JPH10228357A

JPH10228357A - データ転送装置及びその制御方法及び印刷システム

Info

Publication number: JPH10228357A
Application number: JP9030888A
Authority: JP
Inventors: Shinjiro Hori; 信二郎堀
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1997-02-14
Filing date: 1997-02-14
Publication date: 1998-08-25

Abstract

(57)【要約】【課題】ホストから周辺装置へのデータ転送を効率化す
る。【解決手段】ホストの外部バス制御部２１２は、転送す
る画像データをバッファ１０４に格納し、その特性に応
じて符号化＃１または＃２により画像データを符号化す
る。データの特性は、そのデータの所定数おきのライン
を基準ラインとし、基準ラインと注目ラインとの相関値
が一定値以上であるか否かで判別され、一定値以上あれ
ば＃２、そうでなければ＃１の符号化を行う＃２符号化
は、注目ラインと基準ラインとの差分を計算し、その差
分をランレングス符号化等で符号化する。＃２では、注
目ラインをそのまま符号化する。カラー画像データの場
合には、この基準ラインの代わりに、特定のカラープレ
インを基準とし、その他のプレインを基準プレインとの
相関に応じて決まる符号化方法で符号化することもでき
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、データ転送装置及
びその制御方法及び印刷システムに関するものであり、
特に、転送するデータをその特性に応じて所定の構成単
位で符号化方法を変え、効率のよい転送を実現するデー
タ転送装置及びその制御方法及び印刷システムに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）
と外部周辺機器を接続するために、ＳＣＳＩ(Small Com
puter System Interface)、ＲＳ−２３２Ｃ、セントロ
ニクスなどさまざまな外部バスが存在している。しかし
これまで使用されてきた外部バスは、それに接続される
周辺機器毎に特化されたバスであり、特定の転送方式を
採用していた。

【０００３】これらの外部バスを使用して周辺機器を接
続した場合の従来例を図６及び図７を使用して説明す
る。

【０００４】ホスト外部バス制御部３１２は、図６のよ
うな構成である。図６においては、ホスト３００に含ま
れるメモリやＣＰＵなどから成るホスト制御部等、他の
構成は省略されている。システムバスの制御信号線３０
１とデータ信号線３０２とアドレス信号線３０３は制御
部３１１に接続されており、制御部３１１は不図示のホ
スト制御部から指示される制御手順によってバッファ部
３０４とデータ転送部３０６とを制御する。

【０００５】外部バス３１０を介して周辺機器３２０
（図ではプリンタ）に転送されるデータはデータ信号線
３０２からバッファ部３０４に格納される。データ転送
部３０６は後述する手順の信号を生成し、トランシーバ
３０９を介して周辺機器３２０との間でデータの送受信
を行い、その結果を制御部３１１、またはバッファ部３
０４に渡す。

【０００６】次に、ホスト３００から周辺機器３２０へ
のデータ転送に係る一連の動作を図７を利用して説明す
る。図７の手順は、印刷データを作成したアプリケーシ
ョンからプリンタドライバに対して印刷開始命令が発行
され、それに応じてオペレーティングシステム（以下、
単にシステムと呼ぶ）が印刷データを取得し、データ転
送を開始する時点から始まる。

【０００７】システムは、取得した印刷データをプリン
タドライバで処理可能な大きさ（バンド）のデータ量に
分割して、プリンタドライバにデータを転送する（５０
１）。

【０００８】プリンタドライバは、受け取ったデータか
らターゲットのプリンタに最適な画像データの生成のた
めの画像処理を行う（５０２）。たとえば、色空間変
換、カラーマッチング、ラスタライズ、エッジ強調、ソ
フトネスなどである。これらの処理は、テキスト領域、
イメージ領域に応じて最適な組み合わせが選択される。

【０００９】ステップ５０２で生成された画像データは
プリンタ制御コマンドに変換され（５０３）、プリンタ
へのデータ送信要求とともにシステムに渡される（５０
４）。

【００１０】システムは受け取ったプリンタ制御コマン
ドをホスト外部バス制御部３１２に転送する（５０
５）。ホスト外部バス制御部３１２は受け取ったプリン
タ制御コマンドを外部バス３１０を介して周辺機器３２
０に送信する（５０６，５０７）。周辺機器３２０にも
外部バス制御部が備えられており、データはそこで受信
される。データの転送が終了した時点でホスト外部バス
制御部３１２からシステムにデータ転送の終了が通知さ
れる。

【００１１】データを受信した周辺機器３２０は、受信
したデータに応じてプリント出力を行うようにプリンタ
の各機能ブロックを制御する（５０８）。

【００１２】システムは、データ転送の終了が通知され
ると（５０９）、印刷するページの１ページが終了する
まで、５０１〜５０９を繰り返す（５１０）。これを印
刷が要求されているすべてのページに対して繰り返し行
う（５１１）。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】以上説明したような手
順によって、外部に接続されたプリンタへの出力が行わ
れている。ホストと周辺機器との接続手順は一般的には
同様の手法で行われている。

