DE69634932T2 - Datenübertragungsvorrichtung, Datenempfangsgerät und Steuervorrichtung für die Datenübertragung - Google Patents

Datenübertragungsvorrichtung, Datenempfangsgerät und Steuervorrichtung für die Datenübertragung Download PDF

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Takuya Osaka-shi Nishimura
Masazumi Moriguchi-shi Yamada
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Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Übertragungsvorrichtung zum Übertragen von Video- und Audiosignalen zwischen digitalen Video- und Audio-Vorrichtungen, die vor der Übertragung einen Teil einer Bandbreite eines Übertragungsmediums erfasst.
  • Beschreibung des Standes der Technik
  • Gegenwärtig kommt die Standardisierung des Bandbreiten-Kompressionssystems für digitale Video- und Audiosignale gut voran. Das System heißt MPEG (Moving Picture Experts Group; Fachgruppe Film) und wird in zwei Gruppen unterteilt, und zwar MPEG1 für Speichermedien mit niedriger Geschwindigkeit und MPEG2, das eine hohe Bildqualität bei der Übertragung realisiert und verschiedenen Bildgrößen entsprechen kann. Bei MPEG2 kann die Datengröße je Zeiteinheit für Rundfunkprogramme und -inhalte geändert werden, da das Kompressionsverhältnis für eine Bildgröße oder eine geforderte Bildqualität variabel ist.
  • Außerdem wird bei MPEG2 die Standardisierung auch für Datenübertragungssysteme vorangetrieben, die für den Rundfunk verwendet werden. Bei diesen Datenübertragungssystemen wird ein Programm als "Strom" bezeichnet und die Datengröße kann in jedem Strom geändert werden (variable Geschwindigkeit). Dabei wird ein System zur gleichzeitigen Übertragung mehrerer Ströme standardisiert. Insbesondere wenn eine Wiedergabevorrichtung zur Wiedergabe komprimierter Video- und Audiosignale mit der Rundfunkstation, die die Kompression durchführt, isochron sein muss, wie es beim Empfangen von Rundfunkwellen der Fall ist, wird ein als "Transportstrom" bezeichneter Strom verwendet. In diesem Transportstrom befindet sich eine Vorrichtung, mit der die Wiedergabevorrichtung mit Hilfe eines Parameters im Strom isochronisiert werden kann. Im Transportstrom werden die Daten in einem Paket mit fester Länge (nachstehend als Transportstrompaket bezeichnet) übertragen und die für die Isochronisation benötigten Daten werden mit der gleichen Paket-Art übertragen. Es ist in der Quelle "Coding of moving picture and associated audio information. Part 1: System" („Codierung von Bewegtbild- und zugehörigen akustischen Informationen. Teil 1: System"), Internationaler Standard ISO/IEC 13818-1, Internationale Technologie, beschrieben.
  • Beim Übertragen mehrerer Ströme kann, wenn erforderlich, die Datengröße je Strom auch dann geändert werden, wenn die Bandbreite des gesamten Übertragungsmediums konstant ist. Die Bandbreite des festgelegten Übertragungsmediums kann effektiv genutzt werden, indem einem Strom, der eine hohe Geschwindigkeit haben soll, eine große Bandbreite zugewiesen wird und die Geschwindigkeiten der anderen Ströme niedrig gehalten werden, wobei die Bandbreite des gesamten Übertragungsmediums nicht für jeden Strom gleichmäßig aufgeteilt wird.
  • Wird hingegen ein Rundfunksignal empfangen, ein bestimmter Strom gewählt und nochmals gesendet oder aufgezeichnet, so muss eine Bandbreite für das Senden oder Aufzeichnen aufgrund der maximalen Geschwindigkeit in dem gewählten Strom sichergestellt werden. Zu diesem Zweck wird bei MPEG2 ein Verfahren genutzt, das einen Puffer zum Glätten eines Stroms (nachstehend als Glättungspuffer bezeichnet) und die Bandbreite verwendet, die zum Senden oder Aufzeichnen mit einer Lesegeschwindigkeit vom Glättungspuffer (nachstehend als Durchlassgeschwindigkeit bezeichnet) erforderlich ist. Die Speichergröße des Glättungspuffers und die Durchlassgeschwindigkeit werden durch im Strom enthaltene Parameter dargestellt.
  • Bei dem Verfahren, das Glättungspuffer und Durchlassgeschwindigkeit verwendet, wird der empfangene Strom sofort in einem Glättungspufferspeicher gespeichert und aus diesem mit der Durchlassgeschwindigkeit gelesen. Solange ein Glättungspufferspeicher mit einer durch einen Parameter im Strom ausgedrückten Größe und eine Durchlassgeschwindigkeit verwendet werden, läuft der Glättungspufferspeicher garantiert nicht über. Daher wird beim erneuten Senden oder Aufzeichnen das Senden oder Aufzeichnen durch Sicherstellen einer Bandbreite, die gleich der Durchlassgeschwindigkeit ist, möglich. Da durch sofortiges Glätten der Geschwindigkeit das Sicherstellen einer Bandbreite, die gleich der maximalen Geschwindigkeit ist (was selten vorkommt), entfällt, kann die Bandbreite beim Senden oder Aufzeichnen des Stroms mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten minimal sein und das Sende- oder Aufzeichnungsmedium kann effektiv genutzt werden.
  • Da jedoch die Qualität der Zeitsteuerinformationen jedes Transportstrompakets durch sofortiges Speichern des Stroms in einem Glättungspufferspeicher gemindert wird, kann die Wiedergabevorrichtung für Video- und Audiosignale keine Isochronisation durchführen. Daher werden beim Senden und Aufzeichnen in den Glättungspufferspeicher eingeschriebene Zeitsteuerinformationen zu jedem Paket hinzugefügt. In der Empfangs- oder Wiedergabevorrichtung werden die Zeitsteuerinformationen durch sofortiges Speichern jedes Transportstrompakets in einem Paket, das die gleiche Größe wie der Glättungspufferspeicher hat, und durch Ausgeben des Ausgangssignals aufgrund der zu jedem Transportstrompaket hinzugefügten Zeitsteuerinformationen wiedergegeben, und dadurch wird es möglich, die Isochronisation in der Wiedergabevorrichtung für Video- und Audiosignale durchzuführen.
  • Um einen MPEG2-Transportstrom zu senden, muss es also möglich sein, die Zeitsteuerung jedes Transportstrompakets in der Empfangsvorrichtung des Transportstrompakets wiederzugeben. Ein Übertragungsmedium, das die Zeitsteuerung wiedergeben kann, ist die Schnittstelle P1394. P1394 ist eine serielle Hochleistungsschnittstelle für die Multimedia der nächsten Generation, die am IEEE untersucht wird. Sie wird in der Quelle "High Performance Serial Bus P1394/Draft 7.1v1" („Serieller Hochleistungsbus P1394/Entwurf 7.1v1") beschrieben.
  • P1394 ist ein Serienbus-Übertragungsmedium, und alle mit einem Bus verbundenen Knoten haben isochronisierte Zeitsteuerinformationen. Wenn ein MPEG2-Transportstrompaket gesendet wird, wird die Zeitsteuerung jedes Transportstrompakets mit Hilfe der Zeitsteuerinformationen gesichert.
  • Eine Vorrichtung, die mit P1394 verbunden ist (nachstehend als Knoten bezeichnet), ist in einer Baumstruktur mit Zweigen verbunden, und ein Knoten mit mehreren Anschlussrelais sendet das Signal durch Ausgeben eines von einem der Anschlüsse empfangenen Signals an einen anderen Anschluss. Dadurch ist sichergestellt, dass es an jedem Knoten ankommt, der mit den von einem Knoten ausgegebenen Daten verbunden ist. Daher funktioniert P1394 theoretisch als Bus, obwohl sie eine Baumstruktur hat.
  • Da jedoch P1394 durch Relaisteuerung mehrerer Knoten einen Bus realisiert, kommt es zu einer Laufzeitverzögerung, die von der Anzahl der Übertragungsknoten abhängt, und zu einer Laufzeitverzögerung, die von der Länge des Übertragungsmediums bestimmt wird. Außerdem wird an P1394 sichergestellt, dass nicht mehrere Knoten gleichzeitig senden, indem nur ein Knoten Busse zuweist.
  • Daher erhält jeder Knoten für einen Bus einen Identifikator zum Identifizieren des Knotens (nachstehend als Knotenidentifikator bezeichnet). Die Zuweisung des Knotenidentifikators erfolgt automatisch durch Initialisierung eines Busses, der erzeugt wird, wenn der Bus einen neuen Knoten erhält oder aber wenn ein Knoten vom Bus getrennt wird (nachstehend als Busrücksetzung bezeichnet). Wenn eine Busrücksetzung erzeugt wird, gibt ein mit dem Bus verbundener Knoten in einer bestimmten Reihenfolge ein Paket an den Bus aus, das den Verbindungszustand des Knotens angibt (nachstehend als Selbsterkennungspaket bezeichnet). Der Knotenidentifikator wird von der Ausgabereihenfolge des Selbsterkennungspakets bestimmt, und das Selbsterkennungspaket enthält den beim Ausgeben an das Selbsterkennungspaket festgelegten Knotenidentifikator und Informationen darüber, ob die anderen Knoten mit den einzelnen Anschlüssen verbunden sind oder nicht. Was den Knoten im Bus betrifft, so kann die den Bus bildende Baumstruktur durch Empfangen und Analysieren aller von den einzelnen Knoten ausgegebenen Selbsterkennungspakete ermittelt werden.
  • An P1394 sind zwei Übertragungsarten möglich, und zwar eine isochrone Übertragung, die zur Übertragung von Daten verwendet wird, die Echtzeit erfordern, wie etwa ein MPEG2-Transportstrom oder ein digitales Videosignal, und eine asynchrone Übertragung, die zum Ausgeben von Daten verwendet wird, die keine Echtzeit erfordern. P1349 funktioniert auf der Grundlage einer 125-Mikrosekunden-Periode (nachstehend als Zyklus bezeichnet) und wird in der ersten Hälfte der Periode zur isochronen Übertragung und in der zweiten Hälfte zur asynchronen Übertragung verwendet.
  • Bei einer isochronen Übertragung wird die während eines Zyklus benötigte Zeit (Bandbreite) in dem Knoten erfasst, der die Bandbreiten vor der Übertragung steuert. P1349 hat einen Knoten, der die bei der isochronen Übertragung verwendete Bandbreite steuert, und die zu verwendende Bandbreite wird von dem Bandbreiten-Steuerknoten erfasst. Der Knoten zur Durchführung der isochronen Übertragung kann die Daten in dem Bereich der erfassten Bandbreite übertragen, und die mittels isochroner Übertragung gesendeten Daten werden als ein von P1349 spezifiziertes Paket ausgegeben. Bei einer isochronen Übertragung können Echtzeit-Daten dadurch übertragen werden, dass die Übertragung der in jedem Zyklus festgelegten Datengröße sichergestellt wird.
  • Die vor der Übertragung zu erfassende Bandbreite setzt sich aus mehreren Bandbreiten zusammen, wie z. B. einer Bandbreite, die zur Übertragung der Daten in der Praxis erforderlich ist, und einer Bandbreite, die zur Übertragung der Daten benötigt wird, die wegen der bei der Datenübertragung und Fehlererkennung entstehenden Laufzeitverzögerung hinzugefügt werden. Bei P1349 kann ein Gemisch aus mehreren Übertragungsgeschwindigkeiten und Ausgangssignalen verwendet werden, die ihre Übertragungsgeschwindigkeiten für die Erkennung vor der Paketübertragung steuern.
  • Außerdem wird zurzeit außer MPEG2 auch ein digitaler VCR (video cassette recorder; Videorecorder) zum Umwandeln von Video- und Audiosignalen in digitale Signale und zum Aufzeichnen dieser digitalen Signale entwickelt. Bei diesem digitalen VCR-System wird ein digitales Videosignal komprimiert und auf ein Band aufgezeichnet. Verfahren zur Signalkomprimierung für ein hochauflösendes Fernsehbild (HD-Fernsehbild) und für ein Fernsehbild mit Standardauflösung (SD-Fernsehbild) werden zurzeit ebenfalls entwickelt. Die komprimierte Datengröße eines HD-Videosignals ist doppelt so groß wie die eines SD-Videosignals, und alle Daten werden jeweils so komprimiert, dass sie eine feste Geschwindigkeit haben, die von MPEG abweicht.
  • Da das digitale VCR-Signal ein komprimiertes Signal ist, wenn es überfragen wird, nachdem es erst in ein analoges Videosignal und dann wieder in ein digitales Signal umgewandelt worden ist, kommt es zu einer Verschlechterung der Bildqualität. Daher ist es zweckmäßig, ein digitales VCR-Signal als digitales Signal zu übertragen, wobei P1349 auch zur Übertragung von digitalen VCR-Daten verwendet werden kann.
  • Bei P1349 hat jedoch jeder mit einem Bus verbundene Knoten einen virtuellen Adressraum, und die asynchrone Datenübertragung zwischen Knoten erfolgt durch Lesen aus dem und Schreiben in den Adressraum. In einem Teil des Adressraums befindet sich ein Register, das zum Steuern des Betriebs jedes Knotens dient. In einem mit einem Bus verbundenen Knoten kann der Knotenzustand durch Lesen aus einem Steuerregister eines anderen Knotens ermittelt werden und umgekehrt kann der Knoten durch Schreiben in das Steuerregister gesteuert werden.
  • Das Senden und Empfangen der isochronen Daten soll mit Hilfe eines solchen Steuerregisters gesteuert werden. Hierbei kann der Sende- oder Empfangszustand durch Lesen eines Registers zur isochronen Übertragungssteuerung ermittelt werden. Es ist auch möglich, Beginn und Ende des Sendens oder Empfangens der isochronen Daten durch Schreiben des erforderlichen Werts in das Register zu steuern.
  • Wenn ein MPEG2-Transportstrom mit einem Übertragungsmedium übertragen wird, nachdem wie bei P1349 zuvor eine Bandbreite erfasst worden ist, wird angenommen, dass sich die Datengeschwindigkeit auf dem Übertragungsweg ändert und die zur Übertragung benötigte Bandbreite größer als die bereits erfasste Bandbreite ist. Ein Beispiel hierfür ist der Fall, dass sich die Durchlassgeschwindigkeit durch eine Änderung eines Programms während der Übertragung stark erhöht. Wenn hingegen digitale VCR-Daten übertragen werden, wird angenommen, dass sich das Signal während der Übertragung von einem SD-Videosignal in ein HD-Videosignal umwandelt. Ein Beispiel hierfür ist der Fall, dass ein SD-Videosignal bis zur Hälfte des Bands aufgezeichnet wird und sich danach das aufgezeichnete Signal in ein HD-Videosignal umwandelt. Wenn das Band abgespielt wird, wandelt sich das Signal von SD-Videodaten in HD-Videodaten um und die Datengröße verdoppelt sich. Wenn sich also die Datengeschwindigkeit ändert, kann die Übertragung mit einer größeren als der vorher erfassten Bandbreite erfolgen.
