケットデータを抽出し、そのパケットデータをデータ格納メモリとしてのＦＩＦＯ４３ａに出力する。ＦＩＦＯ４３ａは、データ抽出部４２ａから入力されるパケットデータを記憶するとともに、記憶したパケットデータを順次出力する。出力部４５ａに出力装置としてのスピーカ１８が接続されている。出力部４５ａは、ＦＩＦＯ４３ａから入力されるパケットデータをスピーカ１８に出力する。スピーカ１８は、出力部４５ａから入力したパケットパケットデータを音声として再生する。

受信装置１６，１７は、受信装置１５と同様に構成されている。従って、各受信装置１６，１７を構成する部材については、受信装置１５を構成する部材に付した符号の［ａ］を［ｂ］，［ｃ］に変えて付し、説明を省略する。

次に、連結数制御回路３８が実行する連結数確定処理を説明する。
連結数制御回路３８は、図３に示す連結数確定処理（ステップ５１〜６４）を実行し、各チャネルに対する連結数を決定する。連結数確定処理は、ステップ５１〜５８の処理を実行することにより各チャネルの番号をデータサイズに従って並び替えるチャネル番号ソート処理と、ステップ５９〜６４の各処理を実行することにより各チャネルに対応する連結数を決定する連結数決定処理とを含む。チャネル番号は、予め設定されており、本実施形態では、パケット生成部３３ａが含まれるチャネルを「１」、パケット生成部３３ｂが含まれるチャネルを「２」、パケット生成部３３ｃが含まれるチャネルを「３」とする。

先ず、チャネル番号ソート処理（ステップ５１〜５８）を説明する。
ステップ５１において、連結数制御回路３８は、初期化処理を行う。初期化処理は、カウンタｊを初期化（＝１）すること、各チャネルの番号とチャネルのデータサイズとを関連づけたレコードとして連結数制御回路３８内のレジスタに記憶すること、を含む。この処理により、レジスタには３つのレコードが記憶される。

ステップ５２において、連結数制御回路３８は、カウンタｊと送信チャネル数とを比較する。送信チャネル数は、チャネル選択部３４が選択するチャネルの総数であり、外部の装置が接続された入力部の数である。本実施形態において、３つの入力部３１ａ〜３１ｃに装置１１〜１３が接続されているため、送信チャネル数は「３」である。つまり、連結数制御回路３８は、このステップで、全てのチャネルについて処理を終了したか否かを判断する。そして、連結数制御回路３８は、全てのチャネルに対する処理を終了していないと判断した、即ち未処理のチャネルが存在する場合にはステップ５２からステップ５３に移行する。一方、連結数制御回路３８は、全てのチャネルに対して処理が終了したと判断した場合には、次の連結数決定処理を行うべくステップ５２からステップ５９に移行する。

次に、ステップ５３において、連結数制御回路３８は、処理対象のレコードを示す対象番号ｎを初期化（＝１）する。
次に、ステップ５４において、連結数制御回路３８は、対象番号と（送信チャネル数−ｊ＋１）とを比較することにより、処理対象が最終のレコードか否かを判断し、処理対象が最終のレコードではない場合（ＮＯ）にステップ５５に移行する。

次に、ステップ５５において、連結数制御回路３８は、対象とするレコードのデータサイズSize(n)と、次のレコードのデータサイズSize(n+1)とを比較し、対象とするレコードのデータサイズが次のレコードのデータサイズよりも小さい場合（ＹＥＳ）にはステップ５６に移行し、対象とするレコードのデータサイズが次のレコードのデータサイズ以上の場合（ＮＯ）にはステップ５７に移行する。

ステップ５６において、連結数制御回路３８は、対象とするレコードの内容を、次のレコードの内容と入れ替える。この処理により、（ｎ）番目のレコードに格納されたデータサイズは、（ｎ＋１）番目のレコードに格納されたデータサイズよりも大きくなる。

次に、次のレコードを処理対象とするべく対象番号をカウントアップ（＋１）する。そして、連結数制御回路３８は、ステップ５４に移行する。
上記ステップ５４において処理対象が最終のレコードであると判断した場合（ＹＥＳ）、連結数制御回路３８は、ステップ５８に移行する。そのステップ５８において、連結数制御回路３８は、カウンタｊをカウントアップ（＋１）した後、ステップ５２に移行する。

