(57)【要約】      （修正有）【課題】オーディオ・データとビデオ・データなどを扱うマルチメディアをネットワーク化する際のハードウェア構成の複雑さを解消する。【解決手段】ポート・シリーズの各ポートが、シリーズ内の次のポートのバイパス入力に接続されたバイパス出力を含み、シリーズ内の最後のポートが、シリーズ内の最初のポートのバイパス入力に接続されたバイパス出力を含む、ポート・シリーズの間で通信するためのリング・ネットワークを形成するポート・シリーズと、マルチメディア・デバイスと前記リング・ネットワークの間でデータが転送される際に経由するマルチメディア・デバイスの少なくとも１つのピンとを含むマルチメディア・デバイス。【選択図】図３
2011205640.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポート・シリーズの各ポートが、シリーズ内の次のポートのバイパス入力に接続されたバイパス出力を含み、シリーズ内の最後のポートが、シリーズ内の最初のポートのバイパス入力に接続されたバイパス出力を含む、ポート・シリーズの間で通信するためのリング・ネットワークを形成するポート・シリーズと、
マルチメディア・デバイスと前記リング・ネットワークの間でデータが転送される際に経由するマルチメディア・デバイスの少なくとも１つのピンとを含むマルチメディア・デバイス。
【請求項２】
データが、ネットワーク・データが前記リング・ネットワーク上で転送されるプロトコルと同様の形式にコンプライアントする又は適合する請求項１に記載のマルチメディア・デバイス。
【請求項３】
前記データを非コンプライアント・データからコンプライアント・データに変換してから、マルチメディア・デバイスから前記データを前記リング・ネットワークに転送するために前記ピンと前記バイパス出力の間に配置されたコントローラを有するインターフェースをさらに含む請求項１に記載のマルチメディア・デバイス。
【請求項４】
前記非コンプライアント・データが、前記リング・ネットワーク上でネットワーク・データが転送されるプロトコルとは異なる形式である請求項３に記載のマルチメディア・デバイス。
【請求項５】
前記バイパス出力ピンから前記バイパス入力ピンにロックされたアイソクロナス・データとして前記データを第１の速度で転送するように結合された第１のポートと、
前記データを受信し、前記データを前記第１の速度から、前記第１の速度に従属させられた第２の速度に変換するように結合された位相ロック・ループを有する第２のポートとを前記ポート・シリーズが含む請求項１に記載のマルチメディア・デバイス。
【請求項６】
前記バイパス出力から前記バイパス入力に、ロックされていないアイソクロナス・データとして前記データを第１の速度で転送するように結合され、前記第１の速度と、前記バイパス出力から前記バイパス入力に情報が送信される速度の位相差を転送するようにも結合された第１のポートと、
前記位相差の大きさに依存して、前記バイパス出力から前記バイパス入力に送信されるデータの周波数を変更するように結合された加算器を有する第２のポートとを前記ポート・シリーズが含む請求項１に記載のマルチメディア・デバイス。
【請求項７】
第１のポート受信入力と第１のポート送信出力を含む第１のポートを有する第１のマルチメディア・デバイスと、
第２のポート受信入力と第２のポート送信出力を含む第２のポートを有する第２のマルチメディア・デバイスとを含む通信システムであって、
前記第１のポート受信入力と前記第２のポート送信出力が、デジタル・データと右アナログ・オーディオ・データを転送するように結合され、前記第２のポート受信入力と前記第１のポート送信出力が、デジタル・データと左アナログ・オーディオ・データを転送するように結合されたシステム。
【請求項８】
前記右アナログ・オーディオ・データと前記左アナログ・オーディオ・データが、同時に転送される請求項７に記載の通信システム。
【請求項９】
前記第１のマルチメディア・デバイスが、（ｉ）右アナログ・オーディオ・データとデジタル・データが受信される、（ii）右アナログ・オーディオ・データとデジタル・データが送信される、（iii）左アナログ・オーディオ・データが受信され、デジタル・データが送信される、又は（iv）左アナログ・オーディオ・データが送信され、デジタル・データが受信される少なくとも１つのピンを含む請求項７に記載の通信システム。
【請求項１０】
前記第１のマルチメディア・デバイスが、（ｉ）左アナログ・オーディオ・データとデジタル・データが受信される、（ii）左アナログ・オーディオ・データとデジタル・データが送信される、（iii）右アナログ・オーディオ・データが受信され、デジタル・データが送信される、又は（iv）右アナログ・オーディオ・データが送信され、デジタル・データが受信される少なくとも１つのピンを含む請求項７に記載の通信システム。
【請求項１１】
前記第１のマルチメディア・デバイスが、アナログ−デジタル変換器を含み、前記第２のマルチメディア・デバイスが、デジタル−アナログ変換器を含む、又は前記第１のマルチメディア・デバイスが、デジタル−アナログ変換器を含み、前記第２のマルチメディア・デバイスが、アナログ−デジタル変換器を含む請求項７に記載の通信システム。
【請求項１２】
前記第１のマルチメディア・デバイスが、第３のポートを含み、前記第１のポートが、第１のポート入力と第１のポート出力をさらに含み、前記第３のポートが、第３のポート入力と第３のポート出力を含む請求項７に記載の通信システム。
【請求項１３】
前記第１のポート出力が、前記第３のポート入力に結合される請求項１２に記載の通信システム。
【請求項１４】
前記左アナログ・オーディオ・データと前記右アナログ・オーディオ・データを受信するように結合されたペアのアナログ−デジタル変換器の入力と、
前記ペアのアナログ−デジタル変換器のそれぞれの出力に結合されたプロセッサとを前記第１のポートがさらに含む請求項１３に記載の通信システム。
【請求項１５】
デジタル変換された前記ペアの左アナログ・オーディオ・データと右アナログ・オーディオ・データを受信するための別のプロセッサと、
前記デジタル変換された前記ペアの左アナログ・オーディオ・データと右アナログ・オーディオ・データを変換するように結合されたペアのデジタル−アナログ変換器とを前記第３のポートがさらに含む請求項１４に記載の通信システム。
【請求項１６】
前記デジタル変換された前記右アナログ・オーディオ・データと前記左アナログ・オーディオ・データをコンプライアント・データに変換し、前記コンプライアント・データを同期データ又はアイソクロナス・データとして前記第３のポート入力に転送するために、前記ペアのアナログ−デジタル変換器と前記第１のポート出力の間に結合されたインターフェース回路を前記第１のポートがさらに含む請求項１５に記載の通信システム。
【請求項１７】
プロセッサのシリアル入力と、
前記デジタル・データを受信し、前記デジタル・データが、前記第１のポート・バイアス出力と前記第３のポート・バイパス入力の間でデータが転送されるプロトコルと同様の形式である場合、前記デジタル・データを前記第１のポート・バイアス出力に転送し、同様の形式ではない場合、前記データが前記プロセッサによる処理のために前記シリアル入力に送信されるように結合されたマルチプレクサと
を前記第１のポートがさらに含む請求項１３に記載の通信システム。
【請求項１８】
前記プロトコルが、前記ネットワーク上で同一の転送速度で送信されるデータの各フレーム内の時間分割多重化されたタイムスロットの中で送られる同期データ、パケット化されたデータ、アイソクロナス・データ、制御データを含む請求項１７に記載の通信システム。
【請求項１９】
前記プロトコルが、ＤＣのない符号化されたデータを含む請求項１７に記載の通信システム。
【請求項２０】
前記プロトコルが、４８ｋＨｚ又は４４．１ｋＨｚで転送されるデータのフレームを含む請求項１７に記載の通信システム。
【請求項２１】
前記シリアル入力が、ソニー／フィリップス・デジタル・インターフェース形式（ＳＰＤＩＦ）データだけを受け入れるように適合された請求項１７に記載の通信システム。
【請求項２２】
前記シリアル入力が、ＴＣＰ／ＩＰデータのシリアル・ビットストリームを受け入れるように適合された請求項１７に記載の通信システム。
【請求項２３】
前記デジタル・データ上のＤＣバイアスを前記左アナログ・オーディオ・データ上、又は前記右アナログ・オーディオ・データ上のＤＣバイアスと比較する比較器と、
比較結果により、前記デジタル・データに関連するＤＣバイアス、及び／又は前記デジタル・データが、前記第１のポート出力から前記第３のポート・バイアス入力にデータが送信されるプロトコルと同様の形式であることが示された場合、前記デジタル・データを前記第１のポート出力に転送するために前記比較器に結合され、示されなかった場合、前記第１のポート・バイアス入力と前記第１のポート出力の間で接続が行われるマルチプレクサとを前記第１のポートがさらに含む請求項１３に記載の通信システム。
【請求項２４】
前記デジタル・データの周波数を前記右アナログ・オーディオ・データの周波数と比較する比較器と、
比較結果により、前記デジタル・データに関連するＤＣバイアス、前記デジタル・データが、前記第１のポート・バイアス出力から前記第３のポート・バイアス入力にデータが送信されるプロトコルと同様の形式であることが示された場合、前記デジタル・データを前記第１のポート・バイアス出力に転送するために前記比較器に結合され、示されなかった場合、前記第１のポート・バイアス入力と前記第１のポート出力の間で接続が行われるマルチプレクサとを前記第１のポートがさらに含む請求項１２に記載の通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、通信システムに関し、より詳細には、互いにデイジー・チェーンの形で結合され、ネットワークの少なくとも１つのポートに結合された外部マルチメディア・デバイスへの通信、及びそのようなデバイスからの通信が、リングを完成させることを可能にする２つ以上のポートのリング・ネットワークとして形成された同期通信システムに関する。ポート群は、好ましくは、単一のマルチメディア・デバイスに関連付けられ、ネットワークは、外部マルチメディア・デバイスが結合されたデバイスのポート間で形成されて、ポートが、ネットワークによって使用される特定のプロトコルにコンプライアントするデータ（すなわち、コンプライアント・データ）を受け入れることができるようにする、又はポートが、非同期イーサネット（登録商標）・ベースのデータ・パケット、同期データ又はアイソクロナス・データ、アナログ・データ、及び／又はソニー／フィリップス・デジタル・インターフェース形式（Ｓｏｎｙ／Ｐｈｉｌｉｐｓ Ｄｉｇｉｔａｌ Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ Ｆｏｒｍａｔ）（「ＳＰＤＩＦ」）データなどの非コンプライアント・データを受け入れることができるようにする。
【背景技術】
【０００２】
通信システムは、一般に、伝送線で互いに接続されたノード間で通信を可能にするシステムとして知られている。各ノードは、伝送線を介して、情報を送信することができるか、又は情報を送受信することができる。互いに接続されたノードの通信システムは、バス・トポロジ、リング・トポロジ、スター・トポロジ、又はツリー・トポロジなどの様々なトポロジで編成されている。