【００１４】特にカラープリンタの場合、印刷データは
Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）、Ｋ
（ブラック）の４色のプレイン、またはＣ，Ｍ，Ｙの３
色のプレインで構成されている。高解像度な自然画像を
印刷する場合には、解像度があればデータ量が多くな
り、転送時間が長くなるという問題がある。

【００１５】本発明は上記従来例に鑑みてなされたもの
で、データの構成単位同志の相関を利用してデータ量を
減らし、増大する転送時間を削減したデータ転送装置及
びその制御方法及び印刷システムを提供することを目的
とする。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明はつぎのような構成からなる。すなわち、第
１の機器から第２の機器へとデータを転送するデータ転
送装置であって、データを所定量のブロックごとに単独
に符号化する第１の符号化手段と、データを、所定量の
ブロックごとに、基準ブロックとの差分をとり該差分を
符号化する第２の符号化手段と、注目ブロックと基準ブ
ロックとの相関に応じて、前記第１の符号化手段と第２
の符号化手段とのいずれか一方を選択する選択手段と、
符号化されたデータを第１の機器から第２の機器へと転
送する転送手段とを有する。

【００１７】あるいは、第１の機器から第２の機器へと
データを転送するデータ転送制御方法であって、注目ブ
ロックと基準ブロックとの相関に応じて、第１の符号化
方式と第２の符号化方式とのいずれか一方を選択する選
択工程と、第１の符号化方式が選択された場合、データ
を所定量のブロックごとに単独に符号化する第１の符号
化工程と、第２の符号化方式が選択された場合、データ
を、所定量のブロックごとに、基準ブロックとの差分を
とり該差分を符号化する第２の符号化工程と、符号化さ
れたデータを第１の機器から第２の機器へと転送する転
送工程とを有する。

【００１８】あるいは、ホスト装置から画像データを転
送し、該画像データを印刷装置により印刷する印刷シス
テムであって、画像データを所定量のブロックごとに単
独に符号化する第１の符号化手段と、画像データを、所
定量のブロックごとに、基準ブロックとの差分をとり該
差分を符号化する第２の符号化手段と、注目ブロックと
基準ブロックとの相関に応じて、前記第１の符号化手段
と第２の符号化手段とのいずれか一方を選択する選択手
段と、符号化されたデータを第１の機器から第２の機器
へと転送する転送手段とを有するホスト装置と、前記転
送手段により転送された符号化されたデータを受信する
受信手段と、受信した画像データを、その符号化方式に
応じて復号する復号手段と、復号された画像データを印
刷出力する出力手段とを有する印刷装置とを具備する。

【００１９】

【発明の実施の形態】

（第１の実施の形態）図２はＰＣなどのホスト２０１と
外部バス２１３で接続されたプリンタなどの周辺機器２
０２を示している。＜印刷システムの構成＞ホスト２０１の内部にはシステ
ムバスとしてのアドレス信号線２０３とデータ信号線２
０４と制御信号線２０５があり、これにＲＯＭ(Read On
ly Memory)２０６、ＲＡＭ(Random Access Memory)２０
７、全体制御部２０８、表示制御部２０９、蓄積部２１
０、Ｉ／Ｏ制御部２１１、ホスト外部バス制御部２１２
が接続されている。全体制御部２０８はアドレス信号線
２０３によって、各機能ブロックの選択を行い、データ
信号線２０４と制御信号線２０５によってデータの転送
を行うことで、各ブロックの動作の制御を行い、ホスト
２０１の全体の動作を制御する。

【００２０】ＲＯＭ２０６には全体制御部２０８と各機
能ブロックとのアクセスの制御方法などの基本的なプロ
グラムのコードが格納されている。ＲＡＭ２０７は、全
体制御部がＲＯＭ２０６または蓄積部２１０に格納され
ているシステム全体のオペレーティングシステム、アプ
リケーションの動作モジュールや動作中に必要とされる
データ、外部周辺機器のドライバなどの中から、必要と
される動作モジュールや、各モジュールが動作時に必要
とするパラメータなどを一時格納するメモリである。

【００２１】表示制御部２０９は、図示していないＣＲ
Ｔモニタ、液晶ディスプレイなどの外部表示装置を制御
する。蓄積部２１０は、ＨＤＤ(Hard Disk Drive)、Ｃ
Ｄ−ＲＯＭＤｒｉｖｅなどの蓄積装置とその制御部で
構成されており、アプリケーションの実行ファイルやア
プリケーションで作成されたデータファイルが格納され
ている。Ｉ／Ｏ制御部２１１は、図示していないキーボ
ード、マウスなどの入力装置が接続されており、利用者
が希望する制御情報を入力可能にしている。

【００２２】ホスト外部バス制御部２１２は、外部バス
２１３を介して周辺機器２０２と接続されており、周辺
機器２０２（本実施例ではプリンタ）にデータを送受信
する。