即ち、連結数制御回路３８は、送信チャネル数分だけステップ５３〜５７の処理を繰り返すことにより、各チャネルのデータサイズを格納したレコードを、データサイズの大きい順（降順）に並び替える。

次に、連結数決定処理（ステップ５９〜６４）を説明する。
ステップ５９において、連結数制御回路３８は、処理対象のレコードを示す対象番号ｎを初期化（＝１）する。

次に、ステップ６０において、連結数制御回路３８は、対象番号ｎと送信チャネル数とを比較し、対象番号ｎと送信チャネル数とが等しい場合（ＹＥＳ）にはステップ６４に移行し、対象番号ｎと送信チャネル数とが等しくない場合（ＮＯ）にはステップ６１に移行する。

ステップ６１において、連結数制御回路３８は、パケットサイズの縮小率Ｙを算出する。縮小率Ｙは、パケットを連結することにより減少するデータ量である。パケットの連結数をＮ、連結するＮ個の通常パケットのパケットサイズをＳＯ、連結パケットのサイズをＳＮとすると、縮小率Ｙは、
Ｙ＝（ＳＯ−ＳＮ）／ＳＯ×１００（％）
で求められる。

通常パケット及び連結パケットは、ヘッダとパケットデータとフッタとを含む。上記したように、データ量が多いパケットにおける縮小率は、データ量が少ないパケットの縮小率よりも小さい。即ち、縮小率は、通常パケットに含まれるパケットデータの量が多いほど小さくなる。そして、本実施形態では、連結パケットを生成することにより１つのアイソサイクル内における転送データ量の削減に効果があるチャネルデータ量よりも小さなデータ量のパケットについては、すべて連結パケットを作成する。

従って、データサイズによりソートした各チャネルについて、データサイズの大きい順に各チャネルを対象とし、その対象とするチャネルよりもデータサイズの小さなチャネルの数を、パケットの連結数Ｎとする。即ち、連結数Ｎは、対象とするチャネルの番号ｎから、
Ｎ＝送信チャネル数−（ｎ−１）
となる。

そして、パケットを連結することにより減少するデータ量は、連結数−１（＝Ｎ−１）対のヘッダ及びフッタのサイズの合計値となる。従って、ヘッダのサイズをＨ、パケットデータのサイズをＤ、フッタのサイズをＦとし、連結数をＮとすると、上記の縮小率Ｙは、
Ｙ＝｛（Ｈ＋Ｆ）×（Ｎ−１）｝／｛（Ｈ＋Ｆ＋Ｄ）×Ｎ｝×１００（％）
となる。

連結数制御回路３８は、縮小率Ｙを算出すると、ステップ６２に移行する。
ステップ６２において、連結数制御回路３８は、ステップ６１において算出した縮小率Ｙと、所定のしきい値とを比較する。このステップ６２におけるしきい値は、通常パケットに換えて連結パケットを生成することにより、転送するデータ量の削減に効果がある値であり、このしきい値は、シミュレーション等に基づいて設定される。本実施形態では、しきい値＝１（％）に設定されている。即ち、連結数制御回路３８は、縮小率Ｙが「１」以上の場合にはステップ６４に移行し、縮小率Ｙが「１」未満の場合にはステップ６３に移行する。

ステップ６３において、連結数制御回路３８は、次のレコードのチャネルについて連結の可否を検討するべく、対象番号ｎをカウントアップ（＋１）し、ステップ６０に移行する。即ち、連結数制御回路３８は、データサイズにてソートした各チャネルの情報に対して、連結の効果が得られるか否かを順番に確認する。そして、連結の効果が得られるチャネルを検出した（縮小率Ｙがしきい値以上のデータサイズのチャネル）場合（ステップ６２においてＹＥＳ）に、ステップ６４に移行し、そのステップ６４において、連結数Ｎを確定し、処理を終了する。

一方、ステップ６０において対象番号ｎが送信チャネル数と等しくなった場合（ＹＥＳ）、即ち全てのチャネルについて検討したが連結の効果が得られるチャネルが存在しない場合に、ステップ６４に移行する。そして、ステップ６４において、連結数Ｎを「１」に確定し、処理を終了する。

連結数制御回路３８は、上記のようにして決定した連結数を、各チャネルのレジスタ３６ａ〜３６ｃに格納する。この時、連結数制御回路３８は、縮小率Ｙがしきい値以上のチャネルのレジスタに確定した連結数Ｎを格納し、縮小率Ｙがしきい値未満のチャネルのレジスタの連結数を「１」とする。