  • Als Beispiel sei ein Fall erwähnt, wo P1349 in einem Übertragungsmedium verwendet wird. Wenn ein MPEG2-Transportstrom an P1349 ausgegeben wird, wird aufgrund einer vor der Übertragung ausgegebenen Durchlassgeschwindigkeit des Stroms eine Bandbreite erfasst und ausgegeben. Wenn sich jedoch die Durchlassgeschwindigkeit während der Übertragung stark erhöht, so wird die zum Ausgeben erforderliche Bandbreite größer als die bereits erfasste Bandbreite und es könnte die Gefahr bestehen, dass mehr Daten an einen Bus ausgegeben werden als die, die der zuvor erfassten Bandbreite entsprechen. Wenn sich jedoch das Signal von einem SD-Videosignal in ein HD-Videosignal umwandelt und sich die Datengröße verdoppelt, besteht die Gefahr, dass doppelt so viele Daten an den Bus ausgegeben werden wie die, die der zuvor erfassten Bandbreite entsprechen.
  • Wenn bei P1349 mehr Daten als die Daten, die der zuvor erfassten Bandbreite entsprechen, zu einem Bus gesendet werden, ist die Zeit, die zur Übertragung der Daten benötigt wird, die während eines einzigen Zyklus für die isochrone Übertragung übertragen werden müssen, länger als die für die isochrone Übertragung festgelegte und zugewiesene Zeit. Bei einer solchen Bandbreitenüberschreitung ist keine asynchrone Übertragung möglich, da die Zeit für die asynchrone Übertragung zu kurz ist. Wenn die für die isochrone Datenübertragung erforderliche Zeit länger als 125 Mikrosekunden ist, kann der Bus nicht mehr arbeiten und nicht nur die Daten, die die Ursache sind, sondern auch alle anderen isochronen Daten, die auf dem Bus sind, können nicht weiter gesendet und empfangen werden.
  • Wenn, wie vorstehend erläutert, ein Übertragungsmedium, das einen Teil einer Bandbreite des Übertragungsmediums vor der Übertragung erfasst, verwendet wird und die Übertragung mit einer größeren Bandbreite als der erfassten erfolgt, besteht das Problem, dass die anderen Übertragungen, die das gleiche Übertragungsmedium verwenden, gestört werden.
  • Andererseits könnte die Vorrichtung, die die Daten über ein Übertragungsmedium empfängt, fehlerhafte Daten empfangen, wenn sich die Geschwindigkeit der gesendeten Daten erhöht. Ein erstes Beispiel ist der Fall, dass sich die Durchlassgeschwindigkeit erhöht, wenn ein MPEG2-Transportstrom von einem Übertragungsmedium empfangen wird und Video- und Audiosignale von den empfangenen Daten wiedergegeben werden oder der Transportstrom aufgezeichnet wird. Ein zweites Beispiel ist der Fall, dass sich die digitalen VCR-Daten von SD-Videodaten in HD-Videodaten umwandeln, wenn die digitalen VCR-Daten vom Übertragungsmedium empfangen werden und Video- und Audiosignale von den empfangenen Daten wiedergegeben oder aufgezeichnet werden. Da hierbei die für die Datenübertragung erforderliche Bandbreite größer als die im Übertragungsmedium erfasste Bandbreite ist, kann die Übertragungsvorrichtung die normale Übertragung nicht fortsetzen, sodass fehlerhafte Daten an das Übertragungsmedium gesendet werden können.
  • Werden bei der Wiedergabe oder Aufzeichnung eines Transportstroms oder von VCR-Daten, die in der Empfangsvorrichtung empfangen werden, ein fehlerhafter Transportstrom oder fehlerhafte digitale VCR-Daten empfangen oder gehen die empfangenen Daten verloren, können fehlerhafte Daten wiedergegeben oder aufgezeichnet werden. Außerdem kann in dem Fall, dass die Empfangsvorrichtung in Betrieb ist und die Synchronisation mit einem in den empfangenen Daten enthaltenen Synchronisationssignal erfolgt, die Isochronisation verloren gehen und eine Störung auftreten.
  • Wenn Daten von einem Übertragungsmedium empfangen werden, das einen Teil der Bandbreite des Übertragungsmediums vor der Übertragung erfasst und die Übertragung durchführt, und wenn die zur Datenübertragung erforderliche Bandbreite größer als die zuvor erfasste Bandbreite im Übertragungsmedium ist, könnten also fehlerhafte Daten zum Übertragungsmedium gesendet werden, und wenn die fehlerhaften Daten zum Übertragungsmedium gesendet werden, verursacht die diese Daten empfangende Vorrichtung eine Störung, was problematisch ist.
  • Andererseits könnten wie bei P1349, wenn die Übertragung nach dem Erfassen eines Teils der Übertragungsmedium-Bandbreite vor der Übertragung erfolgt, die anderen Vorrichtungen damit beginnen, die Daten auszugeben, die bereits begonnene Übertragung abzubrechen und die Bandbreite zu verwenden, die bei der abgebrochenen Übertragung verwendet worden ist.
  • Ein Beispiel ist der Fall, dass eine zweite Vorrichtung die Datenausgabe zu beginnen versucht, während eine erste Vorrichtung Daten an das Übertragungsmedium ausgibt. Wenn eine Bandbreite, in der die zweite Vorrichtung die Daten ausgeben kann, im Übertragungsmedium verbleibt, kann die zweite Vorrichtung nach Erfassung der Bandbreite mit der Ausgabe beginnen. Wenn jedoch die erforderliche Bandbreite nicht dort verbleibt, kann nicht mit der Übertragung begonnen werden. Somit kann die Übertragung erst begonnen werden, nachdem die zweite Vorrichtung die zum Ausgeben erforderliche Bandbreite sichergestellt hat, sodass die erste Vorrichtung die Ausgabe abbricht.
  • In diesem Fall muss mit der Übertragung begonnen werden, nachdem der Steuerknoten die genutzte Bandbreite zurückgesetzt und sie neu erfasst hat. Da die Bandbreite erfasst werden muss, nachdem sie zurückgesetzt worden ist, muss die Vorrichtung zur Erfassung der Bandbreite bestätigen, dass die Rücksetzung der Bandbreite beendet ist, und muss den Rücksetzungsvorgang verfolgen. Da von der Rücksetzung der Bandbreite bis zu ihrer erneuten Erfassung Zeit vergeht, besteht außerdem die Gefahr, dass ein anderer Knoten die Bandbreite erfasst. Es besteht also das Problem, dass das zur Erfassung der Bandbreite erforderliche Verfahren schwierig ist.
  • Wenn eine Laufzeitverzögerung erfolgt, die wie bei P1349 von der Verbindungsform des mit dem Übertragungsmedium verbundenen Knotens abhängt, muss eine Bandbreite erfasst werden, die außer der zur eigentlichen Übertragung erforderlichen Bandbreite weitere Informationen wie Laufzeitverzögerungsdauer beinhaltet.
  • Hierbei kann die Bandbreite aufgrund der maximalen Laufzeitverzögerungsdauer erfasst werden. Wenn jedoch die zu erfassende Bandbreite aufgrund einer angenommenen maximalen Laufzeitverzögerungsdauer bestimmt wird, kann das Übertragungsmedium nicht effektiv genutzt werden, da eine zusätzliche Bandbreite erfasst wird, die eigentlich nicht erforderlich ist, und daher besteht die Gefahr, dass die anderen Übertragungen, die ursprünglich durchgeführt werden können, nicht möglich sind. Wird also die Bandbreite aufgrund der maximalen Laufzeitverzögerung erfasst, besteht das Problem, dass das Übertragungsmedium nicht effektiv genutzt werden kann.
  • Wenn bei einer normalen Übertragungsvorrichtung Informationen zu Glättungspufferspeicher und Durchlassgeschwindigkeit in den Daten enthalten sind, müssen die Daten analysiert und die Informationen zur Geschwindigkeit gewonnen werden, um die Übertragungsbandbreite oder den Aufzeichnungsmodus zu bestimmen, und es besteht der Nachteil, dass die Hardware beim Aufzeichnen mit der Empfangsvorrichtung umfangreich wird.
  • Wenn die Kapazität des Puffers auf der Empfangsvorrichtungsseite über- oder unterschritten wird, wird die Datenübertragung unmöglich und kann in der Regel nicht an der Übertragungsvorrichtung gesteuert werden.
  • Das Dokument US 4.771.391 beschreibt eine Vorrichtung und ein Verfahren zur verteilten Steuerung, um die Netzstabilität in einem lokalen Paketvermittlungsnetz unter wechselnden Verkehrslastbedingungen durch adaptives Steuern der Größe der von jedem Knoten gesendeten Pakete aufrechtzuerhalten. Die Erfindung überwacht die aktuelle Geschwindigkeit des Informationsflusses im Netz und berechnet eine mittlere Paketlänge, die sie dann zum Einstellen der Größe des Datenfelds variabler Länge in jedem Nachrichten-Frame verwendet. Auf diese Weise kann die Flusskontrolle im Netz erreicht werden, ohne dass Datenendgeräte, die mit den Knoten des Netzes verbunden sind, dazu gezwungen werden, ihre Geschwindigkeit einzustellen. Die Erfindung kann für eine große Palette von lokales-Netz-Protokollen für Ring- und Bus-Architekturen verwendet werden.
  • Beschreibung der Erfindung
  • Um die vorgenannten Probleme zu lösen, wird eine Datenübertragungsvorrichtung zur Verfügung gestellt, die in dem beigefügten Anspruch definiert ist.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist ein Blockdiagramm wichtiger Teile einer Übertragungsvorrichtung zum Übertragen von Daten und einer Empfangsvorrichtung zum Empfangen übertragener Daten nach einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 2 zeigt ein Paket, das beim Übertragen von Daten durch eine isochrone Übertragung von P1394 verwendet wird, nach einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 3 zeigt die Feldstruktur des CIP-Kopfes, der in einem Datenfeld eines Pakets enthalten ist, das bei einer isochronen Übertragung von P1349 verwendet wird, nach einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 4 ist ein Blockdiagramm eines wesentlichen Bestandteils einer Übertragungsvorrichtung zum Senden von Isochronisationsdaten nach einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 5 zeigt eine Bandbreite, die erfasst werden muss, wenn Isochronisationsdaten von P1349 übertragen werden, nach einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 6 zeigt eine Verbindung von Knoten, die durch N-1 Relaisknoten in N Zeitverbindungen getrennt sind, nach einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 7 zeigt einen Aufbau eines PCR (Plug Control Register; Steckersteuerregister), eines Registers zum Steuern der Übertragung der Isochronisationsdaten, nach einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 8 ist ein Blockdiagramm wesentlicher Bestandteile von zwei Übertragungsvorrichtungen, wenn Übertragungsknoten der Isochronisationsdaten nach einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung geschaltet sind.
  • 9 ist ein Blockdiagramm wesentlicher Bestandteile einer Übertragungssteuervorrichtung zum Bestimmen und Setzen eines Laufzeitverzögerungsidentifikators und wesentlicher Bestandteile einer Übertragungsvorrichtung, bei der der Laufzeitverzögerungsidentifikator nach einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung gesetzt wird.
  • 10 ist ein Blockdiagramm eines ersten Beispiels von Bandbreiten-Erkennungsmitteln nach einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 11 ist ein Blockdiagramm eines zweiten Beispiels von Bandbreiten-Erkennungsmitteln nach einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 12 ist ein Blockdiagramm von Datenverarbeitungsmitteln nach einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 13 ist ein Blockdiagramm eines Übertragungszeitgebers nach einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • 14 zeigt den Aufbau einer Übertragungszeitmarke nach einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
  • Exemplarische Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnungen erläutert.
  • Eine erste exemplarische Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist in 1 gezeigt. Bei der ersten exemplarischen Ausführungsform weist eine Übertragungsvorrichtung 124 zum Senden von Daten 108 zu einem Übertragungsmedium 114 Folgendes auf: Datenverarbeitungsmittel 130 zum Verarbeiten, z. B. zum Umwandeln, von zu sendenden Daten 108 in ein Übertragungsformat durch Teilen oder Verbinden; Bandbreiten-Erkennungsmittel 101 zum Bestimmen der Bandbreite der Daten 108; erforderliche-Bandbreite-Berechnungsmittel 102 zum Berechnen der erforderlichen Bandbreite im Übertragungsmedium 114 aus der von den Bandbreiten-Erkennungsmitteln 101 bestimmten Daten-Bandbreite 109; Übertragungszustands-Beurteilungsmittel 103 zum Vergleichen der von den erforderliche-Bandbreite-Berechnungsmitteln 102 berechneten erforderlichen Bandbreite 110 mit der erfassten Bandbreite 104, die aus der Bandbreite erfasst wird, die das Übertragungsmedium 114 vor der Übertragung hat, zum Beurteilen des Übertragungszustands und zum Ausgeben eines Beurteilungsergebnisses 111; Übertragungssteuermittel 105 zum Eingeben des Beurteilungsergebnisses und zum Ausgeben der Daten, die von den Datenverarbeitungsmitteln 130 als Daten 112 ausgegeben werden, die entsprechend dem Beurteilungsergebnis übertragen werden sollen; Bandbreiteninformationen-Addiermittel 106 zum Addieren der von den Bandbreiten-Erkennungsmitteln 101 ausgegebenen Daten-Bandbreite 109 zu den von den Übertragungssteuermitteln 105 als Bandbreiteninformationen ausgegebenen Daten 112 und zum Ausgeben der Daten; und Sendemittel 107 zum Senden von Daten 113, zu denen die Bandbreiteninformationen addiert wurden, die von den Bandbreiteninformationen-Addiermitteln 106 ausgegeben werden, zum Übertragungsmedium 114. Die Übertragungsvorrichtung 124 ist ein Bestandteil eines Empfängers für digitale Fernsehsendesignale oder digitale VCR-Signale, und die in die Übertragungsvorrichtung 124 eingegebenen Daten 108 sind Daten, die an einem Tuner 126 empfangen werden, oder Daten, die in einer Wiedergabevorrichtung 127 wiedergegeben werden. Als Daten 108 werden Signale, wie etwa ein MPEG2-Transportstrom oder Daten eines digitalen VCR-Signals, eingegeben.