バス・トポロジ・ネットワークは、一般に、線形であり、１つのノードからの伝送が、伝送線の全長を伝搬して、そのバスに接続されたすべての他のノードによって受信される。しかし、リング・トポロジ・ネットワークは、一般に、単方向の伝送リンク群で互いに接続されていて、単一の閉じたループを形成する一連のノードから成る。リング・ネットワークの例は、ＩＥＥＥ８０２．５やファイバ分散データ・インターフェース（Fiber Distributed Data Interface：ＦＤＤＩ）で説明されている。
【０００３】
ノード間の伝送線は、有線であることも、無線であることも可能である。伝送線は、異なるタイプのデータを受け入れることが好ましい。残念ながら、ネットワークのあるものは、イーサネットを介するＴＣＰ／ＩＰなどのデータのバースト送信専用にされており、ネットワークの他のものがオーディオ・データやビデオ・データなどのストリーミング・データを送信するのに求められている。どのような形態であれ、両方のタイプの情報を転送することができるネットワークをネットワーク上に導入することが望ましい。さらに、例えば、選択された伝送線として銅線、光ファイバ、又は無線伝送媒体を使用することが望ましい。
イーサネットとＩＥＥＥ８０２．０３は、コンピューティング・システム間でデータ・パケットを送信することができる特定のプロトコルを規定する。イーサネットは、複数のアクセスの競合を検知することができ、いずれの送信元デバイスが、伝送線の支配を得るかを調停することができる。イーサネットは、データ・リンク層と物理リンク層に対して、通常、確保された、ＯＳＩ参照モデルの最低レベルで動作する。イーサネット・プロトコルは、プリアンブル、その後に、宛先アドレスと送信元アドレス、次にデータ・ペイロードという特定のフレーム形式を規定する。データは、一般に、同軸伝送線又はツイストペア伝送線を介してデータが送信されるのに先立って、４Ｂ／５Ｂ符号化構造又は８Ｂ／１０Ｂ符号化構造で符号化される。
【０００４】
イーサネット・フレーム内で送信される符号化されたデータ・パケットは、一般に、互いに対する時間関係をまったく有さない。例えば、コンピュータは、いくつかの連続するフレームでデータバーストを送信し、その後、相当な時間が経過してから、次のデータバーストを送信することが可能である。バースト性のデータ、つまりパケット化されたデータは、リアルタイムの時間関連データとして送信される必要がない。というのは、パケットは、通常、宛先デバイスによって格納され、後に使用されるからである。
【０００５】
反対に、ストリーミング・データは、送信元ポートからネットワーク上にもたらされたサンプル間に時間的関係を有する。それらのサンプル間のこの関係は、伝送線全体にわたって保持されて、ギャップ又は変化した周波数などの認知できる誤りを防止しなければならない。時間的関係における損失により、宛先における受信機が、オーディオ及びビデオのストリームにおいて、ジッタ、エコー、又は最悪の場合、周期的な空白を生じる可能性がある。
【０００６】
例えば、イーサネット・フレームに入れられ、パケット化されたＴＣＰ／ＩＰデータは、そのデータのサンプリング・レート又は時間的関係を保持する必要がなく、パケット化されたデータを送信するネットワークは、通常、どのような速度であれ、送信元デバイスが動作する速度でそのデータを送信する。このため、パケット化されたデータを転送するネットワークは、一般に、非同期ネットワークと見なされる。反対に、ストリーミング・データを転送するネットワークは、一般に、同期型であり、各送信ノードと宛先ノードがネットワークと同期の速度でサンプリングを行う。
【０００７】
ストリーミング・データは、通常、ネットワーク上で同期して送信されるが、あるノードにローカルであるサンプリング・レート（ｆｓ）が、伝送線のフレーム同期レート（ＦＳＲ又はＦＳＹ）と同一の周波数でない例が存在する可能性がある。これが該当する場合、送信元デバイスからのデータ・ストリームを、サンプリング・レート変換した後、同期してネットワークを介して送信させることが可能である。代替として、データは、ネットワークを介してアイソクロナスの形で送信されてもよい。
【０００８】
様々なタイプのサンプリング・レート変換器が市販されている。例えば、アナログ・デバイシーズ株式会社（Ａｎａｌｏｇ Ｄｅｖｉｃｅｓ Ｃｏｒｐ．）は、ローカル・クロックによって提供されるサンプリング・レートを、例えば、ネットワークに関連する別のクロックと、例えば、同期である別のサンプリング・レートに変換する品番ＡＤ１８９６を提供してる。サンプリング・レートを高くすること、又は低くすることは、ｆｓをＦＳＹに合致させることができるシステムを使用することができる場合、有益である。ただし、サンプリング・レート変換は、しばしば、ｆｓをＦＳＹと比較するために、かなり複雑なアルゴリズム群を要し、一般に、デジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）が、送信元ノードにおいて使用される。例えば、送信元ノードが、ＤＶＤからストリーミングされるＡＣ３データのような、圧縮されたデータを含む場合、データがサンプリング・レート変換されるにはまず、圧縮されたデータが伸張されなければならない。残念ながら、伸張されたデータを送信することは、圧縮されたデータを送信することよりも多くのネットワーク帯域幅を消費する。
【０００９】
改良された通信システム又は通信ネットワークを実施することが望ましい。改良されたネットワークは、同期の形態、又はアイソクロナスの形態でストリーミング・データを受け入れることができるネットワークでなければならない。送信元ノードからのデータ・ストリーミングは、サンプリング・レート変換されてではなく、アイソクロナスの形で送信されなければならない。さらに、改良されたネットワークは、コンピュータや対話型テレビなどのコンピューティング・システムを、そのようなシステムがアクセスできるストリーミング・オーディオ・データやストリーミング・ビデオ・データとつなぐために、パケット化されたデータも受け入れなければならない。
【００１０】
図１は、パケット化されたストリーミング・データを送受信するノード群から成るシステムを示すが、そのようなノード間の通信は、データを転送するのに使用される異なるプロトコルの制約に起因して、限られている。図示するとおり、通信システム１０は、オーディオ／ビデオ受信機１２を有する。受信機１２は、例えば、ＭＰ３プレーヤ１４、オーディオ・チューナ１６、ＤＶＤプレーヤ（又はＤＶＲ）１８、ＣＤプレーヤ２０の間で送信されるストリーミング・データに関する両目的スイッチ(dual purpose switch)、又は「ハブ」として基本的に動作する。受信機１２は、様々なプレーヤ又は入力からストリーミング・データを受信し、処理の後、シリアル・ビットストリームを、例えば、増幅器、スピーカ２２、及び／又はデジタル・テレビ２４に転送することができる。
【００１１】
様々なデバイス１４〜２０から送信される情報が、アナログ・データ又はデジタル・データとして受信機１２に送信される。デジタル・データの普及している形式は、ソニー／フィリップス・デジタル・インターフェース形式（ＳＰＤＩＦ）である。ＳＰＤＩＦは、欧州放送連盟（ＥＢＵ）と連携してオーディオ技術学会（ＡＥＳ）によって確立されて、ＡＥＳ／ＥＢＵインターフェースとして知られる標準のインターフェースをもたらした。このインターフェースは、線形で表現されるデジタル・オーディオ・データのためのシリアル伝送形式を成す。この形式は、一般に、サンプリング周波数とは独立であるが、それでも、パルス符号変調（ＰＣＭ）アプリケーションのために、次の３つのサンプリング周波数、すなわち、３２ｋＨｚ、４４．１ｋＨｚ、４８ｋＨｚがＡＥＳによって推奨されている。ＳＰＤＩＦのプロトコルとフレーム構造は、ＣＤプレーヤ、ＤＶＤプレーヤ、又はＭＰ３プレーヤなどのデジタル・ソースからデータを転送するのに使用される、制御符号とカテゴリ符号、さらにソース番号とチャネル番号で始まる、１６ビット・バイトのシリーズとして資料が作成されている。
【００１２】
ＳＰＤＩＦプロトコルは、例えば、デジタル・テレビ（ＤＴＶ）２４によって使用されることが可能であり、パケット・ハブ２６を使用して、例えば、ときとしてセットトップ・ボックス２８として知られるデジタル・ビデオ・ブロードキャスト（ＤＶＢ）受信機からのパケット化されたデータを結合することができる。セットトップ・ボックス２８からブロードキャストされた一部のコマンドは、ストリーミング・データがオーディオ・ビデオ受信機１２に転送される間に、ハブ２６に転送されることが可能である。セットトップ・ボックス２８から出るコマンド信号は、例えば、ＯＳＩモデルのネットワーク層内のＴＣＰ／ＩＰデータとして送信され、このデータが、次に、ハブ２６が認識できるイーサネット・プロトコルでラップされる。セットトップ・ボックス２８とデジタル・テレビ２４からのイーサネット・パケットとともに、ハブ２６は、パーソナル・コンピュータ（ＰＣ）３０からのイーサネット・パケットも受信することができる。ハブ２６によって処理される情報のパケットは、したがって、制御情報を構成する。
【００１３】
ユーザの自宅全体、又は異なる家庭、もしくは異なる場所の複数の部屋の中で対話型テレビ処理を実施することが望ましいであろう。例えば、第１の部屋の中に配置されたＤＴＶ２４とは別の離れた第２の部屋の中に、別のＤＴＶ３２を配置する。代替として、ＤＴＶ３２は、ＤＴＶ２４が常駐する自宅の外に運ばれるコンピュータ・ラップトップであることが可能である。ＤＴＶ２４と同様に、オーディオ増幅器３４が、ＤＴＶ３２の一部分を形成すること、又はＤＴＶ３２の外部に構築されることも可能であり、図示するとおり、デジタル情報又はアナログ情報を受け取る。デジタル形態である場合、情報は、場合により、ＳＰＤＩＦ形式で増幅器に送信され、増幅器３４は、そのデジタル情報を処理し、その情報を適切な左右のスピーカに、又は複数のサラウンド・スピーカ群３６に出力する。
【００１４】
家庭用、又は一般消費者向けのオーディオ／ビデオ・エレクトロニクスの抱える一般的な問題は、例えば、ＰＣを介する、それらのエレクトロニクスに対するデジタル対話の急速な進歩である。ＰＣを使用してホーム・エレクトロニクスと対話することは、単に非同期ネットワークと同期ネットワークの違いに起因して、どうひいき目にみても困難である。図１のネットワーク１０は、非同期型のパケット処理ノード群又はパケット処理デバイス群を同期型のストリーミング・ノード群又はストリーミング・デバイス群と結合しようと試みる。しかし、ＤＴＶ３２が、非同期バス３８の支配を得ることができない場合、ストリーミング情報をＤＴＶ３２に信頼できる形で送信することができない。これは、ＤＴＶ３２上でストリーミング・データが失われる可能性を必然的に伴う。
【００１５】
