(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディジタルインターフェースを有し、前記ディジタルインターフェースを介してＡＶデータを送信する複数の送信装置と、
ディジタルインターフェースを有し、前記ディジタルインターフェースを介して前記ＡＶデータを受信する１台の受信装置とを備え、
前記複数の送信装置及び前記受信装置は、前記受信装置を頂点に前記複数の送信装置が所定の数以下の階層を有するツリー状のトポロジーバスになるように、それぞれの前記ディジタルインターフェースを介して接続されており、
前記受信装置は、初期化後にルートノードになるネットワークシステム。
【請求項２】
前記ディジタルインターフェースは、ＩＥＥＥ１３９４規格に準拠し、
前記ディジタルインターフェースの全部または一部は、前記受信装置と前記複数の送信装置との間の伝送遅延の最大値に基づいて、アイソクロナス通信できる許容伝送帯域またはアイソクロナス通信できる前記送信装置の数を決定する請求項１記載のネットワークシステム。
【請求項３】
前記受信装置がルートノードに確定するまでの間に前記複数の送信装置のいずれかがルートノードになった場合、前記送信装置は、アイソクロナス通信を行わない請求項１記載のネットワークシステム。
【請求項４】
ディジタルインターフェースを有し、前記ディジタルインターフェースを介してＡＶデータを送信する複数の送信装置と、
ディジタルインターフェースを有し、前記ディジタルインターフェースを介して前記ＡＶデータを受信する１台の受信装置とを備えたネットワークシステムを構築するネットワークシステム構築方法であって、
前記複数の送信装置及び前記受信装置を、前記受信装置を頂点にして、前記複数の送信装置のうち、前記受信装置と所望の送信装置との伝送遅延が最大となり、前記送信装置以外との伝送遅延が前記伝送遅延以下になるように、所定の数以下の階層を有するツリー状のトポロジーバスを構成し、
前記受信装置を、前記構成されたツリー状のトポロジーバスを有する前記ネットワークシステムの初期化後にルートノードにすることを備えたネットワークシステム構築方法。
【請求項５】
ディジタルインターフェースを有し、前記ディジタルインターフェースを介してＡＶデータを送信する１台の送信装置と、
ディジタルインターフェースを有し、前記ディジタルインターフェースを介してＡＶデータを受信する複数の受信装置とを備え、
前記複数の受信装置及び前記送信装置は、前記送信装置を頂点に前記複数の受信装置が所定の数以下の階層を有するツリー状のトポロジーバスになるように、それぞれの前記ディジタルインターフェースを介して接続されており、
前記送信装置は、初期化後にルートノードになるネットワークシステム。
【請求項６】
前記ディジタルインターフェースは、ＩＥＥＥ１３９４規格に準拠し、
前記ディジタルインターフェースの全部または一部は、前記送信装置と前記複数の受信装置との間の伝送遅延の最大値に基づいて、アイソクロナス通信できる許容伝送帯域またはアイソクロナス通信できる前記受信装置の数を決定する請求項５記載のネットワークシステム。
【請求項７】
前記送信装置がルートノードに確定するまでの間に前記複数の受信装置のいずれかがルートノードになった場合、前記受信装置は、アイソクロナス通信を行わない請求項５記載のネットワークシステム。
【請求項８】
ディジタルインターフェースを有し、前記ディジタルインターフェースを介してＡＶデータを送信する１台の送信装置と、
ディジタルインターフェースを有し、前記ディジタルインターフェースを介してＡＶデータを受信する複数の受信装置とを備えたネットワークシステムを構築するネットワークシステム構築方法であって、
前記複数の受信装置及び前記送信装置を、前記送信装置を頂点にして前記複数の受信装置のうち、前記送信装置と所望の受信装置との伝送遅延が最大となり、前記受信装置以外との伝送遅延が前記伝送遅延以下になるように、所定の数以下の階層を有するツリー状のトポロジーバスを構成し、
前記送信装置を、前記構成されたツリー状のトポロジーバスを有する前記ネットワークシステムの初期化後にルートノードにすることを備えたネットワークシステム構築方法。
【請求項９】
請求項４記載のネットワークシステム構築方法の、前記複数の送信装置及び前記受信装置を、前記受信装置を頂点にして、前記複数の送信装置のうち、前記受信装置と所望の送信装置との伝送遅延が最大となり、前記送信装置以外との伝送遅延が前記伝送遅延以下になるように、所定の数以下の階層を有するツリー状のトポロジーバスを構成し、
前記受信装置を、前記構成されたツリー状のトポロジーバスを有する前記ネットワークシステムの初期化後にルートノードにするステップをコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１０】
請求項８記載のネットワークシステム構築方法の、前記複数の受信装置及び前記送信装置を、前記送信装置を頂点にして前記複数の受信装置のうち、前記送信装置と所望の受信装置との伝送遅延が最大となり、前記受信装置以外との伝送遅延が前記伝送遅延以下になるように、所定の数以下の階層を有するツリー状のトポロジーバスを構成し、
前記送信装置を、前記構成されたツリー状のトポロジーバスを有する前記ネットワークシステムの初期化後にルートノードにするステップをコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１１】
請求項９または１０に記載のプログラムを記録した記録媒体であって、コンピュータで利用可能である記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ディジタルインターフェースを介して接続され、ＡＶデータを送信する送信装置とＡＶデータを受信する受信装置とから構成されるネットワークシステム、ネットワークシステムの構築方法、及び記録媒体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のネットワークシステム例としては、機器を数珠繋ぎに接続するデイジーチェーン接続、または、階層的に接続するツリー接続などがあり、機器が接続されるとルート決定などバスの初期化プロセスがある。