  • Eine Empfangsvorrichtung 125 zum Empfangen von Daten, die von der Übertragungsvorrichtung 124 über das Übertragungsmedium 114 ausgegeben werden, weist Folgendes auf: Empfangsmittel 115 zum Empfangen von Daten vom Übertragungsmedium 114 und zum Ausgeben; Übertragungsunterbrechungs-Erkennungsmittel 116 zum Eingeben von am Empfangsmittel 115 empfangenen Daten 119, zum Erkennen, dass bestimmte Zeitdaten nicht ankommen, und zum Ausgeben eines Erkennungsergebnisses 120; Bandbreiteninformationen-Trennungsmittel 117 zum Eingeben der mit den Bandbreiteninformationen versehenen Daten 119, die an den Empfangsmitteln 115 empfangen werden, zum Trennen der Bandbreiteninformationen 121 und zum Ausgeben; und Verarbeitungsmittel 118 zum Eingeben des von den Übertragungsunterbrechungs-Erkennungsmitteln 116 ausgegebenen Erkennungsergebnisses 120, zum Eingeben der Bandbreiteninformationen 121 von den Bandbreiteninformationen-Trennungsmitteln 117 und zum Verarbeiten in Reaktion auf die entsprechenden Eingangssignale. Die Empfangsvorrichtung 125 ist Bestandteil eines digitalen VCR oder eines Fernsehempfängers und die empfangenen Daten 122 werden in eine Vorrichtung, wie etwa eine Aufzeichnungsvorrichtung 128 oder eine Wiedergabevorrichtung 129, eingegeben.
  • Als Übertragungsmedium 114, das zum Senden und Empfangen digitaler Video- und Audiodaten dient, kann eine P1349-Schnittstelle verwendet werden.
  • Wenn Daten 108, die in die Übertragungsvorrichtung 124 eingegeben werden, ein MPEG2-Transportstrom sind, der vom Tuner 126 oder von der Wiedergabevorrichtung 127 eingegeben wird, so wird vor der Übertragung die erforderliche Bandbreite zum Ausgeben an das Übertragungsmedium 114 berechnet und aus einem Parameter ermittelt, der die im Transportstrom enthaltene Durchlassgeschwindigkeit angibt. Bei P1349 können die Empfangsvorrichtung 125, die die Daten vom Übertragungsmedium 114 und den anderen mit demselben Bus verbundenen Vorrichtungen empfängt, sowie die Übertragungsvorrichtung 124 die Bandbreite erfassen, und die zur Datenübertragung verwendete Bandbreite wird von einem Knoten zur Steuerung der Bandbreite erfasst. Wenn die Vorrichtung zur Erfassung der Bandbreite eine andere Vorrichtung als die Übertragungsvorrichtung 124 ist, wird die Durchlassgeschwindigkeit des Stroms vorher für die Übertragungsvorrichtung 124 abgefragt, die erforderliche Bandbreite wird anhand der als Ergebnis erhaltenen Durchlassgeschwindigkeit erfasst, und die Übertragung wird für die Übertragungsvorrichtung 124 angefordert. Die Abfrage der Durchlassgeschwindigkeit oder der Richtung der Übertragung kann durch asynchrone Übertragung mittels desselben Busses erfolgen. Die hier zu erfassende Bandbreite gibt die Zeit an, die bei der Datenübertragung in einem Zyklus benötigt wird, und ist die Bandbreite, die zum Erzeugen eines Pakets beim später beschriebenen Senden zu P1349 erforderlich ist und zu der Bandbreite, die die Durchlassgeschwindigkeit angibt, hinzugefügt wird.
  • Während die Übertragungsvorrichtung 124 einen Transportstrom sendet, erkennen die Bandbreiten-Erkennungsmittel 101 eine im Transportstrom enthaltene Durchlassgeschwindigkeit und geben sie als Bandbreiten-Daten 109 der an das Übertragungsmedium 114 ausgegebenen Daten aus. In der gleichen Weise wie bei der Erfassung der Bandbreite vor Beginn der Übertragung berechnen die erforderliche-Bandbreite-Berechnungsmittel 102, die die Bandbreiten-Daten 109 der von den Bandbreiten-Erkennungsmitteln 101 gesendeten Daten empfangen haben, den Strom, der beim Ausgeben an P1349 tatsächlich verwendet wird, und geben ihn als erforderliche Bandbreite 110 aus, indem sie gegebenenfalls die Bandbreiten-Daten zur Erzeugung eines Pakets beim Senden zur Durchlassgeschwindigkeit hinzufügen.
  • Die Übertragungszustands-Beurteilungsmittel 103 halten eine vor der Übertragung erfasste Bandbreite 104, vergleichen sie mit der erforderlichen Bandbreite 110, die von den erforderliche-Bandbreite-Berechnungsmitteln 102 eingegeben werden, und geben sie als Beurteilungsergebnis 111 aus. Die Übertragungssteuermittel 105, die das Beurteilungsergebnis 111 eingeben, geben einen in die Übertragungsvorrichtung 124 eingegebenen Transportstrom aus, wenn das Beurteilungsergebnis 111 zeigt, dass die erforderliche Bandbreite 110 kleiner als die erfasste Bandbreite 104 ist, da angenommen wird, dass die Übertragung problemlos fortgesetzt werden kann, und andererseits wird der in die Übertragungsvorrichtung 124 eingegebene Strom gelöscht, wenn das Beurteilungsergebnis 111 zeigt, dass die erforderliche Bandbreite 110 größer als die erfasste Bandbreite 104 ist, da die Fortsetzung der Übertragung andere isochrone oder asynchrone Übertragungen verhindern könnte.
  • In die Bandbreiteninformationen-Addiermittel 106 wird von den Übertragungssteuermitteln 105 ein Transportstrom 112 eingegeben, und sie fügen die Bandbreiten-Daten 109 hinzu, die die Daten sind, die von den Bandbreiten-Erkennungsmitteln 101 als Bandbreiteninformationen eingegeben werden, und geben sie aus. Zu diesem Zeitpunkt unterbrechen die Übertragungssteuermittel 105 die Ausgabe des Transportstroms, und nur die Bandbreiteninformationen werden ausgegeben. Die Sendemittel 107, die den Transportstrom 112 und die Bandbreiteninformationen 109 eingeben, erzeugen aus dem Transportstrom 112 ein Paket und senden es zum Übertragungsmedium 114. Der Aufbau eines Pakets für die isochrone Übertragung von P1349 wird in 2 gezeigt.
  • Das Paket, das verwendet wird, wenn die digitalen Video- und Audiodaten mittels P1349 gesendet werden, besteht aus einem Paketkopf 201, der zur Unterscheidung der Paketarten dient, einer CRC (Cyclic Redundancy Check; zyklische Blockprüfung) 202 für den Paketkopf, die zum Erkennen von Fehlern im Paketkopf beim Signalempfang hinzugefügt wird, einem Nutzdaten-Teil 207 und einer CRC 205 für die Daten, die zur Fehlererkennung im Nutzdaten-Teil hinzugefügt werden. Der Nutzdaten-Teil 207 besteht aus einem CIP-Kopf 206 (CIP = Common Isochronous Packet; gemeinsames isochrones Paket), der zum Addieren der Datenart oder der Bandbreiteninformationen dient, und mehreren Datenblöcken 204 mit Video- und Audiodaten. Die Daten 108, die in die Übertragungsvorrichtung 124 eingegeben werden, werden als Quellenpaket bezeichnet und als Datenblock mit fester Größe gesendet, wobei sie in einem Teil des Nutzdaten-Teils 207 enthalten sind, wenn sie geteilt werden.
  • Der CIP-Kopf 206 besteht aus 4-Byte-Daten 203a mit einem Parameter für das Datenübertragungsverfahren und 4-Byte-Daten 203b mit Datenarten und einem für jede Art erforderlichen Parameter. Die genaue Struktur des CIP-Kopfes 206 ist in 3 dargestellt. Der CIP-Kopf besteht aus einer SID (Source Node Identification Number; Quellenknoten-Kennnummer) 301, die ein Identifikator zur Erkennung des die Daten sendenden Knotens ist; einer DBS (Data Block Size; Datenblockgröße) 302, die die Datenblockgröße angibt; einer FN (Fraction Number; Teilungsnummer) 303, die angibt, wie das Quellenpaket geteilt oder nicht geteilt wurde, um einen Datenblock zu erzeugen; einer QPC (Quadlet Padding Count) 304, die die Anzahl der Bytes angibt, die in das Quellenpaket eingegeben werden, um die Quellenpaketgröße einzustellen und die Teilung vorzunehmen; einem SPH (Source Packet Header; Quellenpaketkopf) 305, der angibt, ob das Quellenpaket einen auf den Datenarten basierenden Kopf hat oder nicht; einem DBC (Data Block Continuity Counter; Datenblock-Kontinuitätszähler) 306, ein Zähler zum Bestätigen der Kontinuität des Datenblocks; einem FMT (Format) 307, das die Arten der gesendeten Daten angibt; und einem FDF (Format Dependent Field; formatabhängiges Feld) 308 mit den für jede Datenart erforderlichen Parametern.
  • Wenn die Sendemittel 107 einen Transportstrom zu P1349 senden, zeigt FMT 307 an, dass das Signal ein MPEG2-Transportstrom ist und dass die Bandbreiteninformationen, die die Durchlassgeschwindigkeit angeben, als Teil des FDF 308 gesendet werden. Für die anderen Felder enthält der CIP-Kopf 206 einen geeigneten Wert und wird als isochrones Übertragungspaket ausgegeben. Wenn hierbei die Daten, die die Sendemittel 107 von den Bandbreiteninformationen-Addiermitteln 106 empfangen, ein Transportstrom sind, wird aus dem Transportstrom ein Datenblock erzeugt, und ein Parameter, der die Durchlassgeschwindigkeit angibt, wird als Teil des FDF 308 übertragen. Wenn hingegen die von den Bandbreiteninformationen-Addiermitteln 106 bereitgestellten Daten nur Bandbreiteninformationen sind, wird ein Parameter, der die Durchlassgeschwindigkeit angibt, in einen Teil des FDF 308 eingefügt und nur der CIP-Kopf wird als Nutzdaten-Teil 207 übertragen, da kein Transportstrom zu übertragen ist.
  • Wenn also die Bandbreite des in die Übertragungsvorrichtung 124 eingegebenen Transportstroms größer als die zuvor erfasste Bandbreite 104 ist, kann die Transportstrom-Ausgabe abgebrochen werden, und es kann vermieden werden, dass die weitere isochrone und asynchrone Übertragung zu den anderen Vorrichtungen, die den gleichen Bus verwenden, gestört wird. Da das Paket nur mit dem CIP-Kopf immer übertragen wird, also auch dann übertragen wird, wenn die Daten nicht überfragen werden, kann die Empfangsvorrichtung, die das Paket empfangen hat, eine entsprechende Verarbeitung durchführen. Wenn es sich um ein Paket handelt, das keinen Transportstrom enthält, werden die Erkennungsinformationen der Übertragungsvorrichtung in die SID 301 integriert, und an das FMT 307 und das FDF 308 werden die Information, dass die zu sendenden Daten ein MPEG2-Transportstrom sind, und der Parameter gesendet, der die Durchlassgeschwindigkeit des Stroms angibt.
  • In der Empfangsvorrichtung 125, die ein Paket vom Übertragungsmedium 114 empfängt, empfangen die Empfangsmittel 115 ein Paket zur isochronen Übertragung von P1349 nach der Bestätigung des Paketkopfes, und die mit den Bandbreiteninformationen versehenen Daten 119 werden nach der Bestätigung der Kontinuität des Datenblocks unter Verwendung des CIP-Kopfes ausgegeben. Die Übertragungsunterbrechungs-Erkennungsmittel 116, die die Daten 119 empfangen haben, erkennen anhand der Information, dass der Transportstrom nicht angekommen ist, dass die Übertragungsvorrichtung 124 die Übertragung abgebrochen hat, und geben ein Erkennungsergebnis 120 aus. Da im MPEG2-Transportstrom das maximale Intervall unter den im Strom enthaltenen Transportstrom-Paketen bestimmt wird, wenn der Transportstrom nicht über dieses maximale Intervall hinaus empfangen wird, kann davon ausgegangen werden, dass die Übertragungsvorrichtung 124 die Übertragung abgebrochen hat. Auch wenn der Transportstrom nicht empfangen wird, kann bestätigt werden, dass das Übertragungsmedium einwandfrei arbeitet, da das Paket, das nur den CIP-Kopf enthält, empfangen wird. Wenn jedoch das Paket überhaupt nicht empfangen wird, kann angenommen werden, dass entweder das Übertragungsmedium oder die Übertragungsvorrichtung 124 nicht richtig arbeitet.
  • Die Bandbreiteninformationen-Trennungsmittel 117 erhalten die Daten, zu denen die Bandbreiteninformationen hinzugefügt sind, die von den Empfangsmitteln 115 bereitgestellt werden, trennen sie in Bandbreiteninformationen 121 und Daten 122 und geben sie getrennt aus. Wenn die von den Empfangsmitteln 115 bereitgestellten Daten nur Bandbreiteninformationen sind, werden die Bandbreiteninformationen 121 ausgegeben. Der Transportstrom, der in den Daten 122 enthalten ist, die von den Bandbreiteninformationen-Trennungsmitteln 117 ausgegeben werden, wird an einer Aufzeichnungsvorrichtung 128 aufgezeichnet oder an der Wiedergabevorrichtung 129 als Video- und Audiosignale wiedergegeben.
  • Die Verarbeitungsmittel 118 führen die Verarbeitung aufgrund des von den Übertragungsunterbrechungs-Erkennungsmitteln 116 bereitgestellten Erkennungsergebnisses 120 und der von den Bandbreiteninformationen-Trennungsmitteln 117 bereitgestellten Bandbreiteninformationen 121 durch. Wenn das Erkennungsergebnis 120, das die Übertragungsunterbrechung der Übertragungsvorrichtung 124 angibt, eingegeben wird, geben die Verarbeitungsmittel 118 den Befehl, die Arbeiten zu beenden, da weder die Aufzeichnungsvorrichtung 128 die Aufzeichnung richtig ausführen kann, noch die Wiedergabevorrichtung 129 die Wiedergabe normal vornehmen kann.