【００２３】利用者は、Ｉ／Ｏ制御部２１１へ入力する
ことで、希望する動作をホストに行わせる。外部表示装
置に表示されている画面を見ながら蓄積部２１０に格納
されているアプリケーション、またはデータファイルを
選択してアプリケーションを起動させ、さらにそのアプ
リケーションに入力を行い一連の作業を行う。その時に
作業結果を周辺機器２０２に転送する要求が発生した場
合に、ホスト外部バス制御部２１２、外部バス２１３を
用いてデータの転送を行う。

【００２４】周辺機器２０２としてプリンタを例にして
説明を行う。周辺機器２０２には内部バスとしてのアド
レス信号線２１４、データ信号線２１５、制御信号線２
１６があり、この内部バスに周辺機器外部バス制御部２
１７、モータ制御部２１８、ヘッド制御部２１９、周辺
機器制御部２２０、ＲＯＭ２２１、ＲＡＭ２２２、画像
処理部２２３が接続されている。周辺機器制御部２２０
はアドレス信号線２１４によって、各機能ブロックの選
択を行い、データ信号線２１５と制御信号線２１６によ
ってデータの転送の制御を行い、周辺機器２０２の動作
を制御する。

【００２５】周辺機器外部バス制御部２１２は、外部バ
ス２１３を介してホスト２０１と接続されており、ホス
ト２０１とのデータの送受信を行う。モータ制御部２１
８は、紙送り、ヘッド駆動用のモータを周辺機器制御部
２２０の制御に応じて駆動する。ヘッド制御部２１８
は、印刷するデータを受け取り、ヘッドの制御を行って
印刷する。画像処理部２２３は、転送されてきたデータ
にさらに画像処理を行う。

【００２６】ＲＯＭ２２３には周辺機器制御部２２０を
動作させるためのプログラムが格納されており、周辺機
器制御部２２０はこのプログラムに沿って周辺機器外部
バス制御部２１７に送られてくるデータを処理して、他
の機能ブロックを制御して印刷を可能にする。ＲＡＭ２
２２は送られてくるデータ、または処理中に発生するパ
ラメータなどを格納することに使用される。＜外部バス制御部の構成＞図１は本発明の一実施の形態
であるホスト外部バス制御部２１２のブロック図であ
る。なお、周辺機器外部バス制御部２１７は、図１の構
成と同様であるが、符号化＃１転送部及び符号化＃２転
送部では、トランシーバを介して受信したデータを、そ
れぞれの符号化方式に対応して復号化することになる。

【００２７】システムバスの制御信号線２０５とデータ
信号線２０４とアドレス信号線２０３は制御部１１１に
接続されており、ホスト制御部２０８の指示によって送
られる制御によってバッファ部１０４と二つのスイッチ
１０５，１０８と符号化＃１転送部１０６と符号化＃２
転送部１０７を制御する。

【００２８】外部バス２１３を介して周辺機器に転送さ
れるデータは、データ信号線２０４からバッファ部１０
４に格納される。転送データは、符号化＃１転送部１０
６と符号化＃２転送部１０７のどちらか一方の選択され
た転送部で転送データに再構成される。この選択はスイ
ッチ１０５，１０８によって行われる。この部分はあと
で詳細に説明する。＜データ転送処理手順＞本発明の特徴的な動作の流れを
図３，図４を用いて説明する。ここでは、利用者が所定
のアプリケーションによってドキュメントを作成し、こ
れをプリントアウトすることを例に取り説明する。

【００２９】利用者がアプリケーション上で印刷命令を
発行すると、これがプリンタドライバに通知される（４
０１）。プリンタドライバは、用紙サイズ、印刷品位な
どのプリンタの設定情報などをシステムに通知する（４
０２）。

【００３０】システムはアプリケーションにデータの変
換を要求し（４０３）、アプリケーションは印刷データ
を変換してシステムに転送する（４０４）。システム
は、転送されたデータをＲＡＭ２０７または蓄積部２１
０に格納し（４０５）、アプリケーションに終了許可の
通知を行う（４０５）。アプリケーションは、この許可
を受け取り印刷動作を終了し、次の操作を受け付ける状
態に移行する（４０７）。

【００３１】印刷データを取得したシステムは、ステッ
プ４０５で格納したデータをプリンタドライバで処理可
能な大きさのデータ量に分割して、プリンタドライバに
データを転送する（６０１）。

【００３２】プリンタドライバは、受け取ったデータか
らターゲットのプリンタに最適な画像データの生成のた
めの画像処理を行う（６０２）。例えば、色空間変換、
カラーマッチング、ラスタライズ、エッジ強調、ソフト
ネスなどである。

【００３３】ステップ６０２で生成された画像データは
プリンタ制御コマンドおよび印刷データに変換され（６
０３）、各Ｃ，Ｍ，Ｙ，Ｋプレインに変換される（６０
４）。

【００３４】次にプリンタドライバは各プレイン単位に
符号化方式を決定し（６０５）、システムに対してデー
タの転送を要求する（６０６，６０７）。この部分はあ
とで詳細に説明する。