次に、この確定した連結数に基づいて、チャネル判定回路３９が実行するチャネル判定処理を説明する。
チャネル判定回路３９は、図４に示すステップ７１〜７８の処理を実行することにより、アイソサイクルにおいて送信を許可するチャネルを判定する。換言すると、チャネル判定回路３９は、各チャネルがパケットを送信するアイソサイクルか否かを各アイソサイクルに判定する。そして、チャネル判定回路３９は、送信するチャネルに応じてイネーブル信号を出力する。

ステップ７１において、チャネル判定回路３９は、サイクルスタート信号を入力したか否かを判定する。サイクルスタート信号は、サイクルマスタからサイクルスタートパケット(Iso-Cycle-Start)を受信したことを示す信号であり、アイソサイクルの最初にサイクルスタートパケットが送信される。チャネル判定回路３９は、サイクルスタート信号が入力されていない場合（ＮＯ）にステップ７１に移行する、即ちステップ７１において待機する。そして、チャネル判定回路３９は、サイクルスタート信号を入力する（Ｙｅｓ）と、ステップ７２に移行する。

ステップ７２において、チャネル判定回路３９は、最初のチャネルに対する縮小率Ｙを算出し、最初のチャネルのデータサイズが小さいか否かを判定する。縮小率が大きいパケットはデータサイズが小さく、縮小率が小さいパケットはデータサイズが大きい。従って、チャネル判定回路３９は、縮小率Ｙに基づいて、縮小率Ｙが所定のしきい値以上の場合にデータサイズが小さいと判定し、縮小率がしきい値より小さい場合にデータサイズが大きいと判定する。

尚、この処理におけるしきい値は、図３のステップ６２におけるしきい値と同じ値（＝１）に設定されている。従って、データサイズが小さいチャネルは、連結パケットを送信するチャネルであり、データサイズが大きいチャネルは通常パケットを送信するチャネルである。

チャネル判定回路３９は、処理対象のチャネルのデータサイズを小さいと判定した場合（ＹＥＳ）、つまり処理対象のチャネルの連結パケットを送信するチャネルであると判定した場合にステップ７３に移行する。一方、チャネル判定回路３９は、処理対象のチャネルのデータサイズを大きいと判定した場合（ＮＯ）、つまり処理対象のチャネルの連結パケットを送信しない（＝通常パケットを送信する）チャネルであると判定した場合にはステップ７５に移行する。

ステップ７３において、チャネル判定回路３９は、処理対象のチャネルのパケットを１つ前のアイソサイクルにおいて送信したか否かを判定する。チャネル判定回路３９は、図示しないレジスタに各チャネルに対応する送信済フラグを記憶しており、このフラグに基づいて送信したか否かを判定する。例えば、チャネル判定回路３９は、送信済フラグが「１」の場合に送信済と判定し、送信済フラグが「０」の場合に未送信と判定する。

連結数Ｎが２以上、即ち２つ以上のチャネルに対して連結パケットを送信するチャネルに設定している。従って、連結パケットを送信するチャネルのうち、直前のアイソサイクルに連結パケットを送信したチャネルは、当該チャネルにおいて連結パケットを送信することはない。従って、チャネル判定回路３９は、処理対象のチャネルが、直前のアイソサイクルにおいてパケットを送信しているか否かを判断し、パケットを送信している場合（ＹＥＳ）には次のチャネルの判定を行うべくステップ７６に移行する。一方、チャネル判定回路３９は、処理対象のチャネルが、直前のアイソサイクルにおいてパケットを送信していない場合（ＮＯ）には、ステップ７４に移行する。

ステップ７４において、チャネル判定回路３９は、未送信のチャネルのうち、処理対象のチャネルが２つ目以降か否かを判定する。送信装置１１は、連結数が２以上であり、複数のチャネルについて、連結フラグを送信するチャネルとして設定する。そして、１つのアイソサイクルには、１つのチャネルの連結パケットを送信する。従って、１つのアイソサイクルにおいて複数のチャネルが未送信の場合、その未送信のうちの１つ目のチャネルの連結パケットを送信するようにイネーブル信号を出力し、２つ目以降のチャネルについては送信しないようにイネーブル信号を出力しない。このため、チャネル判定回路３９は、このステップ７４において、処理対象のチャネルが未送信のチャネルのうちの２つ目以降か否かを判断する。