オーディオ・データとビデオ・データをネットワーク化するために非同期伝送線を同期伝送線につなぐことの問題を克服しようとする試みが行われてきた。例えば、ＣｏｂｒａＮｅｔとして知られる製品は、非同期ネットワークを介して送信されるストリーミング・データのドロップアウトや不連続をなくそうと試みる。ＣｏｂｒａＮｅｔプロバイダは、オーディオのために専用イーサネット・ネットワークを使用し、パケット化されたデータのために別の専用イーサネット・ネットワークを使用することを推奨する。参照により本明細書に組み込まれている、Ｈａｒｓｈｂａｒｇｅｒ及びＧｌｏｓｓ、「Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ ｆｏｒ Ａｕｄｉｏ、Ｐａｒｔ３」、２００４年を参照されたい。２つの別個のイーサネット・ネットワークを要し、ノード間で非同期プロトコルを維持することは、ネットワークのオーバーヘッド、ならびにそのネットワークによって使用されるソフトウェア・ドライバ群及びハードウェア・ドライバ群の複雑さを相当に増大させる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】米国特許第６，４３７，７１０号
【非特許文献】
【００１７】
【非特許文献１】ＩＥＥＥ８０２．５
【非特許文献２】ＩＥＥＥ８０２．０３
【非特許文献３】Ｈａｒｓｈｂａｒｇｅｒ及びＧｌｏｓｓ、「Ｎｅｔｗｏｒｋｉｎｇ ｆｏｒ Ａｕｄｉｏ、Ｐａｒｔ３」、２００４年
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
ストリーミング・データ（アイソクロナス・ストリーミング・データと同期ストリーミング・データの両方）を転送できるとともに、パケット化されたＴＣＰ／ＩＰデータや制御データをネットワークを介して同時に転送することができるネットワークを導入することが望ましい。また、様々なタイプのデータを、すべてのそのようなタイプのデータに関する速度と同一の速度でクロック制御されたネットワークを介して送信することも望ましい。このため、所望されるネットワークは、サンプリングされるストリーミング・データが、ネットワーク転送速度を認識しており、パケット化されたデータが、そのネットワーク転送速度でネットワークに送り込まれる同期ネットワークである。さらに、改良されたネットワークは、オーディオ情報とパケット化されたデータのために２つの伝送パスを利用することを回避する。データをストリーミングし、データのバースト（パケット）を送信する任意のマルチメディア・デバイスが、所望の通信システムや通信ネットワーク上にフォーマットされ、タイムスロットを割り当てられることが可能である。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
以上に概説した諸問題は、大方、第２のマルチメディア・デバイスを結合することができるネットワークを完成させるように一緒に結合されたポート群を有するマルチメディア・デバイスから成る、通信システム及び通信ネットワークによって解決される。各ポートは、第２のデバイスからの着信ビットストリームが、ネットワーク・プロトコルにコンプライアントしているか否かを判定するのに使用される。コンプライアントしている場合、そのコンプライアント・データが、ネットワーク・パケットの適切なタイムスロットに入るように転送される。コンプライアントしていない場合、その非コンプライアント・データは、ネットワークに直接に送り込まれず、代わりに、非コンプライアント・データを受け入れるように特別に設計された第１のデバイスの入力によって認識される。そのポート内のインターフェースを使用して、必要な場合、非コンプライアント・データを再フォーマットし、第１のポートからそのデータを出力して、リング・ネットワークを介して第２のポートのバイパス入力に送り込むことができる。第１のポートからの出力は、第１のポートのバイパス出力ピンを介してネットワーク・パスに結合される。
【００２０】
本明細書で使用するマルチメディア・デバイスは、どのような形態のデータであれ、データを送信する、又は受信する任意のデバイスである。マルチメディア・デバイスの例には、マルチメディア・ハブ、スイッチとオーディオ・プロセッサ（すなわち、オーディオ及び／又はビデオ受信機）、コンピュータ、増幅器、スピーカ、マルチメディア・プレーヤ（すなわち、ＣＤプレーヤ、ＤＶＤプレーヤ、ＭＰ３プレーヤなど）、マルチメディア・レコーダ（すなわち、ＶＣＲ、ＤＶＲなど）、ＧＰＳシステムなどが含まれる。マルチメディア・デバイスという用語は、以降、単にデバイスと呼ぶ。
【００２１】
本システムで使用されるネットワーク・プロトコルには、送信元デバイスと宛先デバイスの間でチャネルを確立するプリアンブルが関わり、宛先デバイスは、リング・トポグラフィに構成された、互いに接続されたデバイスのネットワークに接続された任意のデバイスであることが可能である。プリアンブルの後に続く各フレームは、それぞれの通信チャネル用に確保された、時間分割多重化されたフィールド・セットから成る。例えば、第１のフィールドは、同期ストリーミング・データ用に確保され、第２のフィールドは、ストリーミング・アイソクロナス・データ用に確保され、第３のフィールドは、パケット化されたデータ用に確保され、第４のフィールドは、制御データ用に確保されている。このため、リングに結合されたマルチメディア・デバイス群は、各フレームの中で、少なくとも１つのタイプのデータを送信することができる。フレーム転送速度（ＦＳＹ）は、サンプリング・レートと同期されるか、又は代替として、サンプリング・レートがＦＳＹより高い、又は低い場合、ストリーミング・データは、リング・ネットワークに関して確立された特定のタイムスロット内、又は特定のチャネル内でアイソクロナスの形で送信することができる。したがって、各フレームは、フレーム間で時間の中断なしに、送信元デバイスから宛先デバイスにストリーミング・データの連続したチャネルを送信する。ストリーミング・データは、送信元デバイス上でサンプリングされると、フレーム内の可能なＮ個のチャネル又はフィールドの１つの中で、ネットワーク上でリアルタイムで送信され、ｆｓと同一の速度で、又は、場合により、ｆｓの整数倍の速度で送信される。
【００２２】
本明細書の同期ネットワークによって使用されるプロトコルには、すべてのフレームの中で確保された特定の時間分割多重化されたチャネルが関わる。各チャネルは、データ・タイプが同期型であれ、アイソクロナスであれ、制御データであれ、特定のタイプのデータ転送用に指定される。ネットワーク・プロトコルとインターフェースをとるため、マルチメディア・デバイスからの着信データを、プロトコルの範囲に含まれるデータ、又はそのプロトコルから外れたデータとして認識することが必須である。指定されたタイムスロットに関するＦＳＹパルスから時間がずれた特定のタイプのデータとして、フレーム同期パルスに対して、つまりＦＳＹに対してタイミング調整されたデータ（すなわち、時間分割多重化されたチャネル）は、ネットワーク・プロトコルにコンプライアントする。それ以外の場合、着信データは、そのチャネル内の特定のタイプのデータ用に確保された時間分割多重化されたチャネル群の１つのチャネル内にあると認識されず、このため、非コンプライアントである。非コンプライアント・データを送信することが可能なマルチメディア・デバイス及び／又はコンプライアント・データを送信すること可能なマルチメディア・デバイスが存在し、それぞれ、非コンプライアント・デバイス、又はコンプライアント・デバイスと呼ばれる。
【００２３】
デジタル−アナログ変換器（ＤＡＣ）が、通常、場合により同期ネットワークによって使用される周波数とは異なる周波数に従って変調されたアナログ信号を送信する。通常、アナログ信号は、２０Ｈｚ〜２０ｋＨｚ辺りの範囲内、又は、場合により、より広い範囲内にあるが、３０ｋＨｚよりはるかに高く、より好ましくは、４４．１ｋＨｚ又は４８ｋＨｚであるネットワークの転送速度より、間違いなくはるかに低い。ＳＰＤＩＦデータは、４４．１ｋＨｚ又は４８ｋＨｚで送信されるが、ネットワーク上で送信されるデータのプリアンブルとは異なるプリアンブルを使用する。また、ＳＰＤＩＦデータには、複数のタイプのストリーミングされるパケット化されたデータに対応するネットワーク・プロトコルに従ったタイムスロット割り当ては行われない。さらに、イーサネット・プロトコルに従って送信されるデータ・パケットは、ネットワークによって使用されるのとは異なるプロトコルを使用する。というのは、イーサネット・パケット内のＴＣＰ／ＩＰデータは、ＦＳＹレートで規則的に送られるフレームの特定のタイムスロットを目標とせず、パケット化されたデータに関するプリアンブルが、ネットワーク上でブロードキャスト・チャネルとして同期して送信されることもないからである。
【００２４】
アナログ信号や、イーサネット・パケット、ＳＰＤＩＦデータは、ネットワークとは異なる可変の周波数で転送され、ネットワークとは非同期の周波数で転送され、かつ／又はネットワーク上で送信されるコンプライアント・パケットとはまったく異なるプリアンブル、又は符号化アルゴリズムを使用して転送される。このため、ネットワーク・パケット／フレームの周波数、振幅、プリアンブル、符号化（すなわち、ネットワーク・プロトコル）と整合性のないアナログ・データ、パケット化されたデータ、ＳＰＤＩＦデータ、さらには、場合により、他のタイプのデータを、本明細書では、非コンプライアント・データ、又は非コンプライアント・データと呼ぶ。したがって、非コンプライアント・データを送信するマルチメディア・デバイス群は、非コンプライアント・デバイス、又は単に「レガシ」デバイスと呼ぶ。
【００２５】
レガシ・デバイス群が、適切なタイムスロット内で、ネットワーク転送速度でデータを転送することができるまで、本ネットワークは、レガシ・デバイス群、及びレガシ・デバイス群に関連するデータ・ビットストリームを受け入れるポートを実装する。ただし、一部のデバイスは、ネットワークにコンプライアントする可能性があり、したがって、ポートは、コンプライアント・デバイス群、及びコンプライアント・デバイス群に関連するデータ・ビットストリームを認識することもできる。本ネットワークと通信のシステムは、マルチメディア・デバイス群を互いに接続してリングを形成することができ、各デバイスから送信されたコンプライアント・データ又は非コンプライアント・データを認識し、適切に導くことができるポートに、各デバイスが接続される。ポートは、コンプライアント・デバイスからネットワークに送り込まれる着信データを受信すること、又は非コンプライアント・デバイスから、非コンプライアント・データを受信するように指定されたピンに入る着信データを受信することができる。
【００２６】
一実施態様によれば、通信ポートのペアが設けられている。両方のポートが、第１のマルチメディア・デバイスに関連付けられることが可能である。第１のポートは、第１のポート受信入力や、第１のポート・バイパス入力、第１のポート出力を有する。第２のポートは、第２のポート受信入力や、第２のポート・バイパス入力、第２のポート出力を有する。第１のポート出力は、第２のポート・バイパス入力に結合されて、ポートのペア（第１のポート及び第２のポート）の間でネットワークを形成する。ネットワークは、第２のマルチメディア・デバイスが、着信データをネットワーク・パスに結合すること、及び／又は第１のポートと第２のポートに関連する第１のマルチメディア・デバイスと通信することを可能にする。第２のマルチメディア・デバイスからの着信データがコンプライアントする（すなわち、コンプライアント・データである）場合、その着信データは、２つだけのポートが提供される場合、ネットワーク・フレームの適切なタイムスロットに入れられることが可能であり、データは、第１のポートを通って第１のポート・バイパス入力から第１のポート出力に進み、次に、第２のポート・バイパス入力に入って第２のポート出力に進み、第１のポート・バイパス入力に戻る。着信データが非コンプライアントである場合、着信データは、そのデータを受信するように特に指定された第１のマルチメディア・デバイスの入力に送り込まれ、ネットワークは、第１のポート・バイパス入力から、第１のポート・バイパス出力を含む第１のポート出力まで続く。ピンは、好ましくは、シリアル・データを受信するピンであり、非コンプライアントのシリアル・データは、処理されると、所望される場合、第１のポート内のインターフェース回路又はインターフェース・システムによって、ネットワーク・プロトコルにコンプライアントする形式に再フォーマットされる。このため、再フォーマットされた非コンプライアント・データは、第１のポートに関連するインターフェース回路によって処理された後、コンプライアントするようにさせられることが可能である。ネットワークの他のポート群も、類似したインターフェース回路を有し、回路は、好ましくは、着信データを処理するデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）、及び着信データを再フォーマットして、そのタイプのデータ用に確保された特定のタイムスロット着信データがコンプライアントするようにする物理層トランシーバ・デバイス、又はコントローラを有する。