【００３５】システムはホスト外部バス制御部２１２に
ステップ６０５で決定された符号化方式とプレインデー
タを供給する（６０８）。

【００３６】ホスト外部バス制御部２１２は、受け取っ
た符号化方式によりプレインデータを符号化＃１転送部
１０６または符号化＃２転送部１０７符号化で符号化
し、周辺機器２０２の周辺機器外部バス制御部２１７に
データを転送する（６０９）。

【００３７】周辺機器２０２は受信したデータを符号化
して印刷するとともにデータの受信終了通知を返す（６
１０，６１１）。

【００３８】データ受信終了通知を受け取ったシステム
は（６１２）、すべてのプレインデータを送信したかを
確認し、終了するまでこれを繰り返す（６１３）。すべ
てのプレインデータを送信したら次のバンドをこれまで
説明したステップを繰り返し、すべてのバンドを送信し
終わるまでこれを繰り返す（６１４）。最後のページま
でこれを繰り返し、一連の動作は終了する（６１５）。

【００３９】この時の転送シーケンスの一例を図５に示
す。Ｔｘが送信側、ここではホスト外部バス制御部２１
２であり、Ｒｘが受信側、周辺機器外部バス制御部に相
当する。

【００４０】初めにＴｘからＲｘに対して送信相手の指
定とデータ送信の開始を意味するＴｏｋｅｎ信号が送信
される。このＴｏｋｅｎ信号を受け取ったＲｘは受信準
備状態になり、データを待つ。Ｔｘは引き続きデータ信
号（図ではＤａｔａ０）をＲｘに送信する。Ｒｘはデー
タを受信確認後に、Ｔｘに対して、受信の成功を示すＡ
ＣＫ信号を送信する。これによって一回のデータ転送が
終了する。

【００４１】一度に転送できない量のデータを送信する
場合には、この手順を繰り返す。

【００４２】また、データの転送路で誤りが発生した場
合を想定して、データには誤り訂正符号が付加されるこ
とが一般的に用いられている。例えば、ハミング符号、
ＲＭ(Reed Muller)符号、ＢＣＨ(Bose Chaudhuri Hocqu
enghem)符号、畳み込み符号、ＣＲＣ(Cyclic Redundanc
y Check)符号、ＲＳ(Reed Solomon)符号などがある。

【００４３】一例として、ＣＲＣ符号を使用した場合、
受信側ではデータに誤りが発生したかどうかをチェック
可能になり、Ｄａｔａ１の送信で誤りが発生したと判断
した場合、ＡＣＫ信号に変わり再送要求を意味するＮＡ
Ｋ信号をＴｘに送信する。ＮＡＫ信号を受信すると、デ
ータ転送に誤りが発生したと判断し、もう一度Ｄａｔａ
１を送信する。Ｄａｔａ１を正常に受信した場合、Ｒｘ
はＡＣＫ信号をＴｘに送信する。

【００４４】このように誤りが発生しても、再送などの
手段を用いることで誤りの無いデータを転送することが
可能になる。＜符号化方式の決定方法＞次に、符号化方式の決定方法
について述べる。

【００４５】各プレインのデータは所定のライン数のバ
ンド幅で処理される。ここでは１つのバンドは３２ライ
ンであるとして説明する。この３２ラインの中で第１，
９，１７，２５ライン目を基準ラインとし、このライン
のデータは必ず符号化＃１で符号化する。符号化＃１の
方式は、ラインで独立したランレングス符号化、もしく
は可変長符号化を行う。

【００４６】基準ライン以外のデータは直前の基準ライ
ン（例えば第１０〜１６ライン目であれば第９ライン
目）との相関をとる。この時の相関値が所定の値よりも
小さい場合には、ライン間の相関が低いとして現在処理
中のラインは符号化＃１で処理を行う。また、相関値が
所定の値よりも大きい場合には、ライン間の相関が高い
として現在処理中のラインは符号化＃２で処理を行う。
符号化＃２は、基準ラインと現在処理中のラインとの差
分を取り、その差分データに対してランレングス符号化
もしくは可変長符号化を行う方式である。この符号化方
式では、基準データと一致した画素についてはその差分
値が０となるため、基準ラインとの相関が大きいほど０
の並びが多くなり、圧縮効率が高まることになる。一般
的に、自然画像の画面内における連続性を鑑みると、本
実施形態のように最大で７ライン程度しか離れていない
ライン間の相関はかなり強いものと考えられる。

【００４７】相関をとるための関数としては公知のもの
を用いる。例えば基準ラインとこれから行う基準ライン
以外のラインで分散を計算し、その値を所定値と比較す
ることで符号化＃１と符号化＃２の切り替えを行うよう
にする。この判定は、基準ライン以外のラインを転送す
るごとに行ってもよいが、バンドごとに行ってもよい。
バンドごとに判定を行う場合には、いくつかのラインを
サンプルとして、前のバンドのサンプルラインとの相関
を判定することでバンド単位ごとの符号化方式を決定す
る。これは、ページ単位で符号化方式を変える場合にも
同様である。