  • Wenn vom Übertragungsmedium 114 kein wirksamer Transportstrom bereitgestellt wird, da es weder Daten für die Aufzeichnung oder Wiedergabe gibt, noch Isochronisationsinformationen, die im Transportstrom enthalten sind, gegeben sind, wird die Isochronisation der Empfangsvorrichtung gestört und es kann zum Ausfall kommen. Wenn die Übertragungsvorrichtung 124 die Ausgabe des Transportstroms abbricht, geben die Verarbeitungsmittel 118 den Befehl, die Aufzeichnungs- und Wiedergabevorgänge zu beenden, und wertlose Aufzeichnungs- und Wiedergabevorgänge sowie Ausfall können vermieden werden.
  • Die Verarbeitungsmittel 118 erhalten die Bandbreiteninformationen 121 vom Bandbreiteninformationen-Trennungsmittel 117 und überwachen die Durchlassgeschwindigkeit des Transportstroms beim Empfang. Die Aufzeichnungsvorrichtung 128, die den Transportstrom aufzeichnet, kann aufgrund der Durchlassgeschwindigkeit des Transportstroms die Geschwindigkeit beim Aufzeichnen bestimmen. Obwohl die Aufzeichnung während des Empfangs des Transportstroms erfolgt, wird sie fehlerhaft, wenn die Durchlassgeschwindigkeit des Transportstroms beim Empfang größer als die Aufzeichnungsgeschwindigkeit ist. Daher geben die Verarbeitungsmittel 118 ein Signal 123 mit dem Aufzeichnungsbefehl an die Aufzeichnungsvorrichtung 128 aus und können den Aufzeichnungsvorgang durch Unterbrechung der Aufzeichnung oder Änderung der Aufzeichnungsgeschwindigkeit in der Aufzeichnungsvorrichtung 128 fortsetzen.
  • Auch bei einem Paket, das keinen Transportstrom enthält, da die Erkennungsinformationen der Übertragungsvorrichtung 124 aus dem im CIP-Kopf enthaltenen SID-Wert erhalten werden können, kann die Übertragungsvorrichtung 124 angewiesen werden, die Übertragung abzubrechen. Wenn die Vorrichtung, die die Bandbreite des Übertragungsmediums 114 erfasst hat, die Empfangsvorrichtung 125 ist und die Übertragungsvorrichtung 124 aufgrund dessen, dass sich die Durchlassgeschwindigkeit ändert und die erforderliche Bandbreite größer als die erfasste Bandbreite ist, die Übertragung abbricht, kann die Empfangsvorrichtung 125 eine mangelhafte Bandbreite erfassen und die Übertragungsvorrichtung 124 kann wieder mit dem Senden beginnen.
  • Wenn die Daten 108, die in die Übertragungsvorrichtung 124 eingegeben werden, digitale VCR-Daten sind, die von der Wiedergabevorrichtung 127 bereitgestellt werden, wird die für die Übertragung zum Übertragungsmedium 114 erforderliche Bandbreite vor der Übertragung berechnet und erfasst, je nachdem, ob das Videosignal ein SD- oder ein HD-Videosignal ist. Da die digitalen VCR-Daten Daten mit einer festen Geschwindigkeit sind, kann die Bandbreite anhand der Art des Videosignals bestimmt werden. Wie beim MPEG2-Transportstrom kann nicht nur die Übertragungsvorrichtung, sondern können auch die anderen Vorrichtungen die Bandbreite erfassen. In diesem Fall wird die Art des gesendeten Videosignals vorher abgefragt.
  • Wenn die Übertragungsvorrichtung 124 die digitalen VCR-Daten sendet, erkennen die Bandbreiten-Erkennungsmittel 101, ob das Videosignal ein SD- oder ein HD-Videosignal ist, und geben die Bandbreiteninformationen 109 aus, die zum Ausgeben an das Übertragungsmedium 114 benötigt werden. Die erforderliche-Bandbreite-Berechnungsmittel 102, die die Bandbreiteninformationen 109 empfangen haben, die die Übertragungsdaten von den Bandbreiten-Erkennungsmitteln 101 sind, fügen in ähnlicher Weise wie bei der Erfassung der Bandbreite vor Übertragungsbeginn die Bandbreite, die zum Erzeugen eines Pakets bei der Übertragung benötigt wird, zur Daten-Bandbreite hinzu, und die Bandbreite, die beim Ausgeben der Daten an P1349 tatsächlich verwendet wird, wird berechnet und als erforderliche Bandbreite 110 ausgegeben.
  • Die Übertragungszustands-Beurteilungsmittel 183 halten die vor der Übertragung erfasste Bandbreite 104, vergleichen sie mit der erforderlichen Bandbreite 110, die von den erforderliche-Bandbreite-Berechnungsmitteln 102 bereitgestellt wird, und geben das Beurteilungsergebnis 111 aus. Da angenommen wird, dass es keine Probleme mit der Fortsetzung der Übertragung gibt, wenn das Beurteilungsergebnis 111 kleiner als die belegte Bandbreite 104 ist, geben die Übertragungssteuermittel 105, die das Beurteilungsergebnis 111 eingeben, die digitalen VCR-Daten aus, die in die Übertragungsvorrichtung 124 eingegeben wurden. Da jedoch eine Fortsetzung der Übertragung eine andere isochrone oder asynchrone Übertragung verhindern könnte, wenn die erforderliche Bandbreite 110 größer als die erfasste Bandbreite 104 ist, löschen die Übertragungssteuermittel 105 die in die Übertragungsvorrichtung 124 eingegebenen Daten.
  • Die Bandbreiteninformationen-Addiermittel 106 geben die digitalen VCR-Daten von den Übertragungssteuermitteln 105 ein, addieren die Bandbreiteninformationen, die die Daten sind, die von den Bandbreiten-Erkennungsmitteln 101 als Bandbreiteninformationen bereitgestellt werden, und geben sie aus. Wenn in diesem Fall die Übertragungssteuermittel 105 die Datenausgabe abbrechen, geben sie nur Bandbreiteninformationen aus. Die Sendemittel 107 geben die digitalen VCR-Daten und die Bandbreiteninformationen ein, die von den Bandbreiteninformationen-Addiermitteln 106 bereitgestellt werden, zerlegen sie in Pakete und geben sie an das Übertragungsmedium 114 aus.
  • Das an der Schnittstelle P1349 verwendete Paket zur isochronen Übertragung hat dabei die gleiche Struktur wie ein zur Übertragung eines MPEG2-Transportstroms verwendetes Paket. Wenn die Sendemittel 107 digitale VCR-Daten zu P1349 senden, wird vom FMT 307 angegeben, dass es sich um digitale VCR-Daten handelt, und die Information, ob das Videosignal ein SD- oder ein HD-Videosignal ist, wird als Teil des FDF 308 übertragen. Da die digitalen VCR-Daten eine feste Geschwindigkeit haben, hat das die gleiche Wirkung wie das Ausdrücken der Daten-Bandbreite durch die Erkennungsinformation, ob es sich um SD- oder HD-Videosignal handelt. Wie bei den anderen Feldern besteht der CIP-Kopf 206 aus einem entsprechenden Wert und wird als Paket zur isochronen Übertragung gesendet. Wenn hierbei in den Empfangsmitteln 107 die von den Bandbreiteninformationen-Addiermitteln 106 empfangenen Daten Daten sind, die mit den Bandbreiteninformationen versehen sind, wird aus den digitalen VCR-Daten ein Datenblock erzeugt und der Parameter, der die Art des Videosignals angibt, wird als Teil des FDF 308 übertragen. Wenn jedoch die von den Bandbreiteninformationen-Addiermitteln 106 empfangenen Daten nur Bandbreiteninformationen sind, wird der Parameter, der die Art des Videosignals angibt, in einen Teil des FDF 308 eingefügt, und nur der CIP-Kopf wird als Nutzdaten-Teil 207 übertragen, da es keine zu übertragenden Daten gibt.
  • Da die in die Übertragungsvorrichtung 124 eingegebenen digitalen VCR-Daten von SD- in HD-Videodaten umgewandelt wurden, kann die Übertragung der digitalen VCR-Daten abgebrochen werden und eine Störung der Fortsetzung der isochronen oder asynchronen Übertragung anderer Vorrichtungen, die den gleichen Bus verwenden, kann vermieden werden, wenn die für die Übertragung erforderliche Bandbreite größer als die zuvor erfasste Bandbreite 104 wird. Da wie bei der Transportstrom-Übertragung stets das Paket nur mit dem CIP-Kopf übertragen wird, kann die Empfangsvorrichtung, die dieses Paket empfängt, die Verarbeitung entsprechend durchführen. Auch wenn es sich um ein Paket handelt, das keine Daten enthält, sind die Erkennungsinformation der Übertragungsvorrichtung, dass die zu übertragenden Daten digitale VCR-Daten sind, und die Information, ob die Daten SD- oder HD-Videodaten sind, in der SID 301 enthalten und werden zum FMT 307 und FDF 308 gesendet.
  • In der Empfangsvorrichtung, die ein Paket vom Übertragungsmedium 114 empfängt, empfangen nach Bestätigung eines Paketkopfes die Sendemittel 115 ein Paket zur isochronen Übertragung von P1349 und geben die digitalen VCR-Daten 119, die nach der Bestätigung der Kontinuität des Datenblocks mit Bandbreiteninformationen versehen werden, unter Verwendung des CIP-Kopfes aus. Die Übertragungsunterbrechungs-Erkennungsmittel 116, die die Daten 119 empfangen, erkennen, dass die Übertragungsvorrichtung 124 die Übertragung abgebrochen hat, da über einen vorher festgelegten Zeitraum die Daten nicht angekommen sind, und geben das Erkennungsergebnis 120 aus. Wie beim Empfang eines Transportstrom kann bestätigt werden, dass das Übertragungsmedium einwandfrei arbeitet, auch wenn die Daten eine Zeit lang nicht empfangen werden, da ein Paket, das nur den CIP-Kopf enthält, empfangen wird. Wenn hingegen das Paket überhaupt nicht empfangen wird, ist anzunehmen, dass das Übertragungsmedium oder die Übertragungsvorrichtung 124 nicht einwandfrei arbeitet.
  • Die Bandbreiteninformationen-Trennungsmittel 117 erhalten Daten, die von den Empfangsmitteln 115 mit Bandbreiteninformationen versehen werden, trennen sie in Bandbreiteninformationen 121 und Daten 122 und geben sie getrennt aus. Wenn die von den Empfangsmitteln 115 empfangenen Daten nur Bandbreiteninformationen sind, werden nur die Bandbreiteninformationen 121 ausgegeben. Die digitalen VCR-Daten, die von den Bandbreiteninformationen-Trennungsmitteln 117 ausgegeben werden, werden an der Aufzeichnungsvorrichtung 128 aufgezeichnet oder an der Wiedergabevorrichtung 129 als Video- und Audiosignale wiedergegeben.
  • Die Verarbeitungsmittel 118 verarbeiten die Daten, die auf dem von den Übertragungsunterbrechungs-Erkennungsmitteln 116 bereitgestellten Erkennungsergebnis 120 beruhen, und die von den Bandbreiteninformationen-Trennungsmitteln 117 bereitgestellten Bandbreiteninformationen 121. Wenn das Erkennungsergebnis 120, das die Übertragungsvorrichtung 124 anweist, die Übertragung abzubrechen, eingegeben wird, da weder die Aufzeichnungsvorrichtung 128 die Aufzeichnung richtig ausführen kann, noch die Wiedergabevorrichtung 129 die Wiedergabe normal vornehmen kann, geben die Verarbeitungsmittel 118 den Befehl, diese Vorgänge zu beenden.
  • Wenn vom Übertragungsmedium keine nutzbaren digitalen VCR-Daten empfangen werden, da es nicht nur keine aufzuzeichnenden oder wiederzugebenden Daten gibt, sondern auch die Isochronisationsinformationen, die zusammen mit den Daten übertragen werden, nicht empfangen werden, könnte die Empfangsvorrichtung die Isochronisation verlieren und es könnte zum Ausfall kommen. Wenn die Übertragungsvorrichtung 124 die Übertragung der Daten abbricht, geben die Verarbeitungsmittel 118 den Befehl, die Aufzeichnung und Wiedergabe abzubrechen, und wertlose Aufzeichnungs- und Wiedergabevorgänge sowie Ausfall können vermieden werden.
  • Die Verarbeitungsmittel 118 geben die Bandbreiteninformationen 121 von den Bandbreiteninformationen-Trennungsmitteln 117 ein und verfolgen, von welcher Art von digitalen VCR-Daten das empfangene Signal ist. Die Aufzeichnungsgeschwindigkeit der Aufzeichnungsvorrichtung 128 muss in Abhängigkeit von der Art der digitalen VCR-Daten entschieden werden. Wenn sich die digitalen VCR-Daten beim Aufzeichnen der Empfangsdaten von einem SD- in ein HD-Videosignal oder umgekehrt umwandeln, wird eine einwandfreie Aufzeichnung unmöglich. Die Aufzeichnung kann fortgesetzt werden, indem die Aufzeichnungsvorrichtung 128 angewiesen wird, die Aufzeichnung abzubrechen oder die Aufzeichnungsgeschwindigkeit zu ändern.
  • Auch wenn es sich um ein Paket handelt, das keine digitalen VCR-Daten enthält, da die Erkennungsinformation der Übertragungsvorrichtung 124 aus dem im CIP-Kopf enthaltenen SID-Wert ermittelt werden kann, wenn die Übertragungsvorrichtung angewiesen wird, die Übertragung abzubrechen, oder wenn eine Vorrichtung, die die Bandbreite des Übertragungsmediums 114 erfasst, die Empfangsvorrichtung 125 ist und sich die Datenart ändert und die Übertragungsvorrichtung 124 die Übertragung aufgrund dessen abbricht, dass die erforderliche Bandbreite größer als die erfasste Bandbreite ist, vervollständigt die Empfangsvorrichtung 125 eine unzureichende Bandbreite, und so kann die Übertragungsvorrichtung 124 wieder mit der Übertragung beginnen.
  • Es wird angenommen, dass sich die für diese Übertragung erforderliche Bandbreite dann ändert, wenn sich die Sendedaten von einem MPEG2-Transportstrom in digitale VCR-Daten umwandeln oder umgekehrt. Auch wenn sich diese Datenart ändert, kann die Übertragungsvorrichtung 124 wieder mit der Übertragung beginnen, indem sie die erforderliche Bandbreite bei der Übertragung mit der erfassten Bandbreite vom Übertragungsmedium vergleicht und den Übertragungszustand beurteilt.