【０００３】
ＩＥＥＥ１３９４シリアルバスの初期化プロセスについて図７を参照して説明する。初期化プロセスは、バスリセットＳ７０１、ツリー識別Ｓ７０２、自己識別Ｓ７０３、調停Ｓ７０４の順で行われる。
【０００４】
バスリセットＳ７０１は、新たにノードがバスに接続されたり、バスから外されるなど、トポロジーに変化が起きると、バスリセット信号がバス上の全ノードに伝送され、トポロジー情報は全て初期化される。
【０００５】
初期化後、各ノードはブランチノード（複数ポート接続されているノード）、リーフノード（１ポートだけ接続されているノード）、単体（未接続）かを認識する。ツリー識別Ｓ７０２について図８を参照して、説明する。バスリセットＳ７０１の処理後、ツリー構造の解析を行い、接続されている全てのポートの、ルートノードへの方向付けを決めることによって、最終的に１つのノードがルートに決まる。
【０００６】
各ポートは、ｐポート（ルート側）、ｃポート（ルートから逆側）、ｏｆｆポート（未接続）のうちのいずれかのラベルが付けられる。まず、ラベルの未確定なポートが１つだけになったリーフノード＃Ａ８０１、リーフノード＃Ｂ８０２，リーフノード＃Ｃ８０３は接続先のポートへ、自分のポートがルートに接続されるｐポートであると宣言することができる。
【０００７】
ｐポートの宣言を受けたブランチノード（複数ポート接続されているノード）＃Ｄ８０４、及びブランチノード＃Ｆ８０５は、それぞれｐポート宣言を受けたポートをｃポートとして識別し、残りの未確定なポートからブランチノード＃Ｇ８０７、ブランチノード＃Ｅ８０６へそれぞれｐポート宣言を行う。ブランチノード＃Ｅ８０６は、ｐポート宣言を受けたポートをｃポートとして識別し、残りの未確定なポート＃Ｇ８０７へはｐポート宣言を行う。ブランチノード＃Ｅ８０７も、ｐポート宣言を受けたポートをｃポートとして識別する。
【０００８】
ブランチノード＃Ｄ８０４、及びブランチノード＃Ｅ８０６から同時にｐポート宣言した場合、各ノードが起動するタイマーのタイムアウト値が大、小の２つあり、ランダムに選択されることにより、ブランチノード＃Ｄ８０４、及びブランチノード＃Ｅ８０６どちらかのノードから順番にｐポート宣言をブランチノード＃Ｇ８０７が受け取ることになる。
【０００９】
ブランチノード＃Ｇ８０７はｐポート宣言を受けたポートをｃポートとして識別し、全てのポートをｃポートと認識するためルートとなる。全てのノードが自分に接続された他の全てのノードを子かまたは親として識別すると、ツリー識別プロセスは完了する。
【００１０】
自己識別Ｓ７０３は、ツリー識別終了後、それぞれノードの識別に必要なバスで唯一のＰＨＹ−ＩＤを決め、ＰＨＹスピード、ポートのステータスなどの情報を伝送する。全てのノードが自己識別ＩＤパケットを送信すると、調停が行える状態になる。
【００１１】
調停Ｓ７０４は、自己識別が終了すると、各ノードがパケット伝送するために調停を行う。バス上で何も通信が行われていないとき、バスはアイドル状態になり、所定の時間以上アイドル状態になると、データを送信したいノードは調停を行う。調停の結果勝ったノードがパケット伝送できることになる。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、従来のツリー識別プロセスによりルートノードを決定してしまうと、ノード間の伝送距離の差により、ｐポート宣言の伝送遅延が異なり、全てのポートがｃポートと認識するノード即ちルートノードが一意には決まらない。また、接続方法の差により、ルートノードからリーフノードまでの伝送遅延が異なる。即ち、複数台の映像出力装置がリーフまたはブランチノード、映像受信装置が常にルートになることはない。
【００１３】
従って、ネットワークシステムの許容伝送帯域を見積もる場合、ルートノードとリーフノードとの伝送遅延が最大となるトポロジー接続を想定しないといけなくなる。例えば、４台の映像出力装置と１台の映像受信装置でネットワークを構成する場合、図９、図１０に示す接続等が考えられる。
【００１４】
図９では、４台の映像出力装置９０１〜９０４と１台の映像受信装置９０５を４ｍのケーブルで順番に数珠繋ぎ接続するので、最悪の伝送遅延は映像受信装置９０５がルートになる場合で、伝送遅延の最悪値は、１６ｍのケーブル遅延と３つのリピート遅延とを加算した値となる。これに対して、図１０では、映像出力装置９０４で分岐させツリー接続をするので、最悪の伝送遅延は映像受信装置９０５がルートになる場合で、伝送遅延の最悪値は、１２ｍのケーブル遅延と、２つのリピート遅延とを加算した値となる。
【００１５】
要するに、伝送遅延の最悪値は、同じ接続方法でも、ルートの位置によって異なるし、ルートの機器を決めても、接続方法によって異なってくる。さらに、図９の接続の場合、接続する映像出力装置が多くなると映像受信装置とのホップ数が増加し、映像出力装置から映像受信装置までの伝送遅延最悪値が大きくなり、伝送帯域を所定量確保しようとすると、ノード間距離を短くせざるを得ない。逆にノード間距離を長くすると、接続機器を増やすことができなくなる。
【００１６】
図１０の接続の場合、映像受信装置９０５がルートであれば、映像出力装置９０３に映像出力装置１台追加しても、映像出力装置から映像受信装置までの伝送遅延最悪値が変化しないので接続機器を増やすことができるが、映像出力装置９０１がルートになれば、ルートである映像出力装置９０１からリーフである映像出力装置９０３までの伝送遅延は１２ｍのケーブル遅延と２つのリピート遅延とを加算した値になり、映像出力装置９０３に１台追加すると、さらに伝送遅延は４ｍのケーブル遅延と１つのリピート遅延とが加算され、伝送遅延の最悪値が映像出力装置９０５がルートである場合に比べて増えてしまう。
【００１７】
このように、伝送遅延の最悪値は、同じ接続方法でも、いずれの機器がルートになるかによって異なり、また、ルートの機器を決めても、接続方法によって異なってくる。