【００４８】なお、受信データを復号化する場合に備え
て、転送するデータにはその符号化方式を示す識別子を
含ませておく。周辺装置では、この識別子により復号す
る方式を決定する。

【００４９】また、自然画像の場合、ＤＣＴ（離散コサ
イン変換）などの周波数変換を行い、高周波成分を除去
し、低周波成分のみをデータとしてより圧縮を高めても
よい。

【００５０】また、ＵＳＢ，ＩＥＥＥ１３９４などの新
しいバスでは、非同期転送と同期転送をサポートしてい
る。非同期転送では、データは誤り無く転送されること
が保証されており、同期転送では転送レートが保証され
ているが誤りが発生してもリカバリすることはない。こ
の新しいバスの転送モードを利用して、さらに効率を上
げることが考えられる。

【００５１】基準データ、もしくは差分を取らないと判
断したデータは非同期転送で確実にの送信し、差分を取
ったデータは誤差が許容できるとし、同期転送で送信す
る。このように、データの符号化の判定結果を元に転送
モードを可変にすることで、さらに効果的な転送を行う
ことが可能である。ここでＩＥＥＥ１３９４シリアルバ
スについて説明しておく。＜ＩＥＥＥ１３９４の技術の概要＞家庭用デジタルＶＴ
ＲやＤＶＤの登場も伴って、ビデオデータやオーディオ
データなどのリアルタイムでかつ高情報量のデータ転送
のサポートが必要になっている。こういったビデオデー
タやオーディオデータをリアルタイムで転送し、パソコ
ン（ＰＣ）に取り込んだり、またはその他のデジタル機
器に転送を行うには、必要な転送機能を備えた高速デー
タ転送可能なインタフェースが必要になってくるもので
あり、そういった観点から開発されたインタフェースが
ＩＥＥＥ１３９４−１９９５(High Performance Serial
Bus)（以下、１３９４シリアルバス）である。

【００５２】図８に１３９４シリアルバスを用いて構成
されるネットワーク・システムの例を示す。このシステ
ムは機器Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ，Ｅ，Ｆ，Ｇ，Ｈを備えてお
り、Ａ−Ｂ間、Ａ−Ｃ間、Ｂ−Ｄ間、Ｄ−Ｅ間、Ｃ−Ｆ
間、Ｃ−Ｇ間、及びＣ−Ｈ間をそれぞれ１３９４シリア
ルバスのツイスト・ペア・ケーブルで接続されている。
この機器Ａ〜Ｈは例としてＰＣ、デジタルＶＴＲ、ＤＶ
Ｄ、デジタルカメラ、ハードディスク、モニタ等であ
る。

【００５３】各機器間の接続方式は、ディジーチェーン
方式とノード分岐方式とを混在可能としたものであり、
自由度の高い接続が可能である。

【００５４】また、各機器は各自固有のＩＤを有し、そ
れぞれが認識し合うことによって１３９４シリアルバス
で接続された範囲において、１つのネットワークを構成
している。各デジタル機器間をそれぞれ１本の１３９４
シリアルバスケーブルで順次接続するだけで、それぞれ
の機器が中継の役割を行い、全体として１つのネットワ
ークを構成するものである。また、１３９４シリアルバ
スの特徴でもある、プラグアンドプレイ機能で、ケーブ
ルを機器に接続した時点で自動で機器の認識や接続状況
などを認識する機能を有している。

【００５５】また、図８に示したようなシステムにおい
て、ネットワークからある機器が削除されたり、または
新たに追加されたときなど、自動的にバスリセットを行
い、それまでのネットワーク構成をリセットしてから、
新たなネットワークの再構築を行う。この機能によっ
て、その時々のネットワークの構成を常時設定、認識す
ることができる。

【００５６】またデータ転送速度は１００／２００／４
００Ｍｂｐｓと備えており、上位の転送速度をもつ機器
が回の転送速度をサポートし、互換をとるようになって
いる。

【００５７】データ転送モードとしては、コントロール
信号などの非同期データ（Asynchronousデータ：以下Ａ
ｓｙｎｃデータ）を転送するAsynchronous転送モード、
リアルタイムなどビデオデータやオーディオデータ等の
同期データ（Isochronousデータ：以下Ｉｓｏデータ）
を転送するIsochronous転送モードがある。このＡｓｙ
ｎｃデータとＩｓｏデータは各サイクル（通常１サイク
ル１２５μＳ）の中において、サイクル開始を示すサイ
クル・スタート・パケット（ＣＳＰ）の転送に続き、Ｉ
ｓｏデータの転送を優先しつつサイクル内で混在して転
送される。

【００５８】次に、図９に１３９４シリアルバスの構成
要素を示す。

【００５９】１３９４シリアルバスは全体としてレイヤ
（階層）構造で構成されている図９に示したように、最
もハード的なのが１３９４シリアルバスのケーブルであ
り、そのケーブルのコネクタが接続されるコネクタポー
トがあり、その上にハードウェアとしてフィジカル・レ
イヤとリンク・レイヤがある。