【００２７】
一実施態様によれば、第１のデバイスに関連する第１のポートは、第１のデバイスに関連する第１のポート、第２のポートなどを経由してリング・ネットワーク上で転送されるデータの各フレームのプロトコル及び時間分割構造を、第２のデバイスからの着信データのプロトコルと比較して、着信データがネットワーク・プロトコルにコンプライアントしているかどうかを判定することができる。コンプライアントしている場合、着信データは、コンプライアント・デバイスから送信されたものとされる。非コンプライアントである場合、着信データは、非コンプライアントのレガシ・マルチメディア・デバイスから送信されている。ＳＰＤＩＦデータや、アナログ信号データ、パケット化された（すなわち、イーサネット）データは、通常、非コンプライアント・デバイス群からの非コンプライアント・データと見なされる。
【００２８】
第１のデバイスのポートは、コンプライアント・デバイス又は非コンプライアント・デバイスからの着信データを受け入れることができる。コンプライアント・デバイスと非コンプライアント・デバイスをともに第１のデバイスに接続することが所望され、好ましくは、第１のデバイスは、２つのポート、すなわち、各接続につき１つのポートを含む。２つのポートは、バイパス入力／出力を介して接続され、各ポートが、２つの入力（着信データを受信するための受信入力、及びバイパス入力）と２つの出力（送信データを送信するための送信出力、及びバイパス出力）を含むようにする。バイパス出力は、ポート・シリーズ内の次のポートのバイパス入力に結合される。シリーズ内の最後のポートからのバイパス出力は、シリーズ内の最初のポートのバイパス入力に結合されて、リング・ネットワークが完成される。
【００２９】
各ポートは、ネットワーク上で送信されるデータを着信データと比較し、着信データが、ネットワーク・プロトコルに類似する形式である場合、バイパス出力を介して着信データをネットワーク上に転送するように動作上結合された、自動検出検出器／比較器及びマルチプレクサ回路を含む。ポートは、着信データのサンプリング・レートを、ネットワーク上で送信されるデータの転送速度に従属させるための周波数逓倍器−分周器を有する位相ロック・ループを含む。代替として、着信データの位相と、ネットワーク上で送信されるデータの位相の位相差を表す少なくとも１ビットが、着信データとともに送信される。そのビット値に含まれる位相差情報を、ネットワークのデータ転送速度とともに使用して、宛先ノード、又は宛先デバイスにおいてサンプリング・レートを再コンパイルすることができる。ネットワーク転送速度に従属させられた位相ロック・ループが送信元と宛先で存在する例は、ロックされたアイソクロナス転送モードを表す。位相差を表す少なくとも１ビットがデータとともにネットワーク上で送信される例は、ロックされていないアイソクロナス転送モードと呼ばれる。いずれのオペレーション・モードが選択されるかに関わらず、送信元デバイス又は宛先デバイス上のサンプリング・レートがネットワークのＦＳＹと異なる場合、データは、ネットワーク上でアイソクロナスの形で送信されることが可能である。
【００３０】
さらに別の実施形態によれば、第１のポート受信入力と第１のポート送信出力とを含む第１のポートを有する第１のデバイスを含む通信システムが提供される。第２のマルチメディア・デバイスが、第２のポート受信入力と第２のポート送信出力とを含む第２のポートを有する。第１のポート受信入力と第２のポート送信出力が一緒に結合されて、デジタル・データと右アナログ・オーディオ・データを転送する。第２のポート受信入力と第１のポート送信出力が一緒に結合されて、デジタル・データと左アナログ・オーディオ・データを転送する。第１のデバイスが、アナログ−デジタル変換器（ＡＤＣ）を含むのに対して、第２のデバイスは、デジタル−アナログ変換器（ＤＡＣ）を含むこと、又はその逆が可能である。第１のデバイスは、第３のポートも含むことが可能である。第１のポートは、第１のポート・バイパス入力と第１のポート・バイパス出力とを含むことが可能であり、第３のポートは、第３のポート・バイパス入力と第３のポート・バイパス出力とを含むことが可能である。第１のポート・バイパス出力は、好ましくは、第３のポート・バイパス入力に結合される。第１のポートは、シリアル入力ピンとマルチプレクサをさらに含む。シリアル入力は、プロセッサを含むインターフェース回路上のピンであることが可能であり、このピンにすべての着信データが送り込まれる。シリアル入力は、非コンプライアント・データを含め、すべての着信データを受信する。第１のポート受信入力に送り込まれる右アナログ・オーディオ・データ及び／又はデジタル・データは、コンプライアント・データである場合、シリアル入力ピンに向けられることが可能であり、あるいは、非コンプライアント・データである場合、インターフェース回路上の受信入力に送り込むことを介して、第１のポート・バイパス出力に向けられることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】互いの間でストリーミングされるパケット化されたデータを送信しようとする不成功の試みにおいて一緒に結合された様々なデバイスを示すブロック図である。
【図２】各タイプのデータ用に確保されたタイムスロットに基づき、ネットワーク上でコンプライアント・データの複数のフレームを送信するのに使用されるプロトコルを示す配列図である。
【図３】リング・ネットワークを形成するようにデバイス（オーディオ・ビデオ受信機などの）のポート群に結合され、コンプライアント・データをネットワークに転送するため、及びネットワークから転送するためのポートが詳細に示された、コンプライアント・デバイス及び非コンプライアント・デバイスを示すブロック図である。
【図４】非コンプライアントＳＰＤＩＦデータを、ポートに関連するデバイスに転送するため、及びそのようなデバイスから転送するため、ならびに、必要な場合、非コンプライアント・データを再フォーマットし、ネットワークに送り込むための、詳細に示されたポートに結合された非コンプライアントのＳＰＤＩＦデバイス又はパケット（イーサネット上でドライブされる）デバイスを示すブロック図である。
【図５】ポートに結合されたデバイスからのデジタル信号のプロトコル（プリアンブル又は符号化）を比較して、デジタル信号をネットワークに転送するか、又はポートに関連するデバイスに最初に転送してから、ネットワークに転送するかを判定するのに使用される比較器を示すブロック図である。
【図６】第１のポートの送信ピンに結合された左チャネル出力と、第１のポートの受信ピンに結合された右チャネル出力とを有する非コンプライアントＤＡＣデバイスを示し、第２のポートから、受信ピンが非コンプライアントＡＤＣデバイスの左チャネル入力に結合され、送信ピンが、非コンプライアントＡＤＣデバイスの右チャネル入力に結合され、非コンプライアントＤＡＣデータをポートに関連するデバイスに結合し、必要な場合、非コンプライアント・データを再フォーマットして、ネットワークに送り込み、再びＤＡＣデバイスに出力するための第１のポートと第２のポートがともに詳細に示されたブロック図である。
【図７】ポートに結合されたデバイスからのアナログ信号の振幅又は周波数を比較して、そのアナログ信号をネットワークに転送するか、又は第１のポートに関連するデバイスに最初に転送してからネットワークに転送するかを判定するのに使用される比較器を示すブロック図である。
【図８】１つの典型的な構成による、ポートのペアを有し、そのペアを経由して、ＡＶ受信機デバイスからのコンプライアント・データ及び非コンプライアント・データが送られることが可能な、ＤＶＤデバイスを示すブロック図である。
【図９】サンプリングされたデータを、位相及び／又は周波数比較器を有する送信元ポートに送り込み、ロックされていないアイソクロナス・データとともに、送信元サンプリング・レートとネットワーク上のネットワーク・フレーム・レートの位相差及び／又は周波数差を転送し、宛先ポートが、デジタルＰＬＬを実施して、位相差及び／又は周波数差から宛先サンプリング・レートをロックする送信元デバイスを示すブロック図である。
【図１０】１つの典型的な構成による、ポートのペアを有し、そのペアを経由して、コンプライアントＤＶＤデバイス及び非コンプライアントＣＤデバイスからのコンプライアント・データ及び非コンプライアント・データが送られる、ＡＶ受信機デバイスを示すブロック図である。
【図１１】送信元ポートと宛先ポートがともに、ネットワークのフレーム同期周波数に対してロックされ、比例する周波数でサンプリングを行うＰＬＬを含む、サンプリングされたデータを送信元ポートに送り込む送信元デバイス、及びサンプリングされたデータをロックされたアイソクロナス・データとして受信する宛先デバイスを示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
本発明のその他の目的及び利点は、以下の詳細な説明を読むこと、及び添付の図面を参照することで明白となる。
本発明は、様々な変更形態及び代替形態が可能であるが、本発明の特定の実施形態を、例として図面で示し、以下に詳細に説明する。ただし、図面、及び図面の詳細な説明は、開示する特定の形態に本発明を限定するものではなく、反対に、添付の特許請求の範囲で定義される本発明の趣旨及び範囲に含まれる、すべての変更形態、均等形態、及び代替形態を範囲に含むことを意図しているものと理解されたい。
【００３３】
１つ又は複数のマルチメディア・デバイスは、伝送線のフレーム同期レート（ＦＳＹ）より高いサンプリング・レート（ｆｓ）でデータをサンプリングできることが認識されている。例えば、マルチメディア・デバイスは、およそ４４．１ｋＨｚでサンプリングを行うＣＤプレーヤなどである。ＣＤプレーヤは、例えば、サンプル・オーディオ・チャネル当たり１６ビット（３２ビット／ステレオ・チャネル）でデータをストリーミングすることができ、したがって、３２ビット／ステレオ・サンプル×４４．１Ｋサンプル／秒＝１．４１１２Ｍｂｐｓという伝送線上のｂｐｓボーレートをもたらす。デバイスからの非ゼロ復帰（「ＮＲＺ」）データは、いくつかの形で符号化することができる。データは、例えば、周知のミラー符号化技術を使用して符号化することもできる。