【００１８】
従って、ネットワークシステムの許容伝送帯域を見積もる場合、ルートノードとリーフノードとの伝送遅延が最大となるようなトポロジー接続を想定して見積もられる。このようにして見積もられた最悪の許容伝送帯域がネットワークシステムの許容伝送帯域として用いられる。
【００１９】
従って、実際のネットワークシステムが上記の伝送遅延が最大となるトポロジー接続とは異なっている場合であっても、ネットワークシステムの許容伝送帯域としては上記の最悪の許容伝送帯域が使用される。従って、ネットワークシステムの実際の許容伝送帯域にはまだ余裕があっても、上記の最悪の許容伝送帯域を超えるような長さのケーブルを使用したり、また、上記の最悪の許容伝送帯域を超えるような数の機器をネットワークシステムに接続することは、ネットワークシステムが許可しないので、ネットワークシステムの実際の伝送帯域を効率的に利用することが出来ない。
【００２０】
すなわち、従来のネットワークシステムでは、伝送帯域を効率的に利用することが出来ない。また、このため、ネットワークシステムの機器間を接続するケーブルの長さが短くなるように制限を受けたり、またネットワークシステムに接続出来る機器の台数が少なくなるように制限を受けてしまう。
【００２１】
すなわち、従来のネットワークシステムでは、実際の伝送帯域を効率的に利用することが出来ないという課題がある。
【００２２】
また、従来のネットワークシステムでは、各機器どうしを接続するケーブルの長さが短くなるように制限を受けるという課題がある。
【００２３】
また、従来のネットワークシステムでは、接続出来る機器の台数が少なくなるように制限を受けるという課題がある。
【００２４】
本発明は上記課題を解決するもので、ディジタルインターフェースを介して複数台の映像出力装置と１台の映像受信装置を接続し、映像受信装置をルートにして、ツリー接続の頂点に位置付けることにより、ルートからリーフまでの伝送遅延の最悪値を所定の値に確定でき、この最悪値を超えない範囲で映像出力装置を増やすことができ、ディジタルインターフェースの伝送帯域を効率的に利用できるネットワークシステム、ネットワークシステム構築方法、及び記録媒体を提供することを目的とする。
【００２５】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を解決するために、第１の本発明（請求項１に対応）は、ディジタルインターフェースを有し、前記ディジタルインターフェースを介してＡＶデータを送信する複数の送信装置と、
ディジタルインターフェースを有し、前記ディジタルインターフェースを介して前記ＡＶデータを受信する１台の受信装置とを備え、
前記複数の送信装置及び前記受信装置は、前記受信装置を頂点に前記複数の送信装置が所定の数以下の階層を有するツリー状のトポロジーバスになるように、それぞれの前記ディジタルインターフェースを介して接続されており、
前記受信装置は、初期化後にルートノードになるネットワークシステムである。
【００２６】
また、第２の本発明（請求項２に対応）は、前記ディジタルインターフェースは、ＩＥＥＥ１３９４規格に準拠し、
前記ディジタルインターフェースの全部または一部は、前記受信装置と前記複数の送信装置との間の伝送遅延の最大値に基づいて、アイソクロナス通信できる許容伝送帯域またはアイソクロナス通信できる前記送信装置の数を決定する第１の本発明のネットワークシステムである。
【００２７】
また、第３の本発明（請求項３に対応）は、前記受信装置がルートノードに確定するまでの間に前記複数の送信装置のいずれかがルートノードになった場合、前記送信装置は、アイソクロナス通信を行わない第１の本発明のネットワークシステムである。
【００２８】
また、第４の本発明（請求項４に対応）は、ディジタルインターフェースを有し、前記ディジタルインターフェースを介してＡＶデータを送信する複数の送信装置と、
ディジタルインターフェースを有し、前記ディジタルインターフェースを介して前記ＡＶデータを受信する１台の受信装置とを備えたネットワークシステムを構築するネットワークシステム構築方法であって、
前記複数の送信装置及び前記受信装置を、前記受信装置を頂点にして、前記複数の送信装置のうち、前記受信装置と所望の送信装置との伝送遅延が最大となり、前記送信装置以外との伝送遅延が前記伝送遅延以下になるように、所定の数以下の階層を有するツリー状のトポロジーバスを構成し、
前記受信装置を、前記構成されたツリー状のトポロジーバスを有する前記ネットワークシステムの初期化後にルートノードにすることを備えたネットワークシステム構築方法である。
【００２９】
なお、本発明は、前記ディジタルインターフェースは、ＩＥＥＥ１３９４規格に準拠し、
前記ディジタルインターフェースの全部または一部に、前記受信装置と前記複数の送信装置との間の伝送遅延の最大値に基づいて、アイソクロナス通信できる許容伝送帯域またはアイソクロナス通信できる前記送信装置の数を決定させるステップを備えた第４の本発明のネットワークシステム構築方法であってもよい。
【００３０】
さらに、本発明は、前記受信装置がルートノードに確定するまでの間に前記複数の送信装置のいずれかがルートノードになった場合、前記送信装置は、アイソクロナス通信を行わない第４の本発明のネットワークシステム構築方法であってもよい。
【００３１】
また、第５の本発明（請求項５に対応）は、ディジタルインターフェースを有し、前記ディジタルインターフェースを介してＡＶデータを送信する１台の送信装置と、
ディジタルインターフェースを有し、前記ディジタルインターフェースを介してＡＶデータを受信する複数の受信装置とを備え、
前記複数の受信装置及び前記送信装置は、前記送信装置を頂点に前記複数の受信装置が所定の数以下の階層を有するツリー状のトポロジーバスになるように、それぞれの前記ディジタルインターフェースを介して接続されており、
前記送信装置は、初期化後にルートノードになるネットワークシステムである。
【００３２】