  • Da die Empfangsvorrichtung 125 die Datenart aus dem im Empfangspaket enthaltenen CIP-Kopf ermitteln kann, kann sie das Aufzeichnungsverfahren der Aufzeichnungsvorrichtung 128 ändern, wenn sich die Empfangsdaten von einem MPEG2-Transportstrom in digitale VCR-Daten oder umgekehrt umwandeln, oder sie kann die Aufzeichnung abbrechen, wenn die neu empfangenen Daten nicht aufgezeichnet werden können. In diesem Fall kann die Wiedergabe abgebrochen werden, wenn ein entsprechendes Wiedergabeverfahren gewählt wird oder die neu empfangenen Daten nicht wiedergegeben werden können. Wenn die Vorrichtung, die den Befehl zur Datenübertragung gibt, die Empfangsvorrichtung 125 ist und die Übertragung nicht fortgesetzt zu werden braucht, da die empfangenen Daten nicht aufgezeichnet oder wiedergegeben werden können, kann die Übertragungsvorrichtung 124 angewiesen werden, die Übertragung abzubrechen.
  • Auch wenn keine Bandbreiteninformationen-Addiermittel 106 und Bandbreiteninformationen-Trennungsmittel 117 vorhanden sind, verhindert die Übertragungsvorrichtung 124 eine Übertragung über die erfasste Bandbreite hinaus, und eine Störung der fortgesetzten isochronen und asynchronen Übertragung außer der Übertragung, die ein und dasselbe Übertragungsmedium 114 verwendet, kann vermieden werden. Die Empfangsvorrichtung 125 erkennt die Unterbrechung der Übertragung von der Übertragungsvorrichtung 124, unterbricht die Aufzeichnung und Wiedergabe und kann einen Ausfall vermeiden.
  • Nachstehend wird der Aufbau der Bandbreiten-Erkennungsmittel und der Datenverarbeitungsmittel beschrieben.
  • 10 zeigt ein erstes Beispiel eines Blockdiagramms der Bandbreiten-Erkennungsmittel.
  • Die Bandbreiten-Erkennungsmittel 101 bestehen aus einem Informationstabellenhalter 1 und einem Übertragungsgeschwindigkeitsinformationen-Gewinner 2.
  • Der eingegebene MPEG2-Transportstrom-Paketkopf wird analysiert, und Informationstabellen, beispielsweise ein Programmierungsverzeichnis (PMT) und eine Ereignisinformationstabelle (EIT), werden gewonnen und im Informationstabelienhalter 1 gehalten. In diese Tabellen werden Programmnamen, Sendezeiten, Geschwindigkeitsinformationen usw. geschrieben.
  • Informationen zur Übertragungsgeschwindigkeit, beispielsweise das Glättungspuffer-Schlüsselwort im PMT, werden im Übertragungsgeschwindigkeitsinformationen-Gewinner 2 gewonnen. Die Übertragungsbandbreite wird anhand der in den erforderliche-Bandbreite-Berechnungsmitteln 102 gewonnenen Informationen bestimmt.
  • 11 zeigt ein zweites Beispiel eines Blockdiagramms der Bandbreiten-Erkennungsmittel. Es wird verwendet, wenn das MPEG2-Transportstrompaket keine Übertragungsgeschwindigkeitsinformationen hat oder wenn die Analysenbelastung der Daten verringert werden soll. Block 3 ist ein Zähler und Block 4 ein Bandbreiten-Bestimmer in den Bandbreiten-Erkennungsmitteln 101 von 11.
  • Der Zähler 3 zählt nacheinander die Datengrößen (hier die Anzahl der Datenpakete), die in den Sender während eines festgelegten Zeitraums, z. B. ein Zeitraum mit einer Länge von 24,576 MHz, der Arbeitstakt von IEEE 1394, eingegeben werden. Da die Datenpaketgröße eine feste Zahl ist, d. h. 188 Byte bei der MPEG2-Übertragung, ist es vergleichsweise einfach, die Durchschnittsgeschwindigkeit zu ermitteln.
  • Der Bandbreiten-Bestimmer 4 kann die Durchschnittsgeschwindigkeit pro Zeitraum aus dem vom Zähler 3 gezählten Wert ermitteln. Die Durchschnittsgeschwindigkeit wird aus mehreren übertragbaren Bandbreiten, die der Sender hat, gewählt. Bei der Bestimmung der Übertragungsbandbreite wählt der Übertragungsbandbreiten-Bestimmer 5 die kleinste Übertragungsbandbreite unter Berücksichtigung einer Geschwindigkeit, die um einen bestimmten Betrag größer als die am Bandbreiten-Bestimmer 4 ermittelte Durchschnittsgeschwindigkeit ist (z. B. 1,2-fach) und die in einem Bereich liegt, in dem der Jitter beispielsweise aufgrund der Abweichung in der Datenankunftszeit absorbiert werden kann. Um die gewählte Übertragungsbandbreite zu gewährleisten, wird ein Übertragungspaket, das Informationen zur Anforderung der Bandbreiten-Gewährleistung enthält, zum Übertragungsmedium gesendet.
  • Die Datengeschwindigkeit kann direkt durch die vorgenannte Operation ohne Analyse des MPEG2-Signalinhalts ermittelt werden, und unter Verwendung des Ergebnisses kann die Übertragungsbandbreite leicht bestimmt werden. Die Informationen zur ermittelten Datengeschwindigkeit können durch erneutes Schreiben in die Tabelle gesendet werden.
  • 12 zeigt ein Blockdiagramm der Datenverarbeitungsmittel. In den Datenverarbeitungsmitteln 130 ist der Block 21 ein Glättungspuffer, der Block 22 ist ein Ankunftszeiterfasser, der Block 23 ist ein Zeitmarkengenerator, der Block 24 ist ein Zeitmarkenaddierer, der Block 25 ist ein Übertragungszeitgeber, der Block 26 ist ein Zykluszeitregister (CTR), und der Block 27 ist ein Übertragungspaketwandler.
  • Die Zeitmarke der Übertragung wird aufgrund des Zählwerts des CTR 26 erzeugt, das ein Taktgeber ist, der die Zeit für die mit dem Übertragungsmedium verbundenen Vorrichtungen festlegt. Die Ankunftszeit, zu der die einzelnen MPEG2-Transportstrompakete vom Tuner 126 bereitgestellt werden oder die Daten der Wiedergabevorrichtung 127 beispielsweise von einer MPEG2-Decoderbox an die Übertragungsvorrichtung ausgegeben werden, wird im Ankunftszeiterfasser 22 erfasst. Der Zeitmarkengenerator 23 speichert den Wert des CTR 26 zur Ankunftszeit im Latch und erzeugt die Übertragungszeitmarke, wobei er den Zählwert der maximalen Verzögerungszeit zwischen der bezeichneten Übertragungsvorrichtung und der bezeichneten Empfangsvorrichtung hinzufügt. Die Übertragungszeitmarke wird im Datenblock oben hinzugefügt. Ein Beispiel für das Format wird in 14 gezeigt.
  • Das eingegebene Transportstrompaket wird mit der Übertragungszeitmarke versehen und wird nach dem Speichern im Glättungspuffer 21 im Zeitmarkenaddierer 24 in einen Datenblock umgewandelt. Dann wird es im Übertragungspaketwandler 27 in ein Übertragungspaket umgewandelt, in dem sich mehrere Datenblöcke vereinen. Nach dem Einteilen in Datenblöcke beispielsweise nach der Geschwindigkeit wird das Übertragungspaket gelegentlich umgewandelt.
  • 13 zeigt ein Blockdiagramm des Übertragungszeitgebers 25. Block 30 ist eine Ausgabezeit-Beurteilungseinheit, Block 31 ist ein Zähler, und Block 32 ist ein Übertragungszeitregler. Die Zeit, in der die eigentliche Übertragung vom Übertragungspaketwandler 27 zum Übertragungsmedium erfolgt, wird im Übertragungszeitgeber 25 gesteuert.
  • Die Ausgabezeit-Beurteilungseinheit 30 erhält die Zeitmarkenwerte, die die Ausgabezeit am Empfänger der einzelnen Datenpakete vom Zeitmarkengenerator 23 angibt, hält sie und vergleicht sie dann einzeln mit dem aktuellen CTR-Wert und beurteilt, ob das Datenpaket bereits vom Empfänger ausgegeben wurde.
  • Die CTR-Werte der Empfangsvorrichtung und der Übertragungsvorrichtung sind die Gleichen, da sie so festgelegt werden, dass sie gegenüber jedem Knoten, mit dem sie verbunden sind, gleich sind. Daher reicht es für die vorgenannte Beurteilung aus, wenn nur zwei Werte miteinander verglichen werden.
  • Der Zähler 31 führt für jedes Datenpaket eine Rückwärtszählung durch und führt bei jedem Senden eines Datenpakets vom Übertragungspaketwandler 27 eine Vorwärtszählung durch, wenn die Ausgabezeit-Beurteilungseinheit 30 entscheidet, dass die Ausgabe bereits erfolgt ist. Das heißt, der Zählwert wird gleich der Anzahl der Datenpakete im Puffer des aktuellen Empfängers. Der Übertragungszeitregler 32 gibt ein Signal aus, um die Zeit der Ausgabe vom Übertragungspaketwandler 27 entsprechend der Ausgabe vom Zähler 31 zu steuern. Das heißt, wenn der Zählwert größer wird und schon fast einen festen Wert (und zwar das Verhältnis Puffergröße/Datenpaketgröße) überschreitet, wird die Ausgabe vom Übertragungspaketwandler 27 an die Sendemittel verzögert. Wenn sich der Zählwert jedoch null nähert, wird die Ausgabe vom Übertragungspaketwandler 27 an die Sendemittel beschleunigt. Der Regler 32 kann aus einem Mikrocomputer und Software nach dem vorgenannten Konzept bestehen.
  • Nach dem vorgenannten Verfahren kann der Übertragungszeitgeber 25 in der Übertragungsvorrichtung so gesteuert werden, dass die Kapazität des empfangsvorrichtungsseitigen Puffers weder über- noch unterschritten wird. Die Empfangsvorrichtung kann beispielsweise an eine Aufzeichnungsvorrichtung o. Ä. ein Signal mit einer korrekten Zeitangabe ausgeben, ohne dass der Puffer in der Empfangsvorrichtung überläuft, indem sie das Signal mit einer Zeitangabe ausgibt, die in der Übertragungszeitmarke festgelegt ist. Der Zählwert wird so gesteuert, dass er innerhalb eines Bereiches, der den vorgenannten festen Wert nicht überschreitet, so groß wie möglich ist. Durch diese Steuerung wird die Anzahl von Datenpaketen im Empfängerpuffer maximal, ohne dass der Puffer überläuft, und es wird erreicht, dass die Ausgabe in der Empfangsvorrichtung möglichst selten unterbrochen wird, wenn Probleme in der Empfangsvorrichtung oder im Übertragungsmedium auftreten und das Übertragungspaket eine bestimmte Zeit lang nicht an der Empfangsvorrichtung ankommt.
  • Bei der zweiten exemplarischen Ausführungsform besteht eine in 4 gezeigte DatenÜbertragungsvorrichtung 407, die isochrone Daten zu einem Übertragungsmedium 408 sendet, aus Laufzeitverzögerungsidentifikator-Haltemitteln 401, die einen Laufzeitverzögerungsidentifikator 405 halten; maximale-Übertragungsdatengröße-Haltemitteln 402, die die maximale Übertragungsdatengröße 406 halten; Bandbreiten-Belegungsmitteln 403 und Sende-/Empfangsmitteln 404.
  • 5 zeigt die erforderliche Bandbreite, die beim Senden isochroner Daten zu P1349 erfasst werden muss. Die Bandbreite der isochronen Daten ist die Bandbreite, die der Zeit entspricht, die von der Summe aus folgenden Einzelzeiten bestimmt wird: der Zeit T1, die von der Feststellung, dass der Bus noch nicht benutzt wird, bis zum Anfordern der Belegung vergeht; der Übertragungszeit T2, die dafür benötigt wird, dass die Anforderung der Busbelegung am Steuerknoten ankommt; der Entscheidungszeit T3 am Steuerknoten für die Busbelegung; der Übertragungszeit T4, die zum Empfangen des Beurteilungsergebnisses benötigt wird, das vom Steuerknoten für die Belegung ausgegeben wird; der Belegungszeit T5 des Busses vor der Datenübertragung; der Zeit T6 zum Ausgeben eines Signals, das die Übertragungsgeschwindigkeit der Daten angibt; der Zeit T7, die zur Übertragung des Pakets selbst benötigt wird; der Zeit T8 zum Ausgeben eines Signals, das die Übertragungsunterbrechung angibt; und der Laufzeitverzögerungszeit T9, die dafür benötigt wird, dass das Paket an dem die Busbelegung steuernden Knoten ankommt.
  • Bei dieser Bandbreite sind alle Werte mit Ausnahme von T7 (die Zeit, die zur Übertragung des Pakets selbst benötigt wird) von der Übertragungsgeschwindigkeit und der Übertragungsdatengröße unabhängig und werden von der Anzahl der Relaisknoten bestimmt, die zwischen dem Übertragungsknoten und dem die Busbelegung steuernden Knoten liegen. Da es bei P1349 nicht erforderlich ist, dass der die Busbelegung steuernde Knoten in der Mitte der Verbindung liegt, ist die die Paketübertragungszeit überschreitende Zeit von Knoten zu Knoten unterschiedlich. Um die Zeit für jeden Knoten zu erhalten, muss die Lage des die Busbelegung steuernden Knotens berücksichtigt werden.
  • Wenn jedoch diese Zeit als ein Wert erhalten wird, der von der Lage des Steuerknotens für die Belegung unabhängig ist, und dieser Wert für jeden mit dem Bus verbundenen Knoten verwendet wird, sollte die maximale Anzahl der Relaisknoten, die im Bus vorhanden sind, als maximale Anzahl der Relaisknoten zwischen dem Übertragungsknoten und dem die Busbelegung steuernden Knoten verwendet werden.
  • Unter Berücksichtigung des Umstandes, dass der Übertragungsknoten 603, der, wie in 6 gezeigt, von dem die Busbelegung steuernden Knoten 601 N-1 Relaisknoten 602 mit N Verbindungszeiten entfernt ist, ein Paket ausgibt, und unter Verwendung des im Standard-P1349 angegebenen Werts wird die nicht für die Paketübertragung verwendete Zeit Toh durch Gl. 1 ausgedrückt: Toh = (1,797 + N·0,494)μs (Gl. 1).
  • Wenn dieser Wert durch eine Einheit ausgedrückt wird, die für die Bandbreitensteuerung bei P1349 verwendet wird, kann die Bandbreite BWoh die nicht für die Paketübertragung erforderlich ist (nachstehend als Overhead-Bandbreite bezeichnet), durch Gl. 2 ausgedrückt werden: BWoh = 88,3 + N·24,3 (Gl. 2).