例えば、チャネル判定回路３９は、カウント値を記憶し、未送信のチャネルを処理する毎にカウント値をカウントアップ（＋１）する。そして、チャネル判定回路３９は、１つのアイソサイクルにおける処理を終了すると、カウント値をリセット（「１」にセット）する。つまり、カウント値が「１」の場合に、その処理対象のチャネルは１つ目のチャネルであり、カウント値が「２」以上の場合に、その処理対象のチャネルは２つ目以降のチャネルである。即ち、チャネル判定回路３９は、カウント値に基づいて、処理対象のチャネルが２つ目以降か否かを判断する。そして、チャネル判定回路３９は、２つ目以降ではない、即ち１つ目のチャネルの場合にステップ７５に移行し、２つ目以降の場合にステップ７６に移行する。

ステップ７５において、チャネル判定回路３９は、処理対象のチャネルに対するイネーブル信号を送信する。各パケット生成部３３ａ〜３３ｃは、自回路に対するイネーブル信号に応答して通常パケット又は連結パケットを出力する。チャネル選択部３４は、入力するイネーブル信号に対応するパケット生成部３３ａ〜３３ｃから出力されるパケットを選択して入出力部３７に出力する。従って、イネーブル信号に対応するパケット生成部３３ａ〜３３ｃにて生成された通常パケット又は連結パケットがチャネル選択部３４及び入出力部３７を介して受信装置１５〜１７に送信される。更に、チャネル判定回路３９は、処理対象のチャネルが連結パケットを送信するチャネルの場合、当該チャネルの送信済フラグをセット（＝１）するとともに、カウント値をカウントアップ（＋１）する。そして、チャネル判定回路３９は、ステップ７６に移行する。

ステップ７６において、チャネル判定回路３９は、処理対象のチャネルが最後のチャネルか否かを判定する。そして、チャネル判定回路３９は処理対象のチャネルが最後のチャネルではないと判定した場合（ＮＯ）にステップ７７に移行する。ステップ７７において、処理対象を次のチャネルに変更し、ステップ７２に移行する。

一方、チャネル判定回路３９は、ステップ７６において、処理対象のチャネルが最後のチャネルと判定した場合（ＹＥＳ）にステップ７８に移行する。つまり、チャネル判定回路３９は、全てのチャネルについて判定するまでステップ７２〜ステップ７７の処理を繰り返す。この繰り返し処理により、１つのアイソサイクルにおいて、データサイズが大きなチャネルについて通常パケットを送信するとともに、データサイズが小さなチャネルのうちの１つのチャネルについて連結パケットを送信する。更に、チャネル判定回路３９は、アイソサイクル毎に、連結パケットを送信するチャネルを変更する。

ステップ７８において、チャネル判定回路３９は、処理対象のチャネルを最初のチャネルに変更する。また、チャネル判定回路３９は、カウント値をリセット（＝１）する。更に、チャネル判定回路３９は、連結パケットを送信するように設定した全てのチャネルについて連結パケットを送信した場合、即ち各チャネルの送信済フラグが全て「１」の場合に、各チャネルの送信済フラグを全てクリア（＝０）する。

つぎに、送信装置１１から受信装置１５〜１７に送信されるパケットについて説明する。
一例として、図２に示すＣＤ再生装置１２とマイク１３から入力されるデータをパケットに含めて送信するチャネルの縮小率Ｙがしきい値（＝１）以上であり、ＤＶＤ再生装置１４から入力されるデータをパケットに含めて送信するチャネルの縮小率Ｙがしきい値（＝１）未満である。このとき、送信チャネル制御部３５の連結数制御回路３８は、図３に示すフローチャートに従って連結数Ｎを「２」に決定する。従って、パケット生成部３３ａは、２つ分のパケットに含めるパケットデータ、つまり２倍のデータサイズのパケットデータを含む連結パケットを生成する。同様に、パケット生成部３３ｂは、２つ分のパケットに含めるパケットデータ、つまり２倍のデータサイズのパケットデータを含む連結パケットを生成する。そして、パケット生成部３３ｃは、１つ分のパケットに含めるパケットデータ、つまり１倍のデータサイズのパケットデータを含む通常パケットを生成する。