また、第６の本発明（請求項６に対応）は、前記ディジタルインターフェースは、ＩＥＥＥ１３９４規格に準拠し、
前記ディジタルインターフェースの全部または一部は、前記送信装置と前記複数の受信装置との間の伝送遅延の最大値に基づいて、アイソクロナス通信できる許容伝送帯域またはアイソクロナス通信できる前記受信装置の数を決定する第５の本発明のネットワークシステムである。
【００３３】
また、第７の本発明（請求項７に対応）は、前記送信装置がルートノードに確定するまでの間に前記複数の受信装置のいずれかがルートノードになった場合、前記受信装置は、アイソクロナス通信を行わない第５の本発明のネットワークシステムである。
【００３４】
また、第８の本発明（請求項８に対応）は、ディジタルインターフェースを有し、前記ディジタルインターフェースを介してＡＶデータを送信する１台の送信装置と、
ディジタルインターフェースを有し、前記ディジタルインターフェースを介してＡＶデータを受信する複数の受信装置とを備えたネットワークシステムを構築するネットワークシステム構築方法であって、
前記複数の受信装置及び前記送信装置を、前記送信装置を頂点にして前記複数の受信装置のうち、前記送信装置と所望の受信装置との伝送遅延が最大となり、前記受信装置以外との伝送遅延が前記伝送遅延以下になるように、所定の数以下の階層を有するツリー状のトポロジーバスを構成し、
前記送信装置を、前記構成されたツリー状のトポロジーバスを有する前記ネットワークシステムの初期化後にルートノードにすることを備えたネットワークシステム構築方法である。
【００３５】
なお、本発明は、前記ディジタルインターフェースは、ＩＥＥＥ１３９４規格に準拠し、
前記ディジタルインターフェースの全部または一部に、前記送信装置と前記複数の受信装置との間の伝送遅延の最大値に基づいて、アイソクロナス通信できる許容伝送帯域またはアイソクロナス通信できる前記受信装置の数を決定させるステップを備えた第８の本発明のネットワークシステム構築方法であってもよい。
【００３６】
さらに、第３の本発明（請求項３に対応）は、前記送信装置がルートノードに確定するまでの間に前記複数の受信装置のいずれかがルートノードになった場合、前記受信装置は、アイソクロナス通信を行わない第８の本発明のネットワークシステム構築方法であってもよい。
【００３７】
また、第９の本発明（請求項９に対応）は、  第４の本発明のネットワークシステム構築方法の、前記複数の送信装置及び前記受信装置を、前記受信装置を頂点にして、前記複数の送信装置のうち、前記受信装置と所望の送信装置との伝送遅延が最大となり、前記送信装置以外との伝送遅延が前記伝送遅延以下になるように、所定の数以下の階層を有するツリー状のトポロジーバスを構成し、
前記受信装置を、前記構成されたツリー状のトポロジーバスを有する前記ネットワークシステムの初期化後にルートノードにするステップをコンピュータに実行させるためのプログラムである。
【００３８】
また、第１０の本発明（請求項１０に対応）は、第８の本発明のネットワークシステム構築方法の、前記複数の受信装置及び前記送信装置を、前記送信装置を頂点にして前記複数の受信装置のうち、前記送信装置と所望の受信装置との伝送遅延が最大となり、前記受信装置以外との伝送遅延が前記伝送遅延以下になるように、所定の数以下の階層を有するツリー状のトポロジーバスを構成し、
前記送信装置を、前記構成されたツリー状のトポロジーバスを有する前記ネットワークシステムの初期化後にルートノードにするステップをコンピュータに実行させるためのプログラムである。
【００３９】
また、第１１の本発明（請求項１１に対応）は、第９または第１０の本発明のプログラムを記録した記録媒体であって、コンピュータで利用可能である記録媒体である。
【００４１】
この課題を解決するために本発明は、ディジタルインターフェースを介して複数の映像出力装置と１台の映像受信装置とを接続してネットワークを構成する場合、映像受信装置が必ずルートノードとなり、前記映像受信装置を頂点に前記複数の映像出力装置を所定の数以下の階層を有するツリー状のトポロジーバスにする。
【００４２】
これにより、ディジタルインターフェースを介して、ディジタルインターフェースの伝送帯域を所定量確保し、できるだけ多くの映像出力装置を接続できる。
【００４３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００４４】
図１は、本発明の実施の形態によるカメラと映像受信装置とから構成されるネットワークシステムのネットワーク構成を示すブロック図である。本実施の形態では、４台のカメラ１０１〜１０４と映像受信装置１０５とリピータ１０６とがそれぞれディジタルインターフェース１１０を介して接続されている。ここで、ディジタルインターフェース１１０は、ＩＥＥＥ１３９４シリアルバス規格に基づくインターフェースとする。
【００４５】
映像受信装置１０５は、ＩＥＥＥ１３９４シリアルバスの許容伝送帯域の範囲で、カメラ１０１〜１０４から所望の映像を１つまたは複数選択して受信するものである。また、映像受信装置１０５からカメラまでの伝送遅延が所定値以内であればカメラの台数を増やすことができるネットワークシステムである。
【００４６】
リピータ１０６は、１ノードで５ポートもつもので、カメラ１０１〜１０４と映像受信装置１０５をディジタルインターフェース１１０で接続する手段である。
【００４７】
ここで、ディジタルインターフェース１１０のＩＥＥＥ１３９４シリアルバスについて図２〜図６を用いて説明する。
【００４８】
図２は、本実施の形態のＩＥＥＥ１３９４シリアルバスの初期化プロセスを示したフロー図であり、図３はAsynchronous subactionのプロセスを示す図であり、図４はFair Arbitrationのプロセスを示す図であり、図５はIsochronous Subactionのプロセスを示す図であり、図６は１通信サイクル１２５μｓｅｃのプロセスを示す図である。
【００４９】