【００３４】
代替の符号化には、２相符号化、又は符号化されたビットストリームが累積ＤＣ値を被らないようにする符号化が含まれる。符号化されたビットストリームが累積ＤＣ値を被らないようにする符号化機構は、しばしば、ＤＣ適応符号化、又はＤＣのない符号化と呼ばれ、参照により本明細書に組み込まれている米国特許第６，４３７，７１０号において説明されている。伝送線上のＦＳＹが、サンプリング・レートｆｓとは異なる場合、マルチメディア・デバイスからのストリーミング・データは、伝送線を介して別のデバイスに（すなわち、ＤＶＤプレーヤからスピーカ）に同期で送り込むことができない。代わりに、ストリーミング・データは、同期ストリーミング・データとしてではなく、アイソクロナス・ストリーミング・データとして送ることができる。前述した他のタイプのデータも、ネットワーク上で送ることができる。
【００３５】
非同期データ又はパケット化されたデータは、伝送制御プロトコル（ＴＣＰ）及びインターネット・プロトコル（ＩＰ）を使用してデータグラムとして構成することができる。ＴＣＰ／ＩＰは、ＩＰパケット形式に入れられた断片化されたデータグラムである。しかし、ＴＣＰ／ＩＰパケットがネットワーク上で転送される場合、ＯＳＩ参照モデルのトランスポート−ネットワーク層が、例えば、イーサネット・プロトコルに従うＯＳＩ参照モデルのデータ層又は物理層に従って送信される。所望される場合、データグラムだけをイーサネット・プロトコルから取り外し、異なるプロトコルを使用して送信することができる。図２は、本ネットワークに固有のネットワーク伝送プロトコルを使用してＴＣＰ／ＩＰデータグラムとともに他のタイプのデータが送信されるのを示す。
【００３６】
次に、図を参照すると、図２は、転送されるすべてのフレーム内で異なるタイプのデータがネットワーク上で送信される形式を示す。バイト幅のＦＳＹに同期されたプリアンブルに続き、ネットワークに接続されたマスタ・ユニットとスレーブ・ユニットの間に形成されたいくつかのチャネルを指定するプロトコルが、プリアンブル内で確立される。その後、各フレームは、符号化違反などの一意に識別可能なＦＳＹバイト値で始まり、その後に、同期化されたデータを受け取ることに専用の第１のタイムスロット、パケット化されたデータを受け取ることに専用の第２のタイムスロット、アイソクロナス・データを受け取ることに専用の第３のタイムスロット、制御データを受け取ることに専用の第４のタイムスロットが続く。
【００３７】
各タイムスロットはチャネルを表す。例えば、６４バイトのフレーム構造内に４つのチャネルが存在することができ、各チャネルは、最小で２バイトを有する。各チャネルが、同数のバイトを有する場合、６４バイトは、ノードを介してネットワークに接続されたデバイスのオーディオ・サンプリング・レートで繰り返されるそれぞれ１６バイトに細分することができる。例えば、オーディオ・サンプリング・レートが４８ｋＨｚである場合、任意の２つのノード間におけるネットワークの合計ビットレートは、４８Ｋ／フレーム秒×６４バイト／フレーム×８ビット／バイト＝２４．５７６Ｍｂｉｔ／秒である。
【００３８】
デバイスがアクティブにされる、つまり「電源投入」されると、ルーティング・テーブルが、ネットワーク上の他のデバイス群のそれぞれに制御チャネル上でブロードキャストされる。制御チャネルは、新たにアクティブにされたデバイス間のデータ転送に対応するのに必要とされる構成（又は再構成）テーブル群を含む。したがって、ルーティング・テーブルは、様々なタイプのデータを受け取るように確立された様々なチャネル又はフレーム部分のすべてに対応するように作成され、その後、アクティブにされたデバイス間のネットワーク上で、同期して送信される。例えば、ＤＳＰのメモリ媒体内のルーティング・テーブルは、フレーム内のいずれのバイトが、後の通信が所望される場合に特定のチャネルに関連するかを明らかにする。
【００３９】
したがって、例えば、ＤＶＤが１つのチャネル上にあり、ＣＤが別のチャネル上にある場合、ルーティング・テーブルは、実際にタイムスロットをそれらのチャネルに割り当てる。このようにして、ＤＶＤプレーヤは、第１のチャネル内でオーディオ情報及びビデオ情報を送信するが、ＣＤプレーヤは、タイムスロットに従って割り当てられた第２のチャネル内でオーディオ情報を送信する。ネットワーク転送速度が４８ｋＨｚである場合、４８ｋＨｚでサンプリングを行うＤＶＤプレーヤと、４４．１ｋＨｚでサンプリングを行うＣＤプレーヤは、同期データ・チャネルをＤＶＤプレーヤに割り当て、アイソクロナス・データ・チャネルをＣＤプレーヤに割り当てる。
【００４０】
アイソクロナス・データは、例えば、ネットワークに接続されたコンピュータがオンラインになると、例えば、ルーティング・テーブル内で確立された可変チャネル長を有する。例えば、アイソクロナス転送が、連続するフレーム内で追加のバイト（図２で、Ｎ＋１バイトとして示す）を要する場合、例えば、高い周波数でサンプリングされるＤＶＤプレーヤがオンラインになり、より低い転送周波数に以前にロックされているネットワークに対してアクティブにされると、ルーティング・テーブルは、そのバイトを割り当てる。復号器が、同期バイト（ＦＳＹ）を認識し、復号化し、制御バイトをプロセッサに転送し、プロセッサが、対応するノード内のルーティング・テーブルを更新する。同期バイトは、例えば、インターフェース・コントローラ内部のタイマに転送される。タイマは、適切にタイミング調整されたバイト境界で宛先又は目標にデータが適切にルーティングされるように、ネットワーク上で送信されるバイトが確実にスイッチと同期される。
【００４１】
図２に示した４つのタイムスロットは、単一のフレームに適用可能である。ただし、複数のフレームが連続して送信されるものと理解される。各フレームは、ルーティング・テーブルに従ったタイムスロットとチャネルの伝送を維持する。デバイス群がオンラインされると、ルーティング・テーブルが更新され、タイムスロットが割り当てられる。例えば、単一のデバイス・ペアがオンラインである場合、場合により、フレーム全体が単一のフレーム・セグメントに割り当てられて、それらのデバイス間のデータ転送に対応することが可能である。データがストリーミングである場合、ルーティング・テーブルは、ストリーミング・ソースがアクティブである期間中にネットワーク内で送信されるすべてのフレームにわたって少なくとも１つのフレーム・セグメントを割り当てるように定義される。このため、フレームは、繰り返されることが可能であり、例えば、ネットワーク上のノード内の送信元デバイスから、復号器に連続して送信される。
【００４２】
例えば、電話機とＣＤがともに、ネットワーク・データがクロック制御されているのと同一の速度でデータをサンプリングしていることが可能な例が存在する可能性がある。そのケースでは、２つのフレーム・セグメントが、同期データを伝送するために各フレーム内で確保される。この実施例では、４つを超えるタイムスロットが間違いなく存在することが可能であり、２つ以上のタイムスロットが、同期データを受け取ることに専用であり、場合により、別の２つ以上のタイムスロットが、例えば、より高い、又はより低いサンプリング・レートのプレーヤのペアがネットワーク上でアクティブにされる可能性がある場合、アイソクロナス・データを受け取ることに専用となる。
【００４３】
タイムスロットＴＳ０〜ＴＳ３は、単に例として示しており、フレーム１で始まり、フレームＮで終わる各フレーム内の対応するセグメントとして用意されている。ネットワークが、特定のデバイスのサンプリング・レート（ｆｓ）より低いＦＳＹで動作している場合、場合により、アイソクロナス・データを伝送するセグメントのために別のバイトが必要とされる。典型的な例が、４４．１ｋＨｚでサンプリングされるＣＤ出力にロックされたネットワークが、４８ｋＨｚでサンプリングされるＤＶＤプレーヤ情報を取り込もうと試みることである。ＤＶＤドライブのより高いサンプリング・レートに対応するため、例えば、タイムスロットＴＳ２のアイソクロナス・セグメント内に追加のバイトが入れられる。
【００４４】
送信されるデータ・タイプに関わらず、ネットワーク上で送信されるデータの各チャネルは、同一の速度で転送される。これにより、ネットワークが、普通は非同期して送信されるデータ、又はネットワーク転送速度より高い速度、又は低い速度でサンプリングされるデータ（すなわち、アイソクロナス・データ）に対応しながら、同期で動作することが可能になる。したがって、各タイムスロット、又は各チャネルが互いに同期する。チャネルを同期させて転送することは、アイソクロナス・データの同期転送に追加のバイトを割り当てることによって実現される。
【００４５】
アイソクロナス・データは、その他のチャネルと同一の転送速度で送信されるが、シグナル・バイトを使用して、Ｎバイト（サンプリング・レートがフレーム同期レート未満である場合）又はＮ＋１バイト（サンプリング・レートがフレーム同期レートを超える場合）のどちらが各フレーム内で有効であるかが明らかにされる。例えば、ネットワークが、４８ｋＨｚで動作しており、デバイスが、４４．１ｋＨｚでネットワーク上にサンプリングを行うことが所望される場合、フレーム当たり８バイトのアイソクロナス・チャネルを収容するのに、最小で８×４４．１／４８バイト／フレーム、つまりフレーム当たり７．３５バイトが必要とされる。Ｎ＝８であるこの例では、このアイソクロナス・データを収容するのに最小でフレーム当たり８バイトが必要とされるが、各フレーム内のその８バイトの一部分だけが実際に有効である。
【００４６】
シグナル・バイトは、それらのフレームのいずれが有効であり、いずれが有効でないかを常に把握している。このため、アイソクロナス・データは、シグナル・バイトから同期される。後述する理由から、タグ・バイトを使用して、パケット化されたデータを同期し、各フレーム内のどこにパケット化されたデータが存在し、有効であるかを示すことができる。シグナル・バイトは、データ自体の中に埋め込まれることが可能であり、例えば、符号化違反を表すことができる。例えば、米国特許第６，４３７，７１０号のＤＣＡ符号化又はＤＣのない符号化とは異なる符号化違反は、アイソクロナス・データ、非同期データ、及び／又は同期データが各フレーム内のどこに入れられるべきかを、そのフレーム・セグメントを占有する一連のバイトの先頭、ならびにメッセージの終りが来るまでの１つ又は複数の連続するフレーム・セグメントをシグナルすることによって示す。データ符号違反が生じる中間の期間が、チャネルを表し、そのチャネルは、異なるデータ・タイプを包含することが可能である。
【００４７】
図３は、ＡＶ受信機、又はマルチメディア・データ・ハブ４１などのデバイスの入力／出力を形成する互いに接続されたポート４２、４４、４６の同期ネットワーク４０を示す。ポート４２、４４、４６は、バイパス出力（ＢＯ）を介してバイパス入力（ＢＩ）に一緒に結合され、連鎖したポート・シリーズの最後のポート４６は、シリーズの最初のポート４２のＢＩにＢＯが結合されて、ループ、つまりリング・ネットワーク４３を形成している。ループは、ポート４２の送信がデバイス５０ａの受信に結合され、デバイス５０ａの送信が、検出器回路とマルチプレクサ回路を介してポート４２の受信に戻るように結合されると、完成される。また、ループは、デバイス５０ｂ、５０ｃ、又は５０ｄを介して形成されることも可能である。図示するとおり、ポート４２のＢＯは、ポート４４のＢＩに接続され、ポート４４からのＢＯは、ポート４６のＢＩに接続され、ポート４６のＢＯは、ポート４２のＢＩに接続される。図面を簡単にするため、３つのポートだけを示す。ただし、最小限で２つのポートが一般に望ましく、必要な場合、３つを超えるポートを使用することができるものと理解されたい。