【００６０】ハードウェア部は実質的なインタフェース
チップの部分であり、そのうちフィジカル・レイヤは符
号化やコネクタ関連の制御等を行い、リンク・レイヤは
パケット転送やサイクルタイムの制御等を行う。

【００６１】ファームウェア部のトランザクション・レ
イヤは、転送（トランザクション）すべきデータの管理
を行い、ＲｅａｄやＷｒｉｔｅといった命令を出す。マ
ネージメント・レイヤは、接続されている各機器の接続
状況やＩＤの管理を行い、ネットワークの構成を管理す
る部分である。

【００６２】このハードウェアとファームウェアまでが
実質上の１３９４シリアルバスの構成である。

【００６３】またソフトウェア部のアプリケーション・
レイヤは使うソフトによって異なり、インタフェース上
にどのようにデータをのせるか規定する部分であり、Ａ
Ｖプロトコルなどのプロトコルによって規定されてい
る。

【００６４】以上が１３９４シリアルバスの構成であ
る。

【００６５】次に、図１０に１３９４シリアルバスにお
けるアドレス空間の図を示す。

【００６６】１３９４シリアルバスに接続された各機器
（ノード）には必ず各ノード固有の、６４ビットアドレ
スを持たせておく。そしてこのアドレスをＲＯＭに格納
しておくことで、自分や相手のノードアドレスを常時認
識でき、相手を指定した通信も行える。

【００６７】１３９４シリアルバスのアドレッシング
は、ＩＥＥＥ１２１２規格に準じた方式であり、アドレ
ス設定は、最初の１０ｂｉｔがバスの番号の指定様に、
次の６ビットがノードＩＤ番号の指定用に使われる。残
りの４８ｂｉｔが機器に与えられたアドレス幅になり、
それぞれ固有のアドレス空間として使用できる。最後の
２８ビットは固有データの領域として、各機器の識別や
使用条件の指定の情報などを格納する。

【００６８】以上が１３９４シリアルバスの技術の概要
である。

【００６９】次に、１３９４シリアルバスの特徴といえ
る技術の部分を、より詳細に説明する。＜１３９４シリアルバスの電気的仕様＞図１１に１３９
４シリアルバス・ケーブルの断面図を示す。

【００７０】１３９４シリアルバスでは接続ケーブル内
に、２組のツイストペア信号線の他に、電源ラインを設
けている。これによって、電源を持たない機器や、故障
により電圧低下した機器等にも電力の供給が可能になっ
ている。

【００７１】電源線内を流れる電源の電圧は８〜４０
Ｖ、電流は最大電流ＤＣ１．５Ａと規定されている。＜ＤＳ−Ｌｉｎｋ符号化＞１３９４シリアルバスで採用
されている、データ転送フォーマットのＤＳ−Ｌｉｎｋ
符号化方式を説明するための図を図１２に示す。

【００７２】１３９４シリアルバスでは、ＤＳ−Ｌｉｎ
ｋ(Data/Strobe Link)符号化方式が採用されている。こ
のＤＳ−ｌｉｎｋ符号化方式は、高速なシリアルデータ
通信に適しており、その構成は、２本の信号線を必要と
する。より対線のうち１本に主となるデータを送り、他
方のより対線にはストローブ信号を送る構成になってい
る。

【００７３】受信側では、この通信されるデータと、ス
トローブとの排他的論理和をとることによってクロック
を再現できる。

【００７４】このＤＳ−Ｌｉｎｋ符号化方式を用いるメ
リットとして、他のシリアルデータ転送方式に比べて転
送効率が高いこと、ＰＬＬ回路が不要となるのでコント
ローラＬＳＩの回路規模を小さくできること、更には、
転送すべきデータが無いときにアイドル状態であること
を示す情報を送る必要が無いので、各機器のトランシー
バ回路をスリープ状態にすることができることによっ
て、消費電力の低減が図れる、などが挙げられる。＜バスリセットのシーケンス＞１３９４シリアルバスで
は、接続されている各機器（ノード）にはノードＩＤが
与えられ、ネットワーク構成として認識されている。

【００７５】このネットワーク構成に変化があったと
き、例えばノードの挿抜や電源のＯＮ／ＯＦＦなどによ
るノード数の増減などによって変化が生じて、新たなネ
ットワーク構成を認識する必要があるとき、変化を検知
した各ノードはバス上にバスリセット信号を送信して、
新たなネットワーク構成を認識するモードに入る。この
ときの変化の検知方法は、１３９４ポート基板上でのバ
イアス電圧の変化を検知することによって行われる。

【００７６】あるノードからバスリセット信号が伝達さ
れて、各ノードのフィジカルレイヤはこのバスリセット
信号を受けると同時にリンクレイヤにバスリセットの発
生を伝達し、かつ他のノードにバスリセット信号を伝達
する。最終的にすべてのノードがバスリセット信号を検
知した後、バスリセットが起動となる。