初期化プロセスは、バスリセットＳ２０１、及びツリー識別Ｓ２０２が行われた後、強制的に所定ノードをルートにする処理Ｓ２０３を行い、自己識別Ｓ２０４、調停Ｓ２０５の順で行われる。バスリセットＳ２０１、ツリー識別Ｓ２０２及び自己識別Ｓ２０４、調停Ｓ２０５は従来と全く同様なので説明を省略する。
【００５０】
所定ノードをルートにする処理Ｓ２０３は、映像受信装置１０５が、バスリセット後、自ら、ＰＨＹコンフィグレーションパケットのフォースルートビットを立てて、ＰＨＹコンフィグレーションパケットを送信する。これにより、映像受信装置１０５がｐポート宣言するのを待たせることになり、カメラ１０１〜１０４のどれかがｐポート宣言し、映像受信装置１０５の未確定ポートがｃポートと識別され、強制的にルートノードとすることができる。
【００５１】
１３９４シリアルバスは、送信の遅延時間を保証しないAsynchronous通信と、１サイクル１２５μｓｅｃ毎にデータ転送が完了するIsochronous通信が可能である。これらの通信は、Asynchronous subaction、Fair Arbitration、Isochronous subactionの組み合わせにより成り立っている。
【００５２】
図３に示す通り、Asynchronous subaction３０８は、Arbitration３０２でバスの調停後、Data#prefix３０３、Asynchronous Data packet３０４、Data#end３０５のパケット転送部分と、Acknowledge gap３０６を挟んで、Data#prefix３０３、Acknowledge  packet３０７、Data#end３０５の認識部分からなり、Asynchronous subaction３０８とAsynchronous subaction３０８との間にはSubaction gap３０１のアイドル時間が存在する。Asynchronousパケットを送信したいノードは、Subaction gap３０１の間バスがアイドル状態になると調停を開始する。調停に勝ったノードは、Data#prefix３０３、Asynchronous Data packet３０４、Data#end３０５のパケット転送を行う。データを受信したノードは、送信ノードに対して、受信状況を示すAcknowledge  packet３０７を返す。Acknowledge  packet３０７の前後にはData#prefix３０３及びData#end３０５が付けられる。Acknowledge  packet３０７はパケットを受信してからAcknowledge gap３０６内にパケット送信ノードに返さなければならない。Acknowledge gap３０６の長さは、Subaction gap３０１の長さよりも短くなるように規定されている。これにより、Acknowledge  packet３０７が返送されてくる前に、他ノードが調停にはいることがないようにしている。
【００５３】
また、Fair Arbitrationは、バス上の全ての送信要求ノードに対して、公平にバスアクセスを保証する調停である。図４に示すとおり、Fairness interval４０７は、Arbitration４０２、ノードＡのAsynchronous通信ＮＯＤＥ＿Ａ４０３、Subaction gap４０４、ノードＢのAsynchronous通信ＮＯＤＥ＿Ｂ４０５、Subaction gap４０４、ノードＣのAsynchronous通信ＮＯＤＥ＿Ｃ４０６、Arbitration reset gap４０１からなり、Arbitration reset gap４０１はSubaction gap４０４より長い時間に規定されている。
【００５４】
Fair Arbitrationでは、各ノードがFairness interval４０７毎に１度だけ、Asynchronous通信することができるようになっている。Arbitration reset gap４０１が検出されると、Fairness interval４０７が始まり、各ノードに調停権があるかどうかを示すフラグ４１０、４１１、及び３１２をみて調停がなされる。
【００５５】
Arbitration reset gap４０１が検出後、全てのノードのフラグはＨＩＧＨになり、調停に勝ったノードのフラグは順にクリアされていく。クリアされたノードは、Fairness interval４０７の間、調停することができない。バス上のAsynchronous通信したい全てのノードのバスアクセスが終わり、Arbitration reset gap４０１がアイドル状態になるとFairness interval４０７は終了する。図４では、ノードＡ、ノードＢ、ノードＣの順番に調停で送信権を勝ち取り、Asynchronous通信をしていることがわかる。
【００５６】
一方、Isochronous通信はバス上に１台存在するサイクルマスターが１２５μｓｅｃ間隔で送信するCycle start packetに同期して行われる。サイクルマスターノードには最優先のアクセス権を与えることが必要となるので、ルートノードがサイクルマスターの役割を果たすことになる。図５に示すとおり、ルートノードがSubaction gap５０１後、Arbitration５０２で調停を行い、Data#prefix５０３、Cycle start packet５０４、Data#end５０５を送信する。
【００５７】
Isochronous通信したいノードはCycle start packetを受信すると、Isochronous gap５０６の間待ち、調停を行う。調停に勝ったノードはIsochronous Subaction５０８であるData#prefix５０３、Isochronous Data packet５０７、Data#end５０５を送信し、その後、Isochronous gap５０６が再びアイドル状態になると、他ノードが調停を開始する。
【００５８】