【００４８】
各ポート内には、ポート４２の詳細な拡大図で示すとおり、検出器（又は比較器）４５ｂと、ペアのマルチプレクサ４８ａ、４８ｂが存在する。マルチプレクサ４８ａは、ネットワークからのＢＩと、ＡＶ受信機デバイスからのシリアル出力ＴＸを受信する。外部デバイス５０ａがコンプライアント型であるか、非コンプライアント型であるかに依存して、マルチプレクサ４８ａは、デバイス５０ａのＲＸピンへの入力として、ＢＩ内のコンプライアント・データを選択するか、又はデバイス５０ａのＲＸピンへの入力として、デバイス４１の送信ピンＴＸからの非コンプライアント・データを選択する。着信データの自動検出は、デバイス４１のＴＸピン上のデータ出力が非コンプライアントであると分かっているので、必要とされない。検出器４５ｂとマルチプレクサ４８ｂは、オーディオ−ビデオ（ＡＶ）受信機デバイス５０ａのＢＯとＲＸに帰せられる。デバイス５０ａの送信出力は、ポート４２の受信入力に結合される。自動検出が、検出器４５ｂによって実行され、マルチプレクサ４８ｂは、着信データがコンプライアント型であるか、非コンプライアント型であるかに依存して、受信入力上の信号をポート４２のＢＯに送信するか、又はＢＩが送信される。着信ＲＸデータは、検出器４５ｂとマルチプレクサ４８ｂの入力ピン群の１つに印加され、ＢＩは、他方の入力ピンに印加される。自動検出機能は、検出器４５ｂ内部で実行されて、着信データ・プロトコルをネットワーク・プロトコルと比較し、着信データがコンプライアント・デバイスからであるか、又は非コンプライアント・デバイスからであるかを判定する。
【００４９】
ポート４２のＲＸ上の着信データは、検出器４５ｂと、最終的にデバイス４１をリードするインターフェースの受信ピンの両方に送り込まれる。ＢＩ上のデータは、必要な場合、ＢＯに印加されたＢＩを受信するコントローラを接続するポートを介して、４１にルーティングされることが可能である。図３に示すとおり、ポート４２、４６上の着信データは、コンプライアント・デバイスからであるのに対して、ポート４４上の着信データは、非コンプライアント・デバイスからである。マルチプレクサ４８ａは、デバイス４１からのデータ、及びＢＩがマルチプレクサ４８ａによって選択される以外は、マルチプレクサ４８ｂと同様の諸機能を実行し、目標とされるデバイス５０ａがコンプライアント型であるか否かに依存して、デバイス４１からのデータ（デバイス４１に関連するインターフェースのＴＸを介して）、又はＢＩが、ポート４２の送信データＴＸに入れられる。
【００５０】
デバイス５０ａは、前述したネットワーク・プロトコルに従ってデータを送信／受信するコンプライアント・デバイスであり、チャネルＡのチャネル情報が、適切なタイムスロットに入れられ、このため、検出器４５ｂとマルチプレクサ４８ｂが、適切なデータを比較し、デバイス４１のインターフェースに関連する受信ピンＲＸにルーティングする。このため、デバイス４１のＲＸピン上の着信データは、例えば、ポート４２のＢＯに対するＩ2Ｃポート又はＩ2Ｓポートを介して、インターフェース回路、及び関連するトランシーバ・コントローラを通して内部で処理され、結合され、着信データがデバイス４１によって処理されるだけでなく、ＲＸピン上の着信データ、又はネットワーク・データの着信データＢＩを、必要な場合、他のデバイス５０ｂ、５０ｃ、及び／又は５０ｄに送信する。コントローラを介してＢＯをデバイス４１の入力に結合するのに使用されるインターフェース回路の詳細を、図８を参照して以下に説明する。
【００５１】
デバイスが、デバイス５０ｂのように非コンプライアント型である場合、特定のチャネル（すなわち、チャネルＣ）のデータがどこに入れられるかは、不確実である。というのは、デバイス４４内部の自動検出回路によって検出されるプロトコルが、ネットワーク・プロトコルに認識可能ではないからである。このため、ポート４４が、シリアル入力ピン上、及びマルチプレクサ上で着信信号を受信する。ポート４４内のマルチプレクサは、ＢＯに結合するためにＢＩを選択してネットワークを続けるが、デバイス４１が、シリアル入力ピンＳＲを介して非コンプライアント・データを受信することができるようにする。ＲＸ入力上の着信データがコンプライアント型であるか否かについての判定は、例えば、ＤＳＰ内部で行われる。デバイス５０ａと同様に、デバイス５０ｃ、５０ｄも、図示したチャネルＥなどの、特定の専用スロット内で情報のチャネルを送信するコンプライアント・デバイス群である。デバイス５０ｃ、５０ｄは、リング内で結合されて、２つを超えるデバイスを含むようにリング・ネットワークを拡張することが可能である。
【００５２】
図３は、第２のデバイス５０ａ（又は他の任意の外部デバイス）のＴＸピンからの、第１のデバイス４１のＲＸピンへの、したがって、リングを形成する次の連続するデバイスの別の外部デバイス５０ｃへの、ネットワークを巡るコンプライアント・データの転送をすべての事例において示す。非コンプライアントの着信データが受信された場合、その着信データは、即時にネットワークに送り込まれず、デバイスのシリアル入力ピンに印加されて、どのようなプロトコルであれ、その着信データがもたらし、したがって、非コンプライアント・データを扱うように設計されたシリアル入力ピンに受け入れ可能であるプロトコルに従って処理されることが可能である。
【００５３】
図４は、ＳＰＤＩＦストリーミング・データ又はイーサネット・パケット化されたデータなどの、あるタイプの非コンプライアント・データを示す。非コンプライアント・デバイス５０ｂのＴＸピンからの着信データは、伝送チャネル５２上で着信し、非コンプライアント（ＳＰＤＩＦ又はイーサネット）データは、検出器／比較器５４ｂによってネットワーク伝送パス上で送信されるデータと比較される。プロトコルが異なる場合、比較器５４ｂから比較器信号（Ｃ）が送信されて、マルチプレクサ５８ｂを介してＢＯに送信されるべきＢＩからのネットワーク・データを選択する。着信ＲＸデータは、デバイス４１に関連するＤＳＰのシリアル受信入力（ＳＲ）に転送され、検出器５４ｂの入力にも転送される。ＤＳＰ６０は、非コンプライアント・データを受け入れることができる入力ピンを保持し、このため、ＳＲは、例えば、ＳＰＤＩＦプロトコルを認識することができる。しかし、デバイス５０ｂがコンプライアント型である場合、コンプライアント情報がＢＯにルーティングされ、必要な場合、例えば、Ｉ2Ｃポートを介してＤＳＰにルーティングされる。ＤＳＰ６０は、データがコンプライアント型であるか否かに依存して、データに対する操作を実行することができる。それらの操作には、ＳＲにおいて非コンプライアント・データを復号化すること、及びデバイスによって必要とされる諸機能を実行することが含まれる。また、必要な場合、非コンプライアント・データは、非コンプライアント・データをコンプライアント・データにするようにＤＳＰ６０の操作によって再フォーマットされることも可能である。非コンプライアント・データは、シリアル送信出力（ＳＴ）ポートに送信された後、非コンプライアントの外部デバイスに送信されることが可能である。しかし、ＤＳＰ６０から出力されたデータが、コンプライアント・デバイスを宛先とする場合、データは、コントローラ５６に送られ、コントローラ５６が、非コンプライアント・データをコンプライアント・データ用の適切なタイムスロット及びプロトコルに再フォーマットし、ＢＯを介してネットワーク上でそのデータを転送するように動作する。このように、ＤＳＰ６０からのデータは、コントローラ５６を含むトランシーバ・インターフェースを介してフォーマットされることが可能である。コントローラ５６は、図８に示すとおり、自動検出器やマルチプレクサと一緒に単一のインターフェースとして統合することができる。
【００５４】
ＢＩとＲＸの間には、ＢＩをネットワークに送り込むネットワーク・トランシーバとしてだけでなく、デバイス４１が、ネットワーク上で転送されるコンプライアント・データの宛先である場合、ＢＩをデバイス４１に送り込むようにも動作するコントローラ５６が配置される。コントローラ５６は、コンプライアント・データを取り込み、ＤＳＰ６０が受け入れることができる周知のＩ2Ｃプロトコル、又はＩ2Ｓプロトコルに構成する。コントローラ５６は、ＢＩの着信データを同期し、ＤＳＰが認識可能な形式に再フォーマットする物理層デバイスの役割をする。コントローラは、Ｉ2Ｃバス上で再フォーマットされたデータをＤＳＰ６０に送信することができる。このため、コントローラ５６は、コンプライアントのネットワーク・データをデバイス４１の入力に送り込む。
【００５５】
このため、各ポートはインターフェースを含む。ポート４４のインターフェース６４が、マルチプレクサ５８ａ、５８ｂや、検出器５４ｂ、ＤＳＰ６０、コントローラ５６を含むように示されている。図４の検出器５４ｂは、自動検出機能を実行する。図４の実施形態では、検出器５４ｂは、着信ＳＰＤＩＦプロトコルをネットワーク・プロトコルと比較するか、又は着信イーサネット・プロトコルをネットワーク・プロトコルと比較する。インターフェース６４の送信側で対応する検出器は、必要とされない。というのは、マルチプレクサ５８ａが、ポート６４のＴＸ出力に接続された外部デバイス５０ｂのステータスに依存して、コンプライアント・データ又は非コンプライアント・データを選択するからである。構成レジスタが、外部デバイスのコンプライアントステータス／非コンプライアントステータスを保持して、外部デバイスが非コンプライアント型であるか、又はコンプライアント型であるかに依存して、Ｃ＝０又はＣ＝１という適切な選択信号をそれぞれマルチプレクサに与えるようにプログラミングされる。図示するとおり、構成レジスタは、ポート４４のＴＸ出力に結合された非コンプライアント・デバイスを示す０という選択ステータスを保持して、ＤＳＰ６０からの非コンプライアント・データのシリアル送信出力（ＳＴ）が非コンプライアント・デバイス５０ｂに確実に転送されるようにする。図示するとおり、ＳＴは、外部デバイス５０ｂのＲＸピンが認識可能なＳＰＤＩＦ出力データを生成する。
【００５６】
図５は、検出器５４ｂの比較機能を実行するのに使用することができる２つの分離された検出器、すなわちプリアンブル検出器／比較器６６、符号検出器／比較器６８を示す。ＳＰＤＩＦプロトコルは、各情報フレームに専用の時間分割多重化されたチャネルを利用せず、イーサネット・プロトコルは、米国特許第６，４３７，７１０号に記載されたＤＣＡ符号化、又はＤＣのない符号化とは異なる符号化を含むことを認識されたい。
【００５７】
イーサネットの８Ｂ／１０Ｂ符号は、ＤＣＡ符号とは異なるものとして検出され、符号比較器６８が、比較結果をマルチプレクサに送って、ネットワーク内のコンプライアント・デバイスの受信入力上で着信データを選択的に受信するか、又は受信しない。符号比較器６８と同様に、プリアンブル比較器６６は、ＳＰＤＩＦのプリアンブルをネットワーク・プリアンブルに対して比較して、プロトコルの違いが存在するかどうかを判定する。符号比較器とプリアンブル比較器はともに、着信データが、非コンプライアント・データを受信することに専用であるシリアル入力ピンに送り込まれるか、又は着信データが、コンプライアント・データを受信するためにポートのＢＯに接続されたそのポートの受信入力に印加されるかを表す、プロトコルの違いを特定する。