  • Die Einheit der Bandbreite, die bei P1349 verwendet wird, ist ein Wert, der die Bandbreite, die zur Übertragung eines 2-Bit-Signals mit einer Übertragungsgeschwindigkeit von 100 MB/s erforderlich ist, mit 1 ansetzt.
  • Der Laufzeitverzögerungsidentifikator 405 wird aus der Verbindungstopologie der mit dem Übertragungsmedium 408 verbundenen Vorrichtung erhalten, und die Overhead-Bandbreite kann als ein einziger Wert durch den Wert dieses Identifikators bestimmt werden. Der Laufzeitverzögerungsidentifikator 405, der in den Laufzeitverzögerungsidentifikator-Haltemitteln 401 gehalten wird, wird im Anfangszustand anhand der Anzahl der für das verwendete Übertragungsmedium maximal zulässigen Verbindungen bestimmt.
  • Wenn das verwendete Übertragungsmedium P1349 ist, wird der Wert festgelegt, der einer Overhead-Bandbreite entspricht, die 15 Relaisknoten mit 16 Verbindungszeiten hat. Die maximale Übertragungsdatengröße 406, die in den maximale-Übertragungsdatengröße-Haltemitteln 402 gehalten wird, drückt die maximale Datengröße aus, die in einem Nutzdaten-Teil enthalten sein kann, der ein Datenteil eines Pakets für die isochrone Übertragung ist, das bei P1349 verwendet wird. Die hier verwendete maximale Übertragungsdatengröße 406 drückt das aus, was der erfassten Bandbreite 104 entspricht, die in der ersten exemplarischen Ausführungsform beschrieben worden ist.
  • Das Paketformat, das bei einer isochronen Datenübertragung verwendet wird, ist das gleiche Format wie das Format, das in 3 der vorhergehenden exemplarischen Ausführungsform gezeigt ist. Die Größe und die Anzahl der Datenblöcke, die im Nutzdaten-Teil enthalten sind, werden von der Art und der Geschwindigkeit der übertragenen Daten bestimmt.
  • Außer den isochronen Daten werden zu dem Paket auch 20-Byte-Daten mit dem Paketkopf hinzugefügt. Hiervon wird in den maximale-Übertragungsdatengröße-Haltemitteln eine Summe von 8 Byte aus dem CIP-Kopf 206 und der Datengröße der isochronen Daten gehalten. Somit ist die Bandbreite, die zur Erfassung vor der Übertragung erforderlich ist, die Summe aus der Bandbreite, die erforderlich ist, wenn ein Paket mit einer Größe, bei der 12 Byte zur maximalen Übertragungsdatengröße hinzugefügt sind, mit der für die Übertragung verwendeten Geschwindigkeit übertragen wird, und der vorgenannten Overhead-Bandbreite.
  • 7 zeigt den Aufbau eines Übertragungs-PCR, ein Register zur Steuerung der isochronen Datenübertragung, das sich im Adressraum befindet, den jeder Knoten von P1349 hat. Das PCR ist ein 32-Bit-Register und besteht aus einem 1-Bit-Online-Identifikator 701, der angibt, ob das PCR nutzbar ist; einem 1-Bit-Übertragungsverbindungszähler 702, der angibt, dass die Übertragung, die vom Übertragungs-PCR gesteuert wird, abgebrochen werden kann; einem 6-Bit-Punkt-zu-Punkt-Verbindungszähler 703, der die Anzahl der Vorrichtungen angibt, die das PCR gesteuert haben; einem ungenutzten 2-Bit-Feld 704; einem Kanal 705, der die Kanalnummer angibt, die zur Übertragung von isochronen 6-Bit-Daten verwendet wird; einer 2-Bit-Datengeschwindigkeit 706, die die für die Übertragung verwendete Geschwindigkeit angibt; einem 4-Bit-Overhead-Identifikator 707, der den Laufzeitverzögerungsidentifikator-Haltemitteln entspricht; und einer 10-Bit-Nutzdatengröße 708, die den maximale-Übertragungsdatengröße-Haltemitteln entspricht und die Nutzdatengröße durch eine Einheit von 4 Bit ausdrückt.
  • Bei der ersten exemplarischen Ausführungsform kann die Nutzdatengröße 708 des PCR als erfasste Bandbreite 104 verwendet werden.
  • Die Übertragungssteuervorrichtung zur Steuerung der Übertragung kann die Übertragung durch Schreiben von Werten in das Register steuern und kann den Übertragungszustand zu diesem Zeitpunkt durch Lesen der Werte im Register bestimmen. Die Übertragungsvorrichtung führt die Übertragung durch, wenn ein anderer Wert als null in den Übertragungsverbindungszähler 702 oder den Punkt-zu-Punkt-Verbindungszähler 703 geschrieben wird, wenn der Online-Identifikator 701 des Übertragungs-PCR 1 ist. Wenn hingegen beide Werte null sind, wird die Ausgabe abgebrochen. Nur wenn der Punkt-zu- Punkt-Verbindungszähler 703 0 und der Übertragungsverbindungszähler 702 1 ist, löschen die Vorrichtungen mit Ausnahme der Vorrichtung, die den Übertragungsbeginn angewiesen hat, den Übertragungsverbindungszähler 702 und können die Übertragung unterbrechen.
  • Da der Laufzeitverzögerungsidentifikator 405 aus einem später genannten Grund in einen anderen Identifikator umgewandelt worden sein könnte, wenn die Bandbreiten-Erfassungsmittel 403 die Bandbreite erfassen, wird die Bandbreite anhand des Laufzeitverzögerungsidentifikators 405, der in den Laufzeitverzögerungsidentifikator-Haltemitteln 401 gehalten wird, und der maximalen Übertragungsdatengröße 406, die in den maximale-Übertragungsdatengröße-Haltemitteln 402 gehalten wird, erfasst. Bei der Erfassung der Bandbreite lesen die Bandbreiten-Erfassungsmittel 403 die maximale Übertragungsdatengröße 406 aus den maximale-Übertragungsdatengröße-Haltemitteln 402, addieren 12 Byte zur maximalen Übertragungsdatengröße 406 und erfassen die Bandbreite, die zur Übertragung eines Pakets dieser Größe mit der im PCR enthaltenen Datenübertragungsgeschwindigkeit 706 notwendig ist, um aus dem vorgenannten Grund aus der Nutzdatengröße eine Paketgröße zu ermitteln. Die Bandbreiten-Erfassungsmittel 403 lesen den Laufzeitverzögerungsidentifikator 405 aus den Laufzeitverzögerungsidentifikator-Haltemitteln 401 und addieren die vom Laufzeitverzögerungsidentifikator 405 bestimmte Overhead-Bandbreite zur Bandbreite für die Paketübertragung.
  • Die Bandbreiten-Erfassungsmittel 403 geben die aus dem vorgenannten Ergebnis ermittelte Bandbreite an die Sende-/Empfangsmittel 404 als Anforderung zur Bandbreiten-Zuweisung aus, und die Sende-/Empfangsmittel 404 geben die empfangene Anforderung zur Bandbreiten-Zuweisung an das Übertragungsmedium 408 als asynchrones Paket aus, um sie zu einem Bandbreiten-Steuerknoten zu senden. Als Ergebnis der Anforderung wird das empfangene Paket an die Bandbreiten-Erfassungsmittel 403 ausgegeben. Die Bandbreiten-Erfassungsmittel 403 entscheiden, ob die Bandbreite aus dem Ergebnis zur Anforderung zur Bandbreiten-Zuweisung erfasst wurde. Der Übertragungsbeginn kann durch Schreiben in den Übertragungsverbindungszähler 702 des PCR oder in den Punkt-zu-Punkt-Verbindungszähler 703 anhand des Ergebnisses der Bandbreiten-Erfassung angewiesen werden.
  • Unter Berücksichtigung des vorstehenden Verfahrens wird nachstehend ein Beispiel für eine Bandbreiten-Zuweisung für die Übertragung von digitalen VCR-Daten erläutert, die zurzeit entwickelt wird.
  • Wenn die digitalen VCR-Daten unter Verwendung von P1349 übertragen werden, werden die Daten alle 480 Byte geteilt und als isochrones Paket übertragen. Somit wird der Wert 122, bei dem 488 Byte als Einheit von 4 Byte ausgedrückt werden, als maximale Übertragungsdatengröße geschrieben, während der Wert 488 Byte der Wert ist, der durch Addieren der 8 Byte des CIP-Kopfes zur Teilungseinheit von 480 Byte erhalten wird.
  • Die Bandbreiten-Erfassungsmittel 403 lesen den Wert 122, der die maximale Übertragungsdatengröße ist, aus den im PCR enthaltenen maximale-Übertragungsdatengröße-Haltemitteln (Nutzdatengröße 708) und multiplizieren ihn mit vier, sodass die bekannte Nutzdatengröße von 488 Byte erhalten wird. Außerdem wird festgestellt, dass der Wert 500 Byte, der durch Addition von 12 Byte zu 488 Byte erhalten wird, die Größe eines Pakets für die Isochronisationsdaten ist. Anhand des Wertes der im PCR enthaltenen Datengeschwindigkeit 706 wird die für die Paketübertragung erforderliche Bandbreite ermittelt. Mit der bei P1349 verwendeten Bandbreiteneinheit wird die Bandbreite 2000, wenn die Datengeschwindigkeit 706 eine Übertragung mit 100 MB/s angibt. Wenn die Datengeschwindigkeit 706 jedoch eine Übertragung mit 200 MB/s angibt, wird die Bandbreite 1000, also die Hälfte von 2000.
  • Die Bandbreiten-Erfassungsmittel 403 lesen einen Laufzeitverzögerungsidentifikator aus den im PCR enthaltenen Laufzeitverzögerungsidentifikator-Haltemitteln (Overhead-Identifikator 707). Die Bandbreiten-Erfassungsmittel 403 haben eine Korrespondenztabelle für das Overhead-Muster in Abhängigkeit vom Bitmuster der in Tabelle 1 angegebenen 4-Bit-Laufzeitverzögerungsidentifikatoren, und die Overhead-Bandbreite wird durch Lesen des Laufzeitverzögerungsidentifikators ermittelt. Tabelle 1
    Laufzeitverzögerungsidentifikator Overhead-Bandbreite
    0000 113
    0001 137
    0010 162
    0011 166
    0100 210
    0101 235
    0110 259
    0111 283
    1000 307
    1001 332
    1010 356
    1011 380
    1100 405
    1101 429
    1110 453
    1111 477
  • Die Summe aus der als Ergebnis erhaltenen Overhead-Bandbreite und dem Wert 20.00, der die Paket-Bandbreite ist, ist die erfasste Bandbreite.
  • Wenn der Punkt-zu-Punkt-Verbindungszähler 703 des PCR 0 ist und der Übertragungsverbindungszähler 702 1 ist, kann die Übertragung abgebrochen werden, indem ein anderer Knoten als der Knoten, der den Befehl für den Übertragungsbeginn gibt, den Übertragungsverbindungszähler 702 rückstellt, sodass eine andere Übertragung unter Verwendung der bei der abgebrochenen Übertragung genutzten Bandbreite möglich ist. Hierbei wird die genutzte Bandbreite aus dem im PCR enthaltenen Laufzeitverzögerungsidentifikator und der maximalen Übertragungsdatengröße ermittelt.
  • Das Blockdiagramm einer Übertragungsvorrichtung bei einer solchen Schaltung der Übertragung wird in 8 gezeigt. Eine erste Übertragungsvorrichtung 806, die jetzt die Übertragung durchführt, besteht aus Laufzeitverzögerungsidentifikator-Haltemitteln 801, die einen Laufzeitverzögerungsidentifikator 804 halten; maximale-Übertragungsdatengröße-Haltemitteln 802, die eine maximale Übertragungsdatengröße 805 halten; und Sende-/Empfangsmitteln 803, die ein Paket zwischen den Sende-/Empfangsmitteln 803 selbst und einem Übertragungsmedium 807 senden und empfangen. Eine zweite Übertragungsvorrichtung 814, die die Übertragung neu startet, besteht aus Sende-/Empfangsmitteln 808, die ein Paket zwischen den Sende-/Empfangsmitteln 808 selbst und dem Übertragungsmedium 807 senden und empfangen; Bandbreiten-Erfassungsmitteln 809; Laufzeitverzögerungsidentifikator-Haltemitteln 810, die einen Laufzeitverzögerungsidentifikator 812 halten; und maximale-Übertragungsdatengröße-Haltemitteln 811, die eine maximale Übertragungsdatengröße 813 halten.
  • Wenn die zweite Übertragungsvorrichtung 814 die Übertragung der ersten Übertragungsvorrichtung 806 abbricht und die Übertragung unter Verwendung der Bandbreite durchführt, die von der ersten Übertragungsvorrichtung 806 genutzt wurde, wird der Übertragungsverbindungszähler des PCR der ersten Übertragungsvorrichtung rückgestellt. Dabei lesen die Bandbreiten-Erfassungsmittel 809 der zweiten Übertragungsvorrichtung den Laufzeitverzögerungsidentifikator 804, der in den Laufzeitverzögerungsidentifikator-Haltemitteln 801 gehalten wird, der ein Teil des PCR der ersten Übertragungsvorrichtung 806 ist, und die maximale Übertragungsdatengröße 805, die in den maximale-Übertragungsdatengröße-Haltemitteln 802 gehalten wird.
  • Da in diesem Fall der Knotenidentifikator der ersten Übertragungsvorrichtung 806 im CIP-Kopf des Pakets für isochrone Daten, der die in 3 gezeigte Struktur hat, enthalten ist und von der ersten Übertragungsvorrichtung gesendet wird, kann die zweite Übertragungsvorrichtung 814 den Knotenidentifikator der ersten Übertragungsvorrichtung 806 festlegen, die die Daten dadurch sendet, dass sie die gerade gesendeten Daten empfängt und den CIP-Kopf prüft.
  • Aufgrund des Laufzeitverzögerungsidentifikators 804 und der maximalen Übertragungsdatengröße 805, die von der ersten Übertragungsvorrichtung 806 gelesen werden, suchen die Bandbreiten-Erfassungsmittel 809 der zweiten Übertragungsvorrichtung 814 die Bandbreite, die die erste Übertragungsvorrichtung erfasst hat und in ähnlicher Weise wie bei der vorgenannten üblichen Bandbreitenerfassung genutzt hat. Die hier ermittelte Bandbreite, die von der ersten Übertragungsvorrichtung 806 erfasst worden ist, kann von der zweiten Übertragungsvorrichtung 814 genutzt werden, nachdem die erste Übertragungsvorrichtung 806 die Übertragung abgebrochen hat.