【００７７】バスリセットは、先に述べたようなケーブ
ル抜挿や、ネットワーク異常等によるハード検出による
起動と、プロトコルからのホスト制御などによってフィ
ジカルレイヤに直接命令を出すことによっても起動す
る。

【００７８】また、バスリセットが起動するとデータ転
送は一時中断され、この間のデータ転送は待たされ、終
了後、新しいネットワーク構成のもとで再開される。

【００７９】以上がバスリセットのシーケンスである。＜ノードＩＤ決定のシーケンス＞バスリセットの後、各
ノードは新しいネットワーク構成を構築するために、各
ノードにＩＤを与える動作に入る。このときの、バスリ
セットからノードＩＤ決定までの一般的なシーケンスを
図２０，図２１，図２２のフローチャートを用いて説明
する。

【００８０】図２０のフローチャートは、バスリセット
の発生からノードＩＤが決定し、データ転送が行えるよ
うになるまでの、一連のバスの作業を示してある。

【００８１】先ず、ステップＳ１０１として、ネットワ
ーク内にバスリセットが発生することを常時監視してい
て、ここでノードの電源ＯＮ／ＯＦＦなどでバスリセッ
トが発生するとステップＳ１０２に移る。

【００８２】ステップＳ１０２では、ネットワークがリ
セットされた状態から、新たなネットワークの接続状況
を知るために、直接接続されている各ノード間において
親子関係の宣言がなされる。ステップＳ１０３として、
すべてのノード間で親子関係が決定すると、ステップＳ
１０４として一つのルートが決定する。すべてのノード
間で親子関係が決定するまで、ステップＳ１０２の親子
関係の宣言を行い、またルートも決定されない。

【００８３】ステップＳ１０４でルートが決定される
と、次はステップＳ１０５として、各ノードにＩＤを与
えるノードＩＤの設定作業が行われる。所定のノード順
序で、ノードＩＤの設定が行われ、すべてのノードにＩ
Ｄが与えられるまで繰り返し設定作業が行われ、最終的
にステップＳ１０６としてすべてのノードにＩＤを設定
し終えたら、新しいネットワーク構成がすべてのノード
において認識されたので、ステップＳ１０７としてノー
ド間のデータ転送が行える状態となり、データ転送が開
始される。

【００８４】このステップＳ１０７の状態になると、再
びバスリセットが発生するのを監視するモードに入り、
バスリセットが発生したらステップＳ１０１からステッ
プＳ１０６までの設定作業が繰り返し行われる。

【００８５】以上が、図２０のフローチャートの説明で
あるが、図２０のフローチャートのバスリセットからル
ート決定までの部分と、ルート決定後からＩＤ設定終了
までの手順をより詳しくフローチャート図に表したもの
をそれぞれ、図２１、図２２に示す。

【００８６】先ず、図２１のフローチャートの説明を行
う。

【００８７】ステップＳ２０１としてバスリセットが発
生すると、ネットワーク構成は一旦リセットされる。な
お、ステップＳ２０１としてバスリセットが発生するの
を常に監視している。

【００８８】次に、ステップＳ２０２としてリセットさ
れたネットワークの接続状況を再認識する作業の第一歩
として、各機器にリーフ（ノード）であることを示すフ
ラグを立てておく。さらに、ステップＳ２０３として各
機器が自分の持つポートがいくつ他ノードと接続されて
いるのかを調べる。

【００８９】ステップＳ２０４のポート数の結果に応じ
て、これから親子関係の宣言を始めていくために、未定
義（親子関係が決定されていない）ポートの数を調べ
る。バスリセットの直後はポート数＝未定義ポート数で
あるが、親子関係が決定されていくにしたがって、ステ
ップＳ２０４で検知する未定義ポートの数は変化してい
くものである。

【００９０】まず、バスリセットの直後、はじめに親子
関係の宣言を行えるのはリーフに限られている。リーフ
であるというのはステップＳ２０３のポート数の確認で
知ることができる。リーフは、ステップＳ２０５とし
て、自分に接続されているノードに対して、「自分は
子、相手は親」と宣言し動作を終了する。

【００９１】ステップＳ２０３でポート数が複数ありブ
ランチと認識したノードは、バスリセットの直後はステ
ップＳ２０４で未定義ポート数＞１ということなので、
ステップＳ２０６へと移り、まずブランチというフラグ
が立てられ、ステップＳ２０７でリーフからの親子関係
宣言で「親」の受付けをするために待つ。

【００９２】リーフが親子関係の宣言を行い、ステップ
Ｓ２０７でそれを受けたブランチは適宜ステップＳ２０
４の未定義ポート数の確認を行い、未定義ポート数が１
になっていれば残っているポートに接続されているノー
ドに対して、ステップＳ２０５の「自分が子」の宣言を
することが可能になる。２度目以降、ステップＳ２０４
で未定義ポート数を確認しても２以上あるブランチに対
しては、再度ステップＳ２０７でリーフ又は他のブラン
チからの「親」の受付けをするために待つ。