【００５８】
図６及び図７は、アナログ・データであることが可能な、異なるタイプの非コンプライアント・データを示す。デバイス５０ｂ内部のＤＡＣが、左アナログ・オーディオ出力データと右アナログ・オーディオ出力データを送信するように設計され、右アナログ・オーディオ・データは、デバイス５０ｂの送信ピンからポート４４の受信ピンに送り込まれる。ポート４４上の受信ピンは、ＤＡＣから右アナログ・オーディオ・データを受信するのと同一のピンである。左アナログ・オーディオ・データは、デバイス５０ｂの受信ピンからポート４４の送信ピンに送信され、インターフェース６５内部のＡＤＣの左アナログ・オーディオ・入力にも送信される。図示するとおり、ポート４２、４４、４６は、図３のポート群と同様であるが、ポート４４内部には、ＡＤＣを含むインターフェース回路６５が存在する。インターフェース回路６７は、ＤＡＣを含む。代替として、インターフェース回路内部のＡＤＣ回路及びＤＡＣ回路の代わりに、ＡＤＣとＤＡＣは、関連するデバイス４１（図３）の別の領域内に存在していてもよい。
【００５９】
ポート４４、４６のインターフェース回路６５、６７の内部のＡＤＣ回路とＤＡＣ回路と同様に、非コンプライアント・デバイス５０ｂ、５０ｃの内部に対応するＤＡＣ７１及びＡＤＣ７３を配置することができる。重要なこととして、ＡＤＣの左アナログ・オーディオ・データと右アナログ・オーディオ・データは、送信ピンと受信ピンによってそれぞれ共用される左アナログ・オーディオ・ピンと右アナログ・オーディオ・ピンに印加される。反対に、ＤＡＣの左アナログ・オーディオ・データと右アナログ・オーディオ・データは、受信ピンと送信ピンによってそれぞれ共用される左アナログ・オーディオ・ピンと右アナログ・オーディオ・ピンに印加される。このようにして、ＤＡＣからの左／右オーディオ情報は、ＡＤＣに関連するポートの左／右ピン（及び送信／受信ピン）に送信される。ＤＡＣによって送信される左情報と右情報は、ＡＤＣによって戻されることが可能であり、したがって、ＤＡＣ上の送信／受信の右／左変換は、ＡＤＣ上の受信／送信の右／左変換と整合性があり、アナログ・オーディオ情報を送受信するためにＡＤＣとＤＡＣの間で仮想ループ・ネットワークを形成する。図６に示すとおり、ＡＤＣは、第１のデバイスのポートに関連すること、又はそのポートを介して第１のデバイスに接続された第２のデバイス内部に存在することが可能である。同じことが、ＤＡＣにも当てはまる。
【００６０】
また、図６には、インターフェース回路６５、６７の詳細な図も含まれ、ＡＤＣとＤＡＣが、別々の左ＡＤＣと右ＡＤＣ、及び左ＤＡＣと右ＤＡＣに分けられている。左アナログ・オーディオ・チャネルは、左ＡＤＣ７４に結合される。マルチプレクサ７６ａは、ＤＳＰからのシリアル送信出力（ＳＴ）、又はネットワークからのＢＩを選択するように結合される。このため、左アナログ・オーディオ・チャネルのデジタル表現が、選択され、ポート４４のＬ／ＴＸピンに送信されること、又は代替として、ＢＩ内のネットワーク・データが、Ｌ／ＴＸピンに送信されることが可能である。アナログ・オーディオの左チャネルと右チャネルは、ＡＤＣからＤＳＰ７８に転送されることが可能であり、デジタル形態にして、ポート４４に結合された外部デバイスがコンプライアント型であるか、又は非コンプライアント型であるかに依存して、コントローラ５６を介してネットワークに転送される、又はポート４４のＬ／ＴＸピンを介して出力されることが可能である。着信右アナログ・オーディオ・チャネルも、右ＡＤＣ７９を使用して着信データが受信され、検出器７５により、データがコンプライアント型であるかどうかが判定され、マルチプレクサ７６がＢＩをＢＯに印加するという点で、左チャネルと同様である。アナログ・データの左チャネルと右チャネルは、ＤＳＰ７８に転送され、次に、インターフェース６５を介して、ポート４４に関連する内部デバイスに転送される。
【００６１】
インターフェース６５と同様に、別のインターフェース６７も、同様に配置された回路要素を有し、詳細には、左ＤＡＣと右ＤＡＣが互いに別々に分離されている。ＤＡＣ７４ａ及び７９ａは、着信データを受信し、変換を形成する。マルチプレクサ７６ａ’が図示され、マルチプレクサ７６と同様に動作する。同じことが、マルチプレクサ７６ｂと検出器７５ｂと同様に動作するマルチプレクサ７６ｂ’と検出器７５ｂ’に関しても言える。適切な選択信号が構成レジスタを介して与えられた場合、接続されたデバイスに戻るように、ＢＩを介してネットワークからコンプライアント・データを送り出すドライバ回路が、各インターフェース内部に設けられる。図６に示すとおり、選択信号Ｃは、０に設定されており、ＤＳＰのＳＴ出力が、デバイス５０ｂ、５０ｃの非コンプライアント受信入力に送り込まれるべきであるという選択を示す。デバイス５０ｂ、５０ｃがコンプライアント型であった場合、選択信号Ｃは、１に設定されて、デバイス５０ｂ、５０ｃの受信入力に送り込まれるようにＢＩの選択を示す。
【００６２】
図７は、着信アナログ信号の周波数を、ポート間のネットワーク上で送信されるコンプライアント・データのネットワーク転送速度と比較するのに使用される検出器７５ｂ／７５ｂ’を示す。通常、ＢＩとＢＯの間のネットワーク上や、隣接するＢＯとＢＩの間で送信されるデジタル・データは、ＦＳＹの倍数であり、ＦＳＹは、４４．１ｋＨｚ又は４８ｋＨｚである。アナログ信号は、通常、３０ｋＨｚ未満の周波数で送信される。デジタル信号のＤＣバイアスは、上向きに調整し、ネットワーク上で送信することができるのに対して、アナログ信号のＤＣバイアスは、実質的にゼロである。ＤＣバイアスを調整することにより、周波数よりも振幅の比較が望ましいかどうかの区別が形成される。検出器７５ａ／７５ａ’を使用して、ＤＳＰから送信されたデジタル信号が、ネットワーク・プロトコルにコンプライアントかどうかを判定し、信号をネットワークに送るか、又は非コンプライアントの外部デバイスに転送する。
【００６３】
図８は、コントローラ５６が組み込まれた２つのインターフェース・ユニット８０、８２を示しており、１つのインターフェースの送信ピンは、図示するとおり、マルチプレクサによって基本的に別のインターフェースの受信ピンに接続される。もちろん、インターフェース・ユニット８０、８２は、必要な場合、１つのユニットととして一緒に統合することもできる。送信ピンと受信ピンの接続により、ポート１００ａのインターフェース回路８０とポート１００ｂのインターフェース回路８２の間でデイジー・チェーン、又はリング・トポロジを形成することが可能になる。さらに、インターフェース８０とインターフェース８２が結合されて、デバイス（「第２のデバイス」）がデータを送信することができるハブが形成される。さらに、第２のデバイス８４に加えて、第３のデバイス８６を第１のデバイス９０に接続することができる。図示する第２のデバイスと第３のデバイスは、この実施形態では、オーディオ−ビデオ受信機８４、８６である。自動非コンプライアント検出機構により、ＣＤプレーヤ、ＤＶＤプレーヤなどのレガシ家庭用機器が、コンプライアントネットワークに接続され、４４．１ｋＨｚや４８ｋＨｚのオーディオ情報やビデオ情報などの、様々なサンプリング・レートの資料をサポートするように固定の速度でネットワーク上で転送を行うことが可能になる。
【００６４】
オーディオ−ビデオ受信機（コンプライアント型又は非コンプライアント型の）は、ＤＶＤプレーヤ９０からネットワークに送り込まれたオーディオ−ビデオ情報、又はインターフェース８２を介してＤＶＤプレーヤ９０から送信されたＳＰＤＩＦ情報を再生することができる。情報は、宛先のオーディオ−ビデオ受信機がコンプライアント型であるか否かに依存して、Ｉ2Ｃポート又はＩ2Ｓポートを介して、インターフェース８０又は８２の入力であるシリアル受信ＳＲに送信することができる。インターフェース・ユニット内部のコントローラは、着信データを同期させ、着信データに対して他の物理層機能を実行する。オーディオ−ビデオ受信機８４及び／又は８６は、例えば、光情報を光ファイバ受信機（ＦＯＲ）９２ａ及び９２ｂに送り込むことができる。
【００６５】
自動ＳＰＤＩＦ検出を実現するため、レガシ・デバイス８６から出力された非コンプライアント・データは、インターフェース８２のピンであるＳＰＤＩＦシリアル入力、ＳＲにも接続される。このピンは、ＳＰＤＩＦデータを受信するように構成される。ＳＰＤＩＦが検出されると、入力マルチプレクサ状態は、インターフェース８０からのＢＩをインターフェース８２のＲＸに送るように切り替えられる。このため、ＳＰＤＩＦデバイス８６が接続されると、リングが保持され、具体的には、一方のデバイスから他方のデバイスへのネットワーク上の通信が保持される。ネットワークからの情報を、ネットワークから再び出て、光ファイバ送信機（ＦＯＸ）９８ｂを介して第３のデバイス８６に転送することも可能である。
【００６６】
破線内で、第１のデバイス、例えば、ＤＶＤ９０に対応する２つのポート１００ａ、１００ｂにラベルが付けられている。ポート１００ａは、ネットワーク情報と、コンプライアント・デバイス８４からのコンプライアント・データを受信することに専念する。しかし、ポート１００ｂは、ネットワーク情報と、デバイス８６からの非コンプライアント・データをともに受信することに専念する。図示した例では、ＳＰＤＩＦ入力は、シリアル受信（ＳＲ）ポートというラベルが付けられた非同期ソース・ポートによって回収される。コントローラとともに、前述した検出器／比較器がインターフェースに組み込まれて、比較を実行することが可能であり、次に、マルチプレクサが、適切な信号を多重化してインターフェースの受信ピンに印加することが示されている。ＳＰＤＩＦデータが受信される場合、ＳＰＤＩＦデータは、ロックされずにアイソクロナスの形で非同期シリアル受信ポート（ＳＲ）にトランスポートされ、インターフェース８２内部のコントローラが、ＰＬＬ、又は以下に説明する他の手段を使用して同期を実行する。
【００６７】
マルチプレクサ９４ａ、９４ｂは、光が検出され、ＳＰＤＩＦデータが検出されなかった場合にだけ、光受信機データ出力信号をインターフェース８０／８２の受信入力に接続する。光受信機のステータス信号はインターフェースの汎用の入力／出力に接続される。ステータス信号により、光が検出されたことが示された場合、インターフェースは、対応するインターフェース・ユニット内部のＳＰＤＩＦロック検出器を監視する。ある時間枠内でロックが検出されなかった場合、光受信機データ出力は、受信（ＲＸ）入力に接続される。ＳＰＤＩＦ入力は、４８ｋＨｚ又は４４．１ｋＨｚであるのに対し、ネットワークは、４８ｋＨｚにロックされている。ソフトウェアが、周波数の差を自動的に算出し、比較器が、プリアンブルの違いを特定する。
【００６８】