  • Es ist nicht immer notwendig, die im PCR enthaltene Datengeschwindigkeit 706 zu lesen, obwohl die Datengeschwindigkeit, die verwendet wird, wenn die von der ersten Übertragungsvorrichtung 806 verwendete Bandbreite ermittelt wird, normalerweise durch Lesen der im PCR enthaltenen Datengeschwindigkeit 706 erhalten wird, da sie aus der Empfangsgeschwindigkeit beim Empfang eines Pakets für isochrone Daten ermittelt werden kann, um den Knotenidentifikator der ersten Übertragungsvorrichtung 806 zu ermitteln.
  • Die Bandbreiten-Erfassungsmittel 809 vergleichen die gegebene Bandbreite, die nach dem vorstehenden Verfahren erfasst worden ist, mit der Bandbreite, die in ähnlicher Weise aus dem in der zweiten Übertragungsvorrichtung 814 gehaltenen Laufzeitverzögerungsidentifikator 812 und der in den maximale-Übertragungsdatengröße-Haltemitteln 811 gehaltenen maximalen Übertragungsdatengröße 813 ermittelt wird und verwendet werden soll. Wenn die gegebene Bandbreite und die zu verwendende Bandbreite unterschiedlich sind, muss eine zusätzliche Bandbreite zum Bandbreiten-Steuerknoten zurückgesendet werden oder aber eine unzureichende Bandbreite neu erfasst werden.
  • Wenn dabei der von der ersten Übertragungsvorrichtung 806 gelesene Laufzeitverzögerungsidentifikator 804 kleiner als der in den Laufzeitverzögerungsidentifikator-Haltemitteln 810 der zweiten Übertragungsvorrichtung 814 gehaltene Laufzeitverzögerungsidentifikator 812 ist, kann der Laufzeitverzögerungsidentifikator 812 der zweiten Übertragungsvorrichtung 814 den gleichen Wert wie der von der ersten Übertragungsvorrichtung 806 gelesene Laufzeitverzögerungsidentifikator 804 annehmen. Das ist darauf zurückzuführen, dass der Laufzeitverzögerungsidentifikator nur aus der Verbindungstopologie des Busses ermittelt wird und der kleinste Laufzeitverzögerungsidentifikator verwendet werden kann, wenn es ein Knoten ist, der mit dem gleichen Bus verbunden ist, obwohl nach der Berechnungsmethode, die für die Berechnung des später erwähnten Laufzeitverzögerungsidentifikators verwendet wird, ein anderer Wert an jedem Knoten geschrieben werden könnte.
  • Wie vorstehend dargelegt, ist der Anfangswert der Laufzeitverzögerungsidentifikator-Haltemittel ein Wert, der dem Fall entspricht, dass der Bus die vom P1349-Standard zugelassene maximale Zusammensetzung hat. Daher hat die zweite Übertragungsvorrichtung 814, der eine Bandbreite zugewiesen wird, einen Anfangswert als Laufzeitverzögerungsidentifikator 812, und andererseits kann der Laufzeitverzögerungsidentifikator 804 der ersten Übertragungsvorrichtung 806 die Bandbreite des Übertragungsmediums dadurch effektiv nutzen, dass nach dem Vergleichen der Werte der kleinere Wert gewählt wird, wenn in diesem Fall die Bandbreite gegeben ist, wenn durch Prüfen der Verbindungstopologie des Busses ein kleinerer Wert als der Anfangswert geschrieben wird.
  • 9 zeigt das Blockdiagramm für das Verfahren, wenn eine Übertragungssteuervorrichtung einen Laufzeitverzögerungsidentifikator ermittelt. Bei der exemplarischen Ausführungsform besteht eine Übertragungsvorrichtung 910 aus Sende-/Empfangsmitteln 907 zum Senden und Empfangen eines Pakets zu und von einem Übertragungsmedium 906 und aus Laufzeitverzögerungsidentifikator-Haltemitteln 908 zum Halten eines Laufzeitverzögerungsidentifikators 909. Eine Übertragungssteuervorrichtung 905 besteht aus Analysenmitteln 901 zum Analysieren der Verbindungstopologie der mit dem Übertragungsmedium verbundenen Vorrichtungen, Identifikator-Bestimmungsmitteln 902 zum Bestimmen des Laufzeitverzögerungsidentifikators entsprechend dem Analysenergebnis, Identifikator-Setzmitteln 903 zum Setzen des Laufzeitverzögerungsidentifikators 909 in den Laufzeitverzögerungsidentifikator-Haltemitteln 908 der Übertragungsvorrichtung 910 und Sende-/Empfangsmitteln zum Senden und Empfangen eines Pakets zu und vom Übertragungsmedium 906.
  • Die Analysenmittel 901 empfangen alle Selbsterkennungspakete, die von jedem mit dem Bus verbundenen Knoten beim Rücksetzen von P1349 ausgegeben werden, und analysieren unter Verwendung der in den Selbsterkennungspaketen enthaltenen Informationen die Baumstruktur des Busses. Durch Analyse der Baumstruktur wird die Anzahl der Relaisknoten bei der Übertragung zwischen zwei Knoten ermittelt, und der größte Wert wird ausgegeben. Die Identifikator-Bestimmungsmittel 902 berechnen die maximale Laufzeitverzögerung, die auftreten könnte, aus der Höchstanzahl der Relaisknoten in dem Bus, die von den Analysenmitteln 901 eingegeben wird, und ermitteln anhand dieses Wertes die Größe der Overhead-Bandbreite, die bei der isochronen Datenübertragung erfasst werden muss. Die Identifikator-Bestimmungsmittel 902 bestimmen aus der Overhead-Bandbreite den am besten geeigneten Laufzeitverzögerungsidentifikator und geben ihn aus.
  • Als Korrespondenz zwischen der Anzahl der Relaisknoten und der hier verwendeten Overhead-Bandbreite können beispielsweise die in Tabelle 2 angegebenen Werte verwendet werden. Tabelle 2
    Anzahl der Relaisknoten Overhead-Bandbreite
    0 113
    1 137
    2 162
    3 166
    4 210
    5 235
    6 259
    7 283
    8 307
    9 332
    10 356
    11 380
    12 405
    13 429
    14 453
    15 477
  • Die in Tabelle 2 angegebenen Werte sind Höchstwerte, die unabhängig von der Lage des die Busbelegung steuernden Knotens bestimmt wurden, und sie wurden unter Verwendung von Gl. 2 berechnet. Es ist auch möglich, die Laufzeitverzögerung unter Berücksichtigung der Lage des die Busbelegung steuernden Knotens im Bus zu berechnen. Auch wenn in diesem Fall die Höchstanzahl der im Bus vorhandenen Relaisknoten die Gleiche ist, könnte der Wert kleiner als die in Tabelle 1 angegebene Overhead-Bandbreite sein. Die in Tabelle 1 angegebenen Werte werden für die Reaktion zwischen den Overhead-Bandbreiten und den Bitmustern der 4-Bit-Laufzeitverzögerungsidentifikatoren verwendet. Der Laufzeitverzögerungsidentifikator kann wie der vorgenannte Identifikator bestimmt werden.
  • Somit ermitteln die Identifikator-Bestimmungsmittel 902 die Overhead-Bandbreite aus der Höchstanzahl der von den Analysenmitteln 901 bereitgestellten Relaisknoten und bestimmen den Laufzeitverzögerungsidentifikator aus der Overhead-Bandbreite und geben ihn aus. Die Overhead-Bandbreite kann in nur einem Wert aus dem Laufzeitverzögerungsidentifikator durch Bestimmen einer solchen Korrespondenz ermittelt werden.
  • Die Identifikator-Setzmittel 903 empfangen den von den Identifikator-Bestimmungsmitteln 902 bestimmten Laufzeitverzögerungsidentifikator und schreiben ihn in die Laufzeitverzögerungsidentifikator-Haltemittel 908 der Übertragungsvorrichtung 910. Das Schreiben erfolgt durch Schreiben in das PCR unter Verwendung eines asynchronen Pakets.
  • Wie vorstehend dargelegt, wird ein Identifikator, der von der für P1349 zulässigen maximalen Verbindungstopologie bestimmt wird, als Anfangswert in die Laufzeitverzögerungsidentifikator-Haltemittel 908 der Übertragungsvorrichtung 910 geschrieben. Um diesen Wert zu ändern, muss die Verbindungstopologie des Busses analysiert und die Höchstanzahl der Relaisknoten ermittelt werden. Da jedoch eine isochrone Datenübertragung auch dann möglich ist, wenn der Laufzeitverzögerungsidentifikator als Anfangswert verwendet wird, ohne dass die Verbindungstopologie des Busses analysiert wird, müssen nicht alle Übertragungsvorrichtungen mit den Analysenmitteln 901 für die Verbindungstopologie, den Identifikator-Bestimmungsmitteln 902 oder den Identifikator-Setzmitteln 903 versehen sein. Da in diesem Fall eine größere Bandbreite als die ursprünglich erforderliche Bandbreite erfasst wird, kann die Bandbreite des Übertragungsmediums nicht effektiv genutzt werden.
  • Die effektive Nutzung der Bandbreite des Übertragungsmediums wird durch Verbinden der Übertragungssteuervorrichtung 905 mit dem Übertragungsmedium, durch Ermitteln eines Laufzeitverzögerungsidentifikators durch Analyse der Verbindungstopologie der mit dem Bus verbundenen Vorrichtungen und durch Setzen des Laufzeitverzögerungsidentifikators möglich, der als für die Laufzeitverzögerungsidentifikator-Haltemittel der mit dem Bus verbundenen Übertragungsvorrichtung geeignet angesehen wird. Da die Laufzeitverzögerungsidentifikator-Haltemittel über einen Bus schreiben können, wenn es mindestens eine Übertragungssteuervorrichtung im Bus gibt, kann ein Laufzeitverzögerungsidentifikator, der kleiner als der Anfangswert ist, gesetzt werden. Daher brauchen nicht alle Übertragungsvorrichtungen mit Analysenmitteln 901 für die Verbindungstopologie, Identifikator-Bestimmungsmitteln 902 usw. versehen zu sein, und die Bandbreite des Übertragungsmediums kann allein unter Verwendung der Korrespondenztabelle für die Laufzeitverzögerungsidentifikatoren und die Overhead-Bandbreiten (Tabelle 1) effektiv genutzt werden.
  • Eine andere Übertragungssteuervorrichtung als die Übertragungsvorrichtungen, die Laufzeitverzögerungsidentifikator-Haltemittel haben, könnte besser geeignete Laufzeitverzögerungsidentifikatoren als der bereits gesetzte Wert schreiben. Wenn daher, wie vorstehend dargelegt, die Bandbreiten-Erfassungsmittel die Bandbreite erfassen, muss ein Wert in den Laufzeitverzögerungsidentifikator-Haltemitteln gelesen werden und anhand des gelesenen Wertes muss die Overhead-Bandbreite bestimmt werden.
  • Für die Verwendung beim Schalten der Übertragungsvorrichtungen muss der Laufzeitverzögerungsidentifikator, der in den Laufzeitverzögerungsidentifikator-Haltemitteln gehalten wird, der Wert sein, der verwendet wurde, als die Bandbreite erfasst wurde. Daher ist eine Übertragungsvorrichtung, für die ein Laufzeitverzögerungsidentifikator von der Übertragungssteuervorrichtung gesetzt wird, auf die Übertragungsvorrichtung beschränkt, die zu diesem Zeitpunkt nicht sendet. Das heißt, ein Laufzeitverzögerungsidentifikator kann nur dann gesetzt werden, wenn sowohl der Übertragungsverbindungszähler 702 des PCR als auch der Punkt-zu-Punkt-Verbindungszähler 703 null sind.
  • Der am besten geeignete Wert eines Laufzeitverzögerungsidentifikators wird ursprünglich als ein einziger Wert bestimmt, wenn die Verbindungstopologie des Busses bestimmt wird. Um jedoch den am besten geeigneten Wert zu ermitteln, wird die Verbindungstopologie des Busses analysiert, und alle Relaisknoten zwischen den Knoten und in einigen Fällen die Lage des Steuerknotens für die Busbelegung im Bus müssen fehlerfrei ermittelt werden. Hierfür ist eine komplizierte Analyse notwendig. Wenn nur wenige Vorrichtungen mit dem Bus verbunden sind, kann der Laufzeitverzögerungsidentifikator auf einen kleineren Wert als der nur auf der Anzahl der Vorrichtungen beruhende Anfangswert, der möglicherweise nicht der am besten geeignete ist, gesetzt werden.
  • Bei P1349 wird von einem Standard festgelegt, dass die Anzahl der Relaisknoten zwischen den entferntesten Knoten 15 und die Anzahl der Verbindungszeitpunkte 16 sein muss. Wenn die Anzahl der mit dem Bus verbundenen Knoten M kleiner als 17 ist, ist die Anzahl der Relaisknoten zwischen den entferntesten Knoten niemals größer als (M – 2), unabhängig davon, welche Verbindungstopologie gewählt wird. Daher wird in diesem Fall die Verbindungstopologie nicht analysiert und der Laufzeitverzögerungsidentifikator kann dadurch bestimmt werden, dass (M – 2), die Höchstanzahl der Relaisknoten von der Anzahl der mit dem Bus verbundenen Knoten, als Anzahl der Relaisknoten angesetzt wird. Wenn M größer als 17 ist, wird der Wert 15, der der Höchstwert der für P1349 zulässigen Werte ist, verwendet. Durch Setzen eines Laufzeitverzögerungsidentifikators, der wie vorstehend ermittelt wird, kann die Bandbreite ohne kompliziertes Verfahren effektiver als in dem Fall genutzt werden, dass der Laufzeitverzögerungsidentifikator überhaupt nicht gesetzt wird, auch wenn die Bandbreite des Übertragungsmediums nicht voll genutzt werden kann.
  • Somit kann es mehrere Verfahren geben, mit denen eine Übertragungsvorrichtung einen Laufzeitverzögerungsidentifikator ermittelt, und es kann mehrere Übertragungssteuervorrichtungen zum Setzen von Laufzeitverzögerungsidentifikatoren in ein und demselben Bus geben. Daher wird in die Laufzeitverzögerungsidentifikator-Haltemittel, in die der Laufzeitverzögerungsidentifikator geschrieben wird, der für den am besten Geeigneten gehalten wird, manchmal ein größerer Laufzeitverzögerungsidentifikator als dieser geschrieben. In diesem Fall könnte die Gefahr bestehen, dass die Bandbreite des Übertragungsmediums nicht effektiv genutzt werden kann. Dieses Problem kann vermieden werden, indem ein Laufzeitverzögerungsidentifikator nur dann gesetzt wird, wenn er kleiner als der bereits gesetzte Wert ist, wobei der Wert, der gerade gesetzt werden soll, mit dem bereits gesetzten Wert verglichen wird.