次に、Isochronous通信とAsynchronous通信とが混在している場合について図６を参照して説明する。１通信サイクル６０９は、ルートノードがCycle start packet６０１を送信することで始まり、Isochronous gap６０２後、調停を勝ち取ったノードがIsochronous packet６０３を送信する。さらに、Subaction gap６０４後、調停を勝ち取ったノードがAsynchronous packet６０５を送信し、Asynchronous packet６０５受信したノードがAcknowledge gap６０６後に返信する。Isochronous gap６０２が、Subaction gap６０４より十分短く規定されているため、Isochronous通信がAsynchronous通信よりも先に開始され、同期通信が保証されることになる。従って、Asynchronous通信パケットが１通信サイクル６０９を超えてしまう場合、Isochronous通信が優先されるため、１通信サイクル６０９中に１度も伝送できないこともある。
【００５９】
ＩＥＥＥ１３９４シリアルバスは、上記した仕組みであるので、ルートである映像受信装置１０５は、Cycle start packetを送信し、カメラ１０１〜カメラ１０４と調停をすることになる。この時、映像受信装置１０５からカメラ１０１〜カメラ１０４のうち最悪の伝送遅延をＬとした場合、次に示す式１となるようにArbitration reset gap及びSubaction gapを規定する。
【００６０】
【数１】
Ｌ＜Arbitration reset gap−Subaction gap
例えば、カメラ１０１が映像受信装置１０５に対して一番遠い場合、ケーブル伝送遅延とリピータ１０６の伝送からＤｅｌａｙを算出し、数１を満足するようにArbitration reset gap及びSubaction gapを設定する。
【００６１】
Arbitration reset gapとSubaction gapとの差のアイドル時間でFair Arbitrationを確立するため、このアイドル時間内に映像受信装置１０５とカメラ１０１とのやり取りが行われる必要があるところから数１の関係が成り立つ。
【００６２】
また、１通信サイクル６０９は１２５μｓｅｃであるので、図４、図６から次に示す数２が成り立つ。
【００６３】
【数２】
Ａ＋（Ｂ＋Ｉ）＊Ｎ＋（Ｃ＋Ｄ＋Ｓ＋Ｋ）＊Ｍ＋Ｓ＋Ｒ＋Ｌ＊（Ｍ＋Ｎ）＊２＝１２５［μｓｅｃ］
Ａ＝Cycle start packet送信にかかる送信時間［μｓｅｃ］
Ｂ＝Isochronous packet送信にかかる送信時間［μｓｅｃ］
Ｉ＝Isochronous gap時間［μｓｅｃ］
Ｎ＝１通信サイクル６０９の間にIsochronous通信できるIsochronous packetの数
Ｃ＝Asynchronous packet送信にかかる送信時間［μｓｅｃ］
Ｄ＝Acknowledge  packet送信にかかる送信時間［μｓｅｃ］
Ｓ＝Subaction gap時間［μsｅｃ］
Ｋ＝Acknowledge gap時間［μsｅｃ］
Ｍ＝１通信サイクル６０９の間でAsynchronous通信できるAsynchronous packetの数
Ｒ＝Arbitration reset gap時間［μｓｅｃ］
Ｌ＝映像受信装置１０５からカメラ１０１〜カメラ１０４のうち最悪の伝送遅延［μｓｅｃ］
Cycle start packet送信にかかる送信時間Ａ、Isochronous packet送信にかかる送信時間Ｂ、Isochronous gap時間Ｉ、Asynchronous packet送信にかかる送信時間Ｃ、Acknowledge  packet送信にかかる送信時間Ｄ、Acknowledge gap時間ＫはＩＥＥＥ１３９４シリアルバスの規格より規定することができ、伝送遅延合計は、調停時と伝送パケット送信時のそれぞれで２倍となるのでＬ＊（Ｍ＋Ｎ）＊２となる。従って、数１を満足できるように、Arbitration reset gap時間Ｒ、Subaction gap時間Ｓを決定すれば、１通信サイクル６０９の間にIsochronous通信できるIsochronous packetの数Ｎ、１通信サイクル６０９の間にAsynchronous通信できるIsochronous packetの数Ｍは決定できる。
【００６４】
この結果、映像受信装置１０５からカメラ１０１〜カメラ１０４のうち最悪の伝送遅延を見積もれば、１通信サイクル６０９の間にIsochronous通信できるIsochronous packetの数すなわち、許容伝送帯域が決定できる。
【００６５】
本実施の形態の最悪の伝送遅延は、映像受信装置１０５からカメラ１０１〜カメラ１０４のうち最悪の伝送遅延である。一方、従来の技術における最悪の伝送遅延は、ルートノードとリーフノードとの伝送遅延が最大となるようなトポロジー接続を想定して、そのトポロジー接続における最悪の伝送遅延としていた。
【００６６】
例えばルートノードとリーフノードとの伝送遅延が最大となるようなトポロジー接続として図９のように映像出力装置や映像受信装置を数珠つなぎにしたトポロジーを想定し、そのトポロジーにおける末端に位置する２つの装置間の伝送遅延を最悪の伝送遅延とした。
【００６７】
従って、本実施の形態の最悪の伝送遅延の方が従来の最悪の伝送遅延よりも常に小さくなるので、本実施の形態のネットワークシステムの方が従来のものよりも、１通信サイクル６０９の間にIsochronous通信できるIsochronous packetの数が大きくなる。すなわち、許容伝送帯域が広くなる。
【００６８】
この結果、映像受信装置１０５をルートノードでかつ、ツリー接続の頂点にするトポロジーでカメラを接続するネットワークシステムを構築することにより、ルートノードである映像受信装置１０５からリーフノードであるカメラまでの伝送遅延が所定値以内であれば、１通信サイクル６０９の間に所定のIsochronous packetの数を伝送するネットワークシステムで従来のものに比べてカメラの数を増やすことが可能となる。
【００６９】