ＤＶＤプレーヤ９０は、通常、ＰＬＬ１０４から導出された２７ＭＨｚクロックに同期される。ＤＶＤプレーヤ９０は、好ましくは、９６／４８ｋＨｚ又は８８．２／４４．１ｋＨｚのオーディオ・データをもたらす。ＤＶＤ速度とネットワーク速度が等しくない場合、ＤＶＤデータは、ロックされたアイソクロナス・モードでトランスポートされる。ＤＶＤ速度とネットワーク速度が同一である場合、ＤＶＤデータは同期してトランスポートされる。ＤＶＤからの最大データは、およそ６チャネル、２４ビットであり、９６ｋＨｚである。同時に、ＤＶＤは、ＳＰＤＩＦを介して、ＣＤオーディオ帯域幅と等しいＡＣ３符号化データをもたらす。９６ｋＨｚオーディオの６つすべてのチャネルに加え、ＡＣデータが、３つのアイソクロナス・ストリームの中で同時にトランスポートされることが可能である。インターフェース８０／８２は、９６ｋＨｚオーディオの６つのチャネルを処理し、それらのチャネルをパックして２つのアイソクロナス・チャネルにし、その一方で、インターフェースの１つの上の１つのＤＳＰが、ＡＣ３をパックして別のアイソクロナス・チャネルにする。
【００６９】
データをロックせずにアイソクロナスの形でトランスポートすることには、通常、宛先デバイスにおけるデジタルＰＬＬが関わる。このため、ＰＬＬ１０４（図８）は、ＦＳＹ、及びＦＳＹと送信元デバイスにおけるサンプリング・クロックの間の周波数又は位相の差から宛先デバイスのシリアル・クロック又はサンプリング・レートを定めるデジタルＰＬＬであることが可能である。図９は、ロックされていないアイソクロナス・トランスポート機構を示す。送信元デバイスにおけるサンプリング・レート変換の代わりに、図９は、宛先１１４におけるデジタルＰＬＬを示す。送信元デバイス１０５は、ｆｓでサンプリングされることが可能であり、比較器１０６は、ネットワーク・フレーム・レートＦＳＹをｆｓ＝ＦＳＹ１のサンプリング・レートと比較することができる。位相差ΔΦ１、又は時刻１及び時刻２における位相差（ΔΦ１＋ΔΦ２）をネットワーク上で、単一のビットとして、又は複数ビット・バイトとして送信することができる。位相差、つまりΔΦ１は、位相差の大きさに依存して異なるビット値を有することが可能である。したがって、サンプル・データは、ＦＳＹ２のフレーム転送レートでアイソクロナス・データとして送信されることが可能であるが、場合により、各フレーム内で追加のバイトが確保されて、ＦＳＹ２と比べてより高速のＦＳＹ１に対応する。このようにして、ストリーミング・データは、ネットワーク上で送信される連続するフレームのそれぞれにわたって保持される。
【００７０】
比較器１０６が、各フレーム転送クロック又は各サンプリング・クロックの立ち上がり端又は立ち下り端の間の位相差を比較する。デジタル位相比較器１０８は、例えば、タイマを使用して実装されることが可能である。３つのシリアル・ビットストリームが使用される場合、例えば、高速クロックは、３０７２ｆｓであることが可能である。例えば、６サイクルの３０７２ｆｓだけ、ＦＳＴ１とＦＳＹ２の立ち下り端（ΔΦ１として表される）が離隔している場合、２進の６の値を示すバイトが、ネットワーク上で周期的に送信される。クロック・レートを２４５７６ｆｓに高めることにより、２進値の分解能が大幅に向上し、したがって、８ビットを周期的に送信する代わりに、１２ビットを送信することができる。
【００７１】
その後、位相差（例えば、８ビット・バイト又は１２ビット・バイト）は、ＰＬＬ及び宛先ポートによって使用される。加算器１１０が、ＦＳＹ１とＦＳＹ２の位相差（Ａ−Ｒで表される）から、ＦＳＹ２とＦＳＹ１の位相差（Ｂ−Ｒとして表される）を引き、Ａ−Ｒ−（Ｂ−Ｒ）を得る。それらの差が０であり、したがって、デジタルＰＬＬ１０４がロックされている場合、加算器１１０からの出力は、フィルタ−分周器−発振器ネットワーク１１２に入力される０の位相差である。加算器１１０及びフィルタ−分周器−発振器１１２は、ＤＳＰの一部分を形成することが可能である。位相比較器１０８が、ネットワーク転送フレーム・レート・クロック端を、基準Ｂとして示される宛先デバイスのローカル・サンプリング・レートと比較する。基準Ｂは、デジタル・フィルタ−プログラマブル分周器１１２からのフィードバックにより、基準Ａと等しくされる。分周器１１２は、フィルタ１１２から出力された制御に基づき、発振器出力を分周して、ローカル・サンプリング・クロックＢを送信元サンプリング・クロックＡにロックするのに必要とされる適切な周波数と位相にする発振器１１２から、高周波数クロックを受け取る。
【００７２】
宛先デバイスにおけるローカル・デジタルＰＬＬにより、任意の周波数における任意のストリーミング・データが、ロックされずにネットワークに送り込まれることが可能になる。データが宛先デバイス１１４において受信されるまで、サンプリング・レートは、送信元デバイス１０５上のサンプリング・レートにロックされない。位相及び／又は周波数の差は、ネットワーク上でアイソクロナス・データとともにロックされていないアイソクロナス・データとして送信される。デジタルＰＬＬにより、送信元デバイスにおける複雑なサンプリング・レート変換機構の使用と、そのデバイスにおけるＤＳＰのオーバーヘッドが回避される。代わりに、単一のＰＬＬを宛先ポートにおいて使用して、アイソクロナス・データがネットワーク上で送信されることが可能になり、サンプリング・レート変換、又は局所化された水晶発振器に関連するジッタの代わりに、宛先ポートにおいてクロック回復が使用される。
【００７３】
図８は、ＤＶＤプレーヤ９０が、オーディオ−ビデオ受信機のコンプライアント入力上、又は非コンプライアント入力上で受信されるべきＳＰＤＩＦデータ及び／又はネットワークコンプライアント・データを、ネットワークに送り込んでいるのを示す。反対に、図１０は、コンプライアント・デバイスと非コンプライアント・デバイスが、ネットワークに、又はそのネットワーク内に配置されたオーディオ−ビデオ受信機のコンプライアントポートと非コンプライアントポートに情報を送り込んでいるのを示す。具体的には、図１０は、コンプライアントＤＶＤプレーヤ１２０と非コンプライアントＣＤプレーヤ１２２が、着信データをネットワーク、又はオーディオ−ビデオ受信機１２４のコンプライアントポート／非コンプライアントポートに送り込んでいるのを示す。簡単にするため、各ポート１２６ａ、１２６ｂの様々な詳細は、図示しない。ただし、光ファイバ送信機と受信機ポート、同期ポート、マルチプレクサだけでなく、インターフェースのＧＰＩピン、ＳＲピン、ＧＰＯピンの機能も、図８のポート１００ａ、１００ｂで示したのと同様であることを理解されたい。
【００７４】
非コンプライアントＣＤ又はレガシＣＤは、左オーディオ・チャネル出力と右オーディオ・チャネル出力をＡＤＣインターフェースに送り込むことが可能である。次に、ＡＤＣインターフェースが、そのオーディオ情報をデジタル情報として受信機１２４のＤＳＰに転送する。コンプライアント・デバイス１２０も、データをポート１２６ａに送り込むことが可能である。次に、ポート１２６ａが、データをネットワークに転送するとともに、シリアル送信ピン（ＳＸ）を介してオーディオ−ビデオ受信機１２４のＤＳＰに転送することが可能である。
【００７５】
シリアル・クロック（ＳＣＫ）とフレーム同期クロック（ＦＳＹ）は、図９のロックされていないアイソクロナス・トランスポート機構、又は図１１のロックされたアイソクロナス・トランスポート機構を使用して導出される。送信元デバイスをネットワーク・タイミングに、例えば、デジタル・ビデオ・ブロードキャスト受信機に従属させることができない場合、ＦＳＹとＳＣＫは、大抵、ロックされていないアイソクロナス・トランスポート・モードを使用して送信元デバイスから導出され、ＦＳＹ及びＳＣＫは、宛先デバイスにおいて送信元デバイスからコンパイルされる。しかし、送信元デバイスが、クロック・マスタとならず、場合により、ネットワークに接続された何らかの他のデバイスが、マスタとして動作する場合、マスタは、基本的にネットワーク自体である。このようにして、送信元デバイスをネットワーク・マスタに従属させることができ、宛先デバイスもネットワーク・マスタに従属させることができる。この例において、図１１が、送信元デバイス及び宛先デバイスをネットワーク・クロック・マスタに従属させることを示し、ネットワーク・フレーム同期ＦＳＹ２が、送信元サンプリング・レート及び宛先サンプリング・レートであるＦＳＹ１＝ｆｓをコンパイルするのに使用されている。
【００７６】
図１０及び図１１を併せて参照すると、宛先におけるＰＬＬ１３０が、図１０に示されている。ＰＬＬ１３０には、分周器−逓倍器１３２が関連付けられている。分周器−逓倍器１３２は、ＦＳＹ２というネットワーク転送速度に相対的なＸ／Ｙ係数で周波数を分周すること、及び逓倍することを行う。別個の分周器−逓倍器の代わりに、ＰＬＬ１３０は、分数分周器１３２を有することも可能である。分数分周器又は別個の分周器−逓倍器１３２は、実際には、マルチメディア・デバイス１２４の一部分にして、組み込むことができる。
【００７７】
図１１を参照すると、ネットワーク・フレーム同期ＦＳＹ２が４８ｋＨｚであり、送信元サンプリング・レート及び宛先サンプリング・レートが４４．１ｋＨｚである場合、分周器−逓倍器１３２ａ、１３２ｂに関して１４７／１６０という累積比が生じる。しかし、ネットワーク・フレーム・レートが４４．１ｋＨｚであり、送信元サンプリング・レート及び宛先サンプリング・レートが４８ｋＨｚであった場合、累積比は、分周器−逓倍器１３２ａ、１３２ｂの内部で１６０／１４７である。ＤＶＤドライブの一部として、システム・コントローラは、ドライブを制御し、オーディオ情報及びビデオ情報を復号化し、オーディオ情報をアナログに変換する一方で、伸張されたビデオをディスプレイに送る。
【００７８】
コントローラは、通常、ローカルの２７ＭＨｚ水晶発振器によってクロック制御される。代替として、水晶発振器を非アクティブにして、ＦＳＹ２から導出された２７ＭＨｚクロックからコントローラをクロック制御することもできる。コントローラは、インターフェース１３４ａ、１３４ｂ内部に存在する。オーディオ・データは、ドライブから読み取られると、ムービーの場合には、伸張され、必要な場合、ＤＡＣに転送される。ＤＡＣのサンプリング・レートは、一定で、変化せず、２７ＭＨｚの基準から直接に、又は暗黙に生成される。例として、２／１１２５という周波数変換比を有するＰＬＬが、コントローラの２７ＭＨｚ基準クロックを、ドライブからオーディオ・データをサンプリングするのに必要とされる４８ｋＨｚサンプリング・クロックに変換する。４９／３００００という変換比が、２７ＭＨｚを４４．１ｋＨｚに変換する。このため、送信元デバイス１３６及び宛先デバイス１３８は、インターフェース１３４ａ、１３４ｂの内部でコントローラが動作する速度だけでなく、ほとんどあらゆる周波数でサンプリングされたデータを受け取ることができる。このため、シリアル・クロック及びサンプリング・レートは、送信元ノードと宛先ノードの両方の内部のローカルＰＬＬの分周係数及び逓倍係数に基づいて調整することができる。したがって、ロックされたアイソクロナス・転送・モードを実現することができる。
【００７９】
以上の開示を十分に理解することで、多数の変形形態及び変更形態が当業者には明白となろう。添付の特許請求の範囲は、すべてのそのような変形形態及び変更形態を包含するものと解釈される。
【符号の説明】
【００８０】
４０ ネットワーク、４１ ＡＶ受信機又はマルチメディア・データ・ハブ、４２、４４、４６ ポート、４５ｂ 検出器、４８ａ、４８ｂ マルチプレクサ、５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ デバイス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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