そして、チャネル判定回路３９は、サイクルスタート信号を入力すると、図４に示すフローチャートに従って、パケット生成部３３ａとパケット生成部３３ｃにイネーブル信号を出力する。その結果、図５（ａ）の左部分に示すように、パケット生成部３３ａにて生成された連結パケットＰ１と、パケット生成部３３ｃにて生成された通常パケットＰ３とが送信される。連結パケットＰ１は、ヘッダＤ１ａと、２つ分のパケットデータＤ１ｂと、フッタＤ１ｃとを含む。通常パケットＰ３は、ヘッダＤ３ａと、１つ分のパケットデータＤ３ｂと、フッタＤ３ｃとを含む。尚、図中、破線９１は、サイクルスタート信号の入力タイミングを示す。従って、破線９１で区切られた区間が１つのアイソサイクルである。

次に、サイクルスタート信号を入力すると、チャネル判定回路３９は、同様に、図４に示すフローチャートに従って、パケット生成部３３ｂとパケット生成部３３ｃにイネーブル信号を出力する。その結果、図５（ａ）の中央部分に示すように、パケット生成部３３ｂにて生成された連結パケットＰ２と、パケット生成部３３ｃにて生成された通常パケットＰ３とが送信される。連結パケットＰ２は、ヘッダＤ２ａと、２つ分のパケットデータＤ２ｂと、フッタＤ２ｃとを含む。

更に次に、サイクルスタート信号を入力すると、チャネル判定回路３９は、再び、パケット生成部３３ａとパケット生成部３３ｃにイネーブル信号を出力する。その結果、図５（ａ）の右部分に示すように、パケット生成部３３ａにて生成された連結パケットＰ１と、パケット生成部３３ｃにて生成された通常パケットＰ３とが送信される。

上記したように、送信装置１１は、各チャネルにおける縮小率Ｙ（データサイズ）に従って連結数Ｎを決定し、複数のパケットを連結した連結パケットを出力する。このため、１つのアイソサイクルにおける帯域、つまり１つのアイソサイクルにて送信する信号の総量が、通常パケットのみを送信する場合に比べて少なくなる。このため、未使用のアイソサイクルの時間が増えるため、図５（ｂ）に示すように、更にパケット（ヘッダＤ４ａとパケットデータＤ４ｂとフッタＤ４ｃを含む通常パケットＰ４）を送信することができるようになる。

以上記述したように、本実施の形態によれば、以下の効果を奏する。
（１）送信装置１１の連結数制御回路３８は、各チャネルのデータ量に基づいて、連結数を決定し、各チャネルのパケット生成部３３ａ〜３３ｃは、決定された連結数に基づいて、連結数分のパケットデータと１組のヘッダ及びフッタを含む連結パケットを生成する。そして、送信装置１１は、生成した連結パケットを、連結数毎のアイソサイクルに送信するようにした。連結パケットは連結数分のパケットデータに対して１組のヘッダ及びフッタを含むため、１つのパケットデータと１組のヘッダ及びフッタをそれぞれ含む複数のパケットを送信する場合に比べて通信サイクルにおいて通信するデータの量を少なくすることができる。このため、新たなパケットを送信することができるようになる。

（２）連結数制御回路３８は、各チャネルについて、１つのパケットデータと１組のヘッダ及びフッタを含む通常パケットのサイズと、連結パケットのサイズとに基づいて縮小率Ｙを算出し、縮小率Ｙに基づいて各チャネルの連結数を決定するようにした。従って、縮小率Ｙに基づいて、連結パケットを生成することにより、送信するデータの量の低減に効果があるチャネルを容易に決定することができる。

（３）連結数制御回路３８は、縮小率Ｙとしきい値とを比較し、その比較結果に基づいて連結数を決定する。従って、しきい値を、送信するデータの量の低減に影響する値に設定することで、送信するデータの量の低減に効果があるチャネルを容易に決定することができる。

（４）チャネル判定回路３９は、各チャネルのデータサイズ大小を順次判定し、データサイズの大きなチャネルのパケット連結部には通信サイクル毎にイネーブル信号を出力する。そして、チャネル判定回路３９は、データサイズの小さなチャネルについては縮小率がしきい値以上のチャネルのうちの１つのチャネルのパケット生成部にイネーブル信号を出力するとともにそのイネーブル信号を出力するチャネルを縮小率がしきい値以上のチャネルのなかで通信サイクル毎に順次変更する。従って、データ量が大きなチャネルの通常パケットは、各アイソサイクルにて送信されるため、連続性をそこなうことなくパケットを送受信することができる。また、送信装置１１及び受信装置１５〜１７のバッファサイズを変更することなくパケットの送受信を行うことができる。