すなわち、上記の所定値を数１の最悪の伝送遅延をＬとして、上述したように数１及び数２から１通信サイクル６０９の間にIsochronous通信できるIsochronous packetの数Ｎを決定する。１通信サイクル６０９の間にIsochronous通信するIsochronous packetの数が、この数Ｎ以下である限り、所定のIsochronous packetの数を伝送するネットワークシステムでカメラの数を増やすことが出来る。
【００７０】
つまり、本実施の形態のネットワークシステムでは、映像受信装置１０５をルートノードでかつ、ツリー接続の頂点にするトポロジーでカメラを接続した。このことにより、アシンクロナスパケットは、カメラ１０１〜１０４から映像受信装置１０５に送信され、また、アシンクロナスパケットは、カメラ１０１〜１０４と映像受信装置との間でやり取りされる。
【００７１】
従って、カメラ１０１〜１０４のいずれか２つのカメラの間でアイソクロナスパケットをやり取りすることはなく、またこれら２つのカメラの間でアシンクロナスパケットをやり取りすることはない。このようにアシンクロナスパケットやアイソクロナスパケットの送信元及び送信先を特定の装置に限定することにより、限定しない場合に比較して数１で説明した最悪の伝送遅延Ｌが小さくなる。
【００７２】
従って、本実施の形態のように送信元及び送信先を特定の装置に限定した場合は、限定しない場合に比べて１通信サイクル６０９の間にIsochronous通信できるIsochronous packetの数Ｎの値が大きくなる。このように、本実施の形態のネットワークシステムにおいて映像受信装置１０５をルートノードでかつ、ツリー接続の頂点にするトポロジーでカメラを接続することにより、カメラの数を最大限に増やすことが出来る。
【００７３】
また、同様に、カメラの数を一定の数に固定する場合には、本実施の形態のネットワークシステムにおいて映像受信装置１０５をルートノードでかつ、ツリー接続の頂点にするトポロジーでカメラを接続することにより、他のトポロジーのネットワークシステムを用いる場合や、送信元及び送信先を特定の装置に限定しない場合に比べて、ケーブルの長さを最大限に長くすることが出来る。
【００７４】
また、ルートノードである映像受信装置１０５からリーフノードであるカメラまでの伝送遅延が上述した所定値以内になるようにするためには、本実施の形態のネットワークシステムにおいて、映像受信装置１０５を頂点に前記複数の送信装置が所定の数以下の階層を有するツリー状のトポロジーバスになるように、それぞれの前記ディジタルインターフェースを介して接続するようにすればよい。このように本実施の形態の映像受信装置１０５を頂点とするツリー上のトポロジーバスの階層が所定の数以下になるようにして各カメラをネットワーク接続することにより、伝送遅延が上述した所定値以内になるようにすることが出来るので、本実施の形態のネットワークシステムの許容伝送帯域がある帯域より広くなるようにすることが出来る。
【００７５】
一方、このネットワークシステムは映像受信装置１０５がルートノードになっていることが前提であるので、映像受信装置１０５がルートノードになるまでは、Isochronous通信できるIsochronous packetの数が決定できない。従って、映像受信装置１０５がルートノードになるまでの間に何らかの原因により映像受信装置１０５以外の装置がルートノードになった場合には、Isochronous通信しないようにして、ネットワークシステムが破綻しないようにするものである。なお、映像受信装置１０５以外の装置がルートノードになる場合としては例えば以下のような場合がある。
【００７６】
すなわち、本実施の形態では映像受信装置１０５が、バスリセット後、自らＰＨＹコンフィグレーションパケットのフォースルートビットを立てて、ＰＨＹコンフィグレーションパケットを送信するとして説明したが、これとは異なり、カメラ１０１〜１０４のいずれか、またはカメラ１０１〜１０４及び映像受信装置１０５を制御する図示していないコントローラが映像受信装置１０５にＰＨＹコンフィグレーションパケットのフォースルートビットを立てるよう指示し、この指示に従って、映像受信装置１０５がバスリセット後、自らＰＨＹコンフィグレーションパケットのフォースルートビットを立てて、ＰＨＹコンフィグレーションパケットを送信する場合である。
【００７７】
この場合には、映像受信装置１０５に上記の指示を行うためには、例えば上記指示を含むAsynchronous packetを送信する必要がある。つまり、上記指示を行うためにはバス初期化プロセスが完了しており、いずれかの装置がルートノードになっている必要がある。そしてこのルートとなった装置は、映像受信装置１０５とは限らない。従って、この場合は、上述したように、カメラ１０１〜１０４等はアイソクロナス通信を行わない。従って、ネットワークシステムが破綻しないようにすることが出来る。
【００７８】
そして、映像受信装置１０５が上記指示を受け取った後には、カメラ１０１〜１０４及び映像受信装置１０５など映像受信装置１０５に上記指示を行った装置が再び強制的にバスリセットを発生させ、このバスリセットにともなう初期化プロセスで映像受信装置１０５がＰＨＹコンフィグレーションパケットのフォースルートビットを立てて、ＰＨＹコンフィグレーションパケットを送信する。従って、強制的に発生された今回のバスリセット後に映像受信装置１０５がルートに確定することになる。
【００７９】
このように、本実施の形態のネットワークシステムには、接続するカメラの台数を従来のネットワークシステムに比べて増やすことが可能であり、またカメラと映像受信装置とを接続するケーブルの長さを長くすることが出来るので、映画やテレビドラマやニュース中継やスポーツ中継などの撮影現場で用いる業務用システムとして好適である。また、このような撮影現場としては、屋外またはスタジオなどの室内のいずれでもよい。
【００８０】
なお、本実施の形態のネットワークシステムは、１台の映像受信装置１０５と、４台のカメラ１０１〜１０４とから構成されるとして説明したが、これに限らず、１台のカメラと複数台の映像受信装置とから構成されているネットワークシステムであってもよい。この場合には、本実施の形態のカメラを映像受信装置と読み替え、また、本実施の形態の映像受信装置をカメラと読み替えることにより、本実施の形態と同等の効果を得ることが出来る。