  • Anwendungsmöglichkeiten in der Industrie
  • Im ersten Fall wird die Datenübertragung dadurch unterbrochen, dass sich die in eine Übertragungsvorrichtung eingegebene Daten-Bandbreite ändert, wenn die Bandbreite, die zum Ausgeben zu einem Übertragungsmedium erforderlich ist, größer als die vor der Übertragung erfasste Bandbreite ist, und dadurch kann vermieden werden, dass die kontinuierliche Übertragung der anderen Vorrichtungen, die das gleiche Übertragungsmedium verwenden, gestört wird.
  • Im zweiten Fall wird die Datenübertragung dadurch unterbrochen, dass sich die in eine Übertragungsvorrichtung eingegebene Daten-Bandbreite ändert, wenn die Bandbreite, die zum Ausgeben zu einem Übertragungsmedium erforderlich ist, größer als die vor der Übertragung erfasste Bandbreite ist, und dadurch kann vermieden werden, dass die kontinuierliche Übertragung der anderen Vorrichtungen, die das gleiche Übertragungsmedium verwenden, gestört wird, und außerdem kann einer Empfangsvorrichtung die für die Datenübertragung erforderliche Bandbreite mitgeteilt werden, indem die zu sendende Daten-Bandbreite auch dann gesendet wird, wenn die Datenübertragung unterbrochen ist, und Vorrichtungen, die die Daten empfangen haben, können unter Verwendung dieser Bandbreiteninformationen arbeiten.
  • Im dritten Fall wird ein Zustand der Übertragungsunterbrechung in der Übertragungsvorrichtung festgestellt, und in der Empfangsvorrichtung kann ein entsprechendes Verfahren durchgeführt werden, indem festgestellt wird, dass Daten in einem festgelegten Zeitraum nicht empfangen werden, wenn die Daten von dem Übertragungsmedium empfangen werden.
  • Im vierten Fall wird ein Zustand der Übertragungsunterbrechung in der Übertragungsvorrichtung festgestellt, und in der Empfangsvorrichtung kann ein entsprechendes Verfahren durchgeführt werden, indem festgestellt wird, dass Daten in einem festgelegten Zeitraum nicht empfangen werden, wenn die Daten von dem Übertragungsmedium empfangen werden, und außerdem kann ein entsprechendes Verfahren aufgrund der Bandbreiteninformationen der Empfangsdaten durchgeführt werden.
  • Im fünften Fall kann, da der bei der Bandbreitenerfassung verwendete Laufzeitverzögerungsidentifikator und die maximale Übertragungsdatengröße von außen über ein Übertragungsmedium gelesen werden können, eine andere Vorrichtung, die mit demselben Übertragungsmedium verbunden ist, die erfasste Bandbreite erhalten, weshalb das Verfahren zur Erfassung der Bandbreite, das mit einer Bandbreitenumwandlung verbunden ist, wenn eine andere Übertragungsvorrichtung unter Verwendung der bereits erfassten Bandbreite sendet, vereinfacht werden kann.
  • Im sechsten Fall kann die Bandbreite, die ein Übertragungsmediums hat, effektiv dadurch genutzt werden, dass eine Übertragungssteuervorrichtung die Verbindungstopologie der mit dem Übertragungsmedium verbundenen Vorrichtung analysiert und aufgrund des Analysenergebnisses einen Laufzeitverzögerungsidentifikator setzt. Da der Laufzeitverzögerungsidentifikator außerhalb der Vorrichtung über das Übertragungsmedium gesetzt werden kann, ist es möglich, die Bandbreite des Übertragungsmediums effektiv dadurch zu nutzen, dass es mindestens eine Übertragungssteuervorrichtung im Übertragungsmedium gibt, auch wenn nicht alle Übertragungsvorrichtungen Analysenmittel zur Analyse der Verbindungstopologie der mit dem Übertragungsmedium verbundenen Vorrichtung haben.
  • Im siebenten Fall kann die Bandbreite effektiv genutzt werden, ohne dass ein kompliziertes Verfahren erforderlich ist, indem eine Beurteilung anhand der Anzahl der mit dem Übertragungsmedium verbundenen Vorrichtungen durchgeführt wird, wenn die Verbindungstopologie der mit dem Übertragungsmedium verbundenen Vorrichtungen analysiert wird.
  • Im achten Fall kann eine Übertragungsvorrichtung, die für eine interne Analyse eines digitalen Signals nicht erforderlich ist, durch Ermitteln der Datengröße erhalten werden, und Hardware und Kosten können verringert werden.
  • Im neunten Fall kann durch Einstellen des Sendezeitpunkts die Steuerung in einer Übertragungsvorrichtung so durchgeführt werden, dass die Kapazität des Puffers auf der Empfangsvorrichtungsseite nicht über- oder unterschritten wird. Die Anzahl von Datenpaketen im Puffer in der Empfangsvorrichtung erreicht in einem Bereich, in dem der Puffer nicht überläuft, ihr Maximum, indem sie so gesteuert wird, dass sie in einem Bereich, in dem sie den Festwert als Zählwert nicht überschreitet, den größtmöglichen Wert annimmt, und die Ausgabe in der Empfangsvorrichtung wird so selten wie möglich unterbrochen, wenn in der Übertragungsvorrichtung oder im Übertragungsmedium Fehler auftreten und Übertragungspakete eine bestimmte Zeit lang nicht in der Empfangsvorrichtung ankommen.
  • Im zehnten Fall kann eine Ausgabe zu einer Aufzeichnungsvorrichtung zum richtigen Zeitpunkt erfolgen, ohne dass der Puffer in der Empfangsvorrichtung überläuft, indem eine Übertragungsvorrichtung eine den Zeitpunkt angebende Übertragungszeitmarke, die von einer Empfangsvorrichtung ausgegeben wird, zu den Daten hinzufügt und die Daten überträgt und eine Empfangsvorrichtung die Daten zu dem in der Übertragungszeitmarke geschriebenen Zeitpunkt ausgibt.
    • 1
    Informationstabellenhalter
    2
    Übertragungsgeschwindigkeitsinformationen-Gewinner
    3
    Zähler
    4
    Übertragungsbandbreiten-Bestimmer
    21
    Glättungspuffer
    22
    Ankunftszeiterfasser
    23
    Zeitmarkengenerator
    24
    Zeitmarkenaddierer
    25
    Übertragungszeitgeber
    26
    Zykluszeitregister
    27
    Übertragungspaketwandler
    30
    Ausgabezeit-Beurteilungseinheit
    31
    Zähler
    32
    Übertragungszeitregler
    101
    Bandbreiten-Erkennungsmittel
    102
    Erforderliche-Bandbreite-Berechnungsmittel
    103
    Übertragungszustands-Beurteilungsmittel
    104
    Erfasste Bandbreite
    105
    Übertragungssteuermittel
    106
    Bandbreiteninformationen-Addiermittel
    107
    Sendemittel
    108, 112, 122
    Daten
    109
    Daten-Bandbreite
    110
    Erforderliche Bandbreite im Übertragungsmedium
    111
    Übertragungszustands-Beurteilungsergebnis
    113, 119
    Mit Bandbreiteninformationen versehene Daten
    114
    Übertragungsmedium
    115
    Empfangsmittel
    116
    Übertragungsunterbrechungs-Erkennungsmittel
    117
    Bandbreiteninformationen-Trennungsmittel
    118
    Verarbeitungsmittel
    120
    Übertragungsunterbrechungs-Erkennungsergebnis
    121
    Bandbreiteninformationen
    123
    Befehlssignal für Aufzeichnung und Wiedergabe
    124
    Übertragungsvorrichtung
    125
    Empfangsvorrichtung
    126
    Tuner
    127
    Wiedergabevorrichtung
    128
    Aufzeichnungsvorrichtung
    129
    Wiedergabevorrichtung
    130
    Datenverarbeitungsmittel
    201
    Paketkopf
    202
    CRC für Paketkopf
    203a, 203b, 206
    CIP-Kopf
    204
    Datenblock
    205
    CRC für Daten
    207
    Nutzdaten-Teil
    301
    SID (Source Node ID; Quellenknoten-Kennnummer)
    302
    DBS (Data Block Size; Datenblockgröße)
    303
    FN (Fraction Number; Teilungsnummer)
    304
    QPC (Quadlet Padding Count)
    305
    SPH (Source Packet Header; Quellenpaketkopf)
    306
    DBC (Data Block Continuity Counter; Datenblock-Kontinuitätszähler)
    307
    FMT (Format)
    308
    FDF (Format Dependent Field; formatabhängiges Feld)
    401, 801, 810, 908
    Laufzeitverzögerungsidentifikator-Haltemittel
    402, 802, 811
    Maximale-Übertragungsdatengröße-Haltemittel
    403, 809
    Bandbreiten-Erfassungsmittel
    404, 803, 808, 904, 907
    Sende-/Empfangsmittel
    405, 804, 812, 909
    Laufzeitverzögerungsidentifikator
    406, 805, 813
    Maximale Übertragungsdatengröße
    407, 806, 814, 910
    Übertragungsvorrichtung
    408, 807, 906
    Übertragungsmedium
    501
    Paket
    502
    Busbelegungsanforderung
    503
    Busbenutzungsgenehmigung
    601
    Steuerknoten für Busbelegung
    602
    Relaisknoten
    603
    Übertragungsknoten
    701
    Onine-Identifikator
    702
    Übertragungsverbindungszähler
    703
    Punkt-zu-Punkt-Verbindungszähler
    704
    Ungenutztes Feld
    705
    Kanal
    706
    Datengeschwindigkeit
    707
    Overhead-Identifikator
    708
    Nutzdatengröße
    901
    Analysenmittel
    902
    Identifikator-Bestimmungsmittel
    903
    Identifikator-Setzmittel
    905
    Übertragungssteuervorrichtung
  • 1
    • Wiedergabegerät
    • Übertragungsvorrichtung
    • Datenverarbeitungsmittel
    • Übertragungssteuermittel
    • Erfasste Bandbreite
    • Übertragungszustand- Beurteilungsmittel
    • Bandbreiten-Erkennungsmittel
    • Erforderliche-Bandbreite-Berechnungsmittel
    • Bandbreiteninformationen-Addiermittel
    • Sendemittel
    • Übertragungsmedium
    • Empfangsvorrichtung
    • Empfangsmittel
    • Bandbreiteninformationen-Trennungsmittel
    • Übertragungsunterbrechungs-Erkennungsmittel
    • Verarbeitungsmittel
    • Aufzeichnungsvorrichtung
    • Wiedergabegerät
  • 2
    • Paketkopf
    • CRC für Paketkopf
    • Datenblock
    • Datenblock
    • CRC für Daten
    • CIP-Kopf
    • Nutzdaten-Teil
  • 4
    • Laufzeitverzögerungsidentifikator
    • Maximale Übertragungsdatengröße
    • Laufzeitverzögerungsidentifikator-Haltemittel
    • Maximale-Übertragungsdatengröße-Haltemittel
    • Bandbreiten-Erfassungsmittel
    • Sende-/Empfangsmittel
  • 5
    • Steuerknoten für Busbelegung
    • Übertragungsknoten
  • 6
    • Steuerknoten für Busbelegung
    • Relaisknoten
    • Relaisknoten
    • Übertragungsknoten N-1 Knoten
  • 7
    • Overhead-Identifikator
    • Nutzdatengröße
  • 8
    • Laufzeitverzögerungsidentifikator
    • Maximale Übertragungsdatengröße
    • Laufzeitverzögerungsidentifikator-Haltemittel
    • Maximale-Übertragungsdatengröße-Haltemittel
    • Sende-/Empfangsmittel
    • Sende-/Empfangsmittel
    • Bandbreiten-Erfassungsmittel
    • Laufzeitverzögerungsidentifikator
    • Maximale Übertragungsdatengröße
    • Laufzeitverzögerungsidentifikator-Haltemittel
    • Maximale-Übertragungsdatengröße-Haltemittel
  • 9
    • Analysenmittel
    • Identifikator-Bestimmungsmittel
    • Identifikator-Setzmittel
    • Sende-/Empfangsmittel
    • Laufzeitverzögerungsidentifikator
    • Laufzeitverzögeningsidentifikator-Haltemittel
    • Sende-/Empfangsmittel
  • 10
    • Informationstabellenhalter
    • Übertragungsgeschwirndigkeitsinformationen-Gewinner
  • 11
    • Zähler
    • Übertragungsbandbreiten-Bestimmer
  • 12
    • Glättungspuffer
    • Zeitmarkenaddierer
    • Übertragungspaketwandler
    • Ankunftszeiterfasser
    • Zeitmarkengenerator
    • Übertragungszeitbestimmer
    • Zykluszeitregister
  • 13
    • Zeitmarkengenerator
    • Übertragungspaketwandler
    • Ausgabezeit-Beurteilungseinheit
    • Zähler
    • Übertragungszeitregler
    • Zykluszeitregister
  • 14
    • reserviert
    • Zyklus_zahl
    • Zyklus_verschiebung
    • Der Teil des Wertes des Zykluszeitregisters

Claims (1)

  1. Datenübertragungsvorrichtung zur isochronen Übertragung, wobei einem Übertragungsmedium eine Bandbreite zugewiesen werden muss, wenn die isochrone Übertragung stattfindet, mit: ersten Bandbreitenbestimmungsrnitteln, die eine maximale Größe eines Pakets für isochrone Daten aus einer maximalen Übertragungsdatengröße berechnen und eine erforderliche Bandbreite zum Übertragen des Pakets aus der maximalen Größe des Pakets für die isochronen Daten und einer Datengeschwindigkeit des Übertragungsmediums bestimmen; zweiten Bandbreitenbestimmungsmitteln, die eine Overhead-Bandbreite aus einem Laufzeitverzögerungsidentifikator-Wert unter Verwendung einer entsprechenden Tabelle zwischen dem Laufzeitverzögerungsidentifikator und der Overhead-Bandbreite bestimmen; Addiermitteln, die die Bandbreite von den ersten Bandbreitenbestimmungsmitteln und die Bandbreite von den zweiten Bandbreitenbestimmungsmitteln addieren; und Zuweisungsmitteln, die dem addierten Wert, der von den Addiermitteln berechnet wird, eine entsprechende Bandbreite zuweisen, wobei das Paket aus Nutzdaten, einem Paketkopf, einer CRC (Cyclic Redundancy Check; zyklische Blockprüfung) für den Paketkopf zum Erkennen eines Fehlers im Paketkopf und einer CRC für die Daten zum Erkennen eines Fehlers auf der Nutzdatenseite besteht.
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