また、各アイソサイクルには、１つの連結パケットが送信される。連結パケットを生成するチャネルのデータ量は小さいため、送信装置１１及び受信装置１５〜１７のバッファサイズを変更することなくパケットの送受信を行うことができる。そして、連結パケットには複数のアイソサイクルにて送信されるべき通常パケットに含まれるパケットデータが含まれているため、連結パケットが送信されないアイソサイクルに於いても、受信装置１５，１６においてＦＩＦＯ４３ａ，４３ｂに格納されたデータを出力対象であるスピーカ１８に連続的に出力することができ、音声を連続的に再生することができる。

（５）連結数制御回路３８は、複数のチャネルにて生成するパケットのチャネル番号及びデータ量を、そのデータ量の降順に並び替えし、データ量の多いチャネルから順番に、縮小率の算出する処理と、その算出した縮小率としきい値とを比較する処理とを行い、最初に縮小率がしきい値以上となったチャネルの順位から１を減算した値を、チャネルの総数から減算した値を連結数とするようにした。縮小率がしきい値以上となったチャネルよりも後に並べられたチャネルのデータ量は、縮小率としきい値とを比較したチャネルのデータ量よりも少ないため、縮小率がしきい値以上となることが明らかである。従って、全てのチャネルについて縮小率としきい値とを比較する場合に比べて処理時間が短くなり、短時間で連結数を決定することができる。

尚、上記実施の形態は、以下の態様で実施してもよい。
・上記実施の形態において、連結数制御回路３８が実施するソートの手法（手順）を適宜変更しても良い。

・上記実施の形態では、連結数制御回路３８は、データ量の降順にチャネルの情報を並び変えるようにしたが、昇順に並び替えるようにしてもよい。
・上記実施の形態において、予めパケットデータを連結されるチャネルの数を設定し、連結されるチャネルが設定されたチャネルの数以上になった場合でも、設定以上のパケットデータを連結させなくてもよい。つまり、連結されるチャネルの数が多過ぎるとＦＩＦＯのバッファ能力が足りなくなり、出力装置１８〜２０は、動画や音声を途切れなく再生することができなくなる。そのため、ＦＩＦＯのバッファ能力に基づいて、送信装置１１は、連結されるパケットデータの数を設定し、設定のパケットデータの数以上はパケットデータを連結しない。

・上記実施の形態では、ＣＤ再生装置１２，マイク１３，ＤＶＤ再生装置１４から送信装置１１に入力されるデータをパケットに含めて送信するようにしたが、送信装置１１にハードディスク等の記憶装置を備え、その記憶装置に格納されたデータをパケットに含めて送信するようにしてもよい。

・上記実施の形態では、ＣＤ再生装置１２，マイク１３，ＤＶＤ再生装置１４から送信装置１１に入力されるデータをパケットに含めて送信するようにしたが、ハードディスク等の他の装置を送信装置１１に接続し、その装置から入力されるデータをパケットに含めて送信するようにしてもよい。

・上記実施の形態では、３つの入力部３１ａ〜３１ｃを備えた送信装置１１に具体化したが、１つ、２つ、又は４つ以上の入力部を備えた送信装置に具体化してもよい。

送信装置及び受信装置のブロック図である。 送信装置及び受信装置のブロック図である。 アイソクロナス転送処理のフローチャートである。 アイソクロナス転送処理のフローチャートである。 （ａ）（ｂ）はアイソクロナス転送データの説明図である。 従来の送信装置のブロック図である。 従来のアイソクロナス転送処理のフローチャートである。 従来のアイソクロナス転送データの説明図である。

符号の説明

１１ 送信装置
１５〜１７ 受信装置
３３ａ〜３３ｃ パケット生成部
３４ チャネル選択部
３５ 送信チャネル制御部
３８ 連結数制御回路
３９ チャネル判定回路

Claims (8)