【００８１】
このネットワークシステムの１台のカメラが例えば再生装置であり、複数台の映像受信装置が映像を記録する記録装置である場合についても同様であり、この場合には、記録装置の数を増やすことが出来るので、再生装置が再生する映像を大量かつ高速に複製する業務用システムとして応用することが出来る。
【００８２】
なお、本実施の形態では、リピータ１０６が、１ノードで５ポートもつ装置すなわち、映像受信装置１０５に５台のカメラ１０１〜１０４を接続する装置であるとして説明したが、これに限らず、５以上の数のポートまたは５以下の数のポートを持つ装置であっても構わない。
【００８３】
なお、本実施の形態の映像出力装置は本発明の送信装置の例であり、本実施の形態の映像受信装置は本発明の受信装置である。
【００８４】
さらに、本発明の送信装置は、本実施の形態のカメラに限らず、ＤＶＤ−ＲＯＭなどのＡＶデータを再生する再生装置、放送局から放送波として放送された番組を受信してＩＥＥＥ１３９４バスなどのネットワークシステムに出力することが出来るセットトップボックスなど、要するにＡＶデータを出力することが出来る装置でありさえすればよい。
【００８５】
さらに、本発明の受信装置は、本実施の形態の映像受信装置に限らず、ＤＶＤ−ＲＡＭやハードディスクなどの記録媒体にＡＶデータを記録する記録装置など、要するにＡＶデータを入力することが出来る装置でありさえすればよい。
【００８６】
このように、本実施の形態によれば、ＩＥＥＥ１３９４規格に準拠したディジタルインターフェースにおいて、複数台の映像出力装置と１台の映像受信装置を接続し、映像受信装置をルートにして、ツリー接続の頂点に位置付けることにより、映像受信装置と映像出力装置との伝送遅延見積もりが一意にでき、ディジタルインターフェースの伝送帯域を有効に利用でき、映像受信装置と映像出力装置との伝送遅延が所定の伝送遅延以内であれば映像出力装置の増設も可能となる。
【００８７】
なお、本発明は、上述した本発明のネットワークシステム構築方法の全部または一部のステップ（または、工程、動作、作用等）の動作をコンピュータにより実行させるためのプログラムであって、コンピュータと協働して動作するプログラムである。
【００８８】
さらに、本発明は、上述した本発明のネットワークシステム構築方法の全部または一部のステップの全部または一部の動作をコンピュータにより実行させるためのプログラムを担持した媒体であり、コンピュータにより読み取り可能且つ、読み取られた前記プログラムが前記コンピュータと協動して前記動作を実行する媒体である。
【００８９】
なお、本発明の一部の手段（または、装置、素子、回路、部等）、本発明の一部のステップ（または、工程、動作、作用等）とは、それらの複数の手段またはステップの内の、幾つかの手段またはステップを意味し、あるいは、一つの手段またはステップの内の、一部の機能または一部の動作を意味するものである。
【００９０】
また、本発明のプログラムを記録した、コンピュータに読みとり可能な記録媒体も本発明に含まれる。
【００９１】
また、本発明のプログラムの一利用形態は、コンピュータにより読み取り可能な記録媒体に記録され、コンピュータと協働して動作する態様であっても良い。
【００９２】
また、本発明のプログラムの一利用形態は、伝送媒体中を伝送し、コンピュータにより読みとられ、コンピュータと協働して動作する態様であっても良い。
【００９３】
また、記録媒体としては、ＲＯＭ等が含まれ、伝送媒体としては、インターネット等の伝送媒体、光・電波・音波等が含まれる。
【００９４】
また、上述した本発明のコンピュータは、ＣＰＵ等の純然たるハードウェアに限らず、ファームウェアや、ＯＳ、更に周辺機器を含むものであっても良い。
【００９５】
なお、以上説明した様に、本発明の構成は、ソフトウェア的に実現しても良いし、ハードウェア的に実現しても良い。
【００９６】
【発明の効果】
以上説明したところから明らかなように、本発明は、ルートからリーフまでの伝送遅延の最悪値を所定の値に確定でき、この最悪値を超えない範囲で映像出力装置を増やすことが出来、ディジタルインターフェースの伝送帯域を効率的に利用できるネットワークシステム、ネットワークシステム構築方法、及び記録媒体を提供することが出来る。
【００９７】
また、本発明は、ルートからリーフまでの伝送遅延の最悪値を所定の値に確定でき、この最悪値を超えない範囲で映像受信装置を増やすことが出来、ディジタルインターフェースの伝送帯域を効率的に利用できるネットワークシステム、ネットワークシステム構築方法、及び記録媒体を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態によるカメラと映像受信装置のネットワーク構成を示すブロック図
【図２】本発明のＩＥＥＥ１３９４シリアルバスの初期化プロセスを示したフロー図
【図３】  Asynchronous subactionのパケット構造を示す図
【図４】  Fair Arbitrationのプロセスを示す図
【図５】  Isochronous Subactionのパケット構造を示す図
【図６】１通信サイクル１２５μｓｅｃのパケット構造を示す図
【図７】従来例のＩＥＥＥ１３９４シリアルバスの初期化プロセスを示したフロー図
【図８】従来例のツリー識別のプロセスを示す図
【図９】デイジーチェーン接続した場合のネットワーク構成を示すブロック図
【図１０】デイジーチェーン接続とツリー接続した場合のネットワーク構成を示すブロック図
【符号の説明】
１０１〜１０４  カメラ
１０５、９０５  映像受信装置
１０６  リピータ
９０１〜９０４  映像出力装置
【図１】
0003953792.tif 000002
【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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