1. パケット情報とパケットデータとを含むパケットを送信する送信装置が実行するパケット送信方法であって、
   前記送信装置は、
   複数のチャネルのパケットを生成し、
   各チャネルについて、１つのパケットデータ及び１つのパケット情報を含む通常パケットのサイズと、所定連結数分のパケットデータ及び１つのパケット情報を含む連結パケットのサイズとに基づいて、所定連結数分の通常パケットのサイズに対する前記連結パケットのサイズの縮小率を算出し、
   前記縮小率がしきい値以上のチャネルについては前記所定連結数を前記連結パケットの連結数に確定して、当該連結数毎の通信サイクルに１つの連結パケットを送信し、前記縮小率がしきい値未満のチャネルについては通信サイクル毎に通常パケットを送信する、
   ことを特徴とするデータ送信方法。
2. 前記送信装置は、
   各チャネル毎に前記所定連結数を設定し、前記複数のチャネルのうち通常パケットのデータ量が少ないチャネルほど大きな所定連結数を設定する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のデータ送信方法。
3. 前記送信装置は、
   前記縮小率がしきい値以上のチャネルのうちの１つのチャネルを前記通信サイクル毎に順次選択し、選択したチャネルの連結パケットを送信する、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のデータ送信方法。
4. 前記送信装置は、
   前記複数のチャネルにて生成するパケットのチャネル番号を、そのデータ量の降順に並び替えし、
   チャネルの順位から１を減算した値を、前記チャネルの総数から減算した値を前記所定連結数として、データ量の多いチャネルから順番に、前記縮小率を算出する処理と、その算出した縮小率としきい値とを比較する処理とを行い、最初に前記縮小率が前記しきい値以上となったチャネル及びそれよりもデータ量の少ないチャネルにおける連結パケットの連結数を前記所定連結数に確定する、
   ことを特徴とする請求項１〜３のうちの何れか１項に記載のデータ送信方法。
5. パケット情報とパケットデータとを含むパケットを送信する送信装置であって、
   複数の各チャネルについて、１つのパケットデータ及び１つのパケット情報を含む通常パケットのサイズと、所定連結数分のパケットデータ及び１つのパケット情報を含む連結パケットのサイズとに基づいて、所定連結数分の通常パケットのサイズに対する前記連結パケットのサイズの縮小率を算出する連結数制御回路と、
   前記連結数制御回路で算出された縮小率に基づいて通常パケット又は連結パケットを生成するパケット生成部と、
   前記パケット生成部で生成された通常パケット又は連結パケットを送信する送信部とを備え、
   前記パケット生成部は、前記縮小率がしきい値以上のチャネルについては前記所定連結数を前記連結パケットの連結数に確定して前記連結パケットし、前記縮小率がしきい値未満のチャネルについては通常パケットを送信し、
   前記送信部は、連結数毎の通信サイクルに１つの連結パケットを送信し、通信サイクル毎に通常パケットを送信する、
   ことを特徴とする送信装置。
6. 前記連結数制御回路は、各チャネル毎に前記所定連結数を設定し、前記複数のチャネルのうち通常パケットのデータ量が少ないチャネルほど大きな所定連結数を設定する、
   ことを特徴とする請求項５に記載の送信装置。
7. 前記送信部は、
   各チャネルのデータサイズ大小を順次判定し、データサイズの大きなチャネルのパケット連結部には前記通信サイクル毎にイネーブル信号を出力し、データサイズの小さなチャネルについては前記縮小率がしきい値以上のチャネルのうちの１つのチャネルのパケット生成部にイネーブル信号を出力するとともにそのイネーブル信号を出力するチャネルを前記縮小率がしきい値以上のチャネルのなかで前記通信サイクル毎に順次変更するチャネル判定回路と、
   前記イネーブル信号に基づいて前記イネーブル信号が入力されたパケット生成部から出力される連結パケットを選択するチャネル選択部と、
   を備え、
   前記チャネル選択部にて選択されたパケット生成部にて生成されたパケットを送信する、
   ことを特徴とする請求項５又は６に記載の送信装置。
8. 前記連結数制御回路は、
   前記複数のチャネルにて生成するパケットのチャネル番号を、そのデータ量の降順に並び替えし、
   チャネルの順位から１を減算した値を、前記チャネルの総数から減算した値を前記所定連結数として、データ量の多いチャネルから順番に、前記縮小率の算出する処理と、その算出した縮小率としきい値とを比較する処理とを行い、最初に前記縮小率が前記しきい値以上となったチャネル及びそれよりもデータ量の少ないチャネルにおける連結パケットの連結数を前記所定連結数に確定する、
   ことを特徴とする請求項５〜７のうちの何れか１項に記載の送信装置。

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