【００９３】最終的に、何れか１つのブランチ、又は例
外的にリーフ（子宣言を行えるのに素早く動作しなかっ
た為）がステップＳ２０４の未定義ポート数の結果とし
てゼロになったら、これにてネットワーク全体の親子関
係の宣言が終了したものであり、未定義ポート数がゼロ
（すべて親のポートとして決定）になった唯一のノード
はステップＳ２０８としてルートのフラグが立てられ、
ステップＳ２０９としてルートとしての認識がなされ
る。

【００９４】このようにして、図２１に示したバスリセ
ットから、ネットワーク内すべてのノード間における親
子関係の宣言までが終了する。

【００９５】次に、図２２のフローチャートについて説
明する。

【００９６】まず、図２１までのシーケンスでリーフ、
ブランチ、ルートという各ノードのフラグの情報が設定
されているので、これを元にして、ステップＳ３０１で
それぞれ分離する。

【００９７】各ノードにＩＤを与える作業として、最初
にＩＤの設定を行うことができるのはリーフからであ
る。リーフ→ブランチ→ルートの順で若い番号（ノード
番号＝０〜）からＩＤの設定がなされていく。

【００９８】ステップＳ３０２としてネットワーク内に
存在するリーフの数Ｎ（Ｎは自然数）を設定する。この
後、ステップＳ３０３として各自リーフがルートに対し
て、ＩＤを与えるように要求する。この要求が複数ある
場合には、ルートはステップＳ３０４としてアービトレ
ーション（１つに調停する作業）を行い、ステップＳ３
０５として勝ったノード１つにＩＤ番号を与え、負けた
ノードには失敗の結果通知を行う。ステップＳ３０６と
してＩＤ取得が失敗に終わったリーフは、再度ＩＤ要求
を出し、同様の作業を繰り返す。ＩＤを取得できたリー
フからステップＳ３０７として、そのノードのＩＤ情報
をブロードキャストで全ノードに転送する。１ノードＩ
Ｄ情報のブロードキャストが終わると、ステップＳ３０
８として残りのリーフの数が１つ減らされる。ここで、
ステップＳ３０９として、この残りのリーフの数が１以
上ある時はステップＳ３０３のＩＤ要求の作業からを繰
り返し行い、最終的にすべてのリーフがＩＤ情報をブロ
ードキャストすると、ステップＳ３０９がＮ＝０とな
り、次はブランチのＩＤ設定に移る。

【００９９】ブランチのＩＤ設定もリーフの時と同様に
行われる。

【０１００】まず、ステップＳ３１０としてネットワー
ク内に存在するブランチの数Ｍ（Ｍは自然数）を設定す
る。この後、ステップＳ３１１として各自ブランチがル
ートに対して、ＩＤを与えるように要求する。これに対
してルートは、ステップＳ３１２としてアービトレーシ
ョンを行い、勝ったブランチから順にリーフに与え終わ
った次の若い番号から与えていく。ステップＳ３１３と
して、ルートは要求を出したブランチにＩＤ情報又は失
敗結果を通知し、ステップＳ３１４としてＩＤ取得が失
敗に終わったブランチは、再度ＩＤ要求を出し、同様の
作業を繰り返す。ＩＤを取得できたブランチからステッ
プＳ３１５として、そのノードのＩＤ情報をブロードキ
ャストで全ノードに転送する。１ノードＩＤ情報のブロ
ードキャストが終わると、ステップＳ３１６として残り
のブランチの数が１つ減らされる。ここで、ステップＳ
３１７として、この残りのブランチの数が１以上ある時
はステップＳ３１１のＩＤ要求の作業からを繰り返し、
最終的にすべてのブランチがＩＤ情報をブロードキャス
トするまで行われる。すべてのブランチがノードＩＤを
取得すると、ステップＳ３１７はＭ＝０となり、ブラン
チのＩＤ取得モードも終了する。

【０１０１】ここまで終了すると、最終的にＩＤ情報を
取得していないノードはルートのみなので、ステップＳ
３１８として与えていない番号で最も若い番号を自分の
ＩＤ番号と設定し、ステップＳ３１９としてルートのＩ
Ｄ情報をブロードキャストする。

【０１０２】以上で、図２２に示したように、親子関係
が決定した後から、すべてのノードのＩＤが設定される
までの手順が終了する。

【０１０３】次に、一例として図１３に示した実際のネ
ットワークにおける動作を図１３を参照しながら説明す
る。

【０１０４】図１３の説明として、（ルート）ノードＢ
の下位にはノードＡとノードＣが直接接続されており、
さらにノードＣの下位にはノードＤが直接接続されてお
り、さらにノードＤの下位にはノードＥとノードＦが直
接接続された階層構造になっている。この階層構造やル
ートノード、ノードＩＤを決定する手順を以下で説明す
る。

【０１０５】バスリセットがされた後、まず各ノードの
接続状況を認識するために、各ノードの直接接続されて
いるポート間において、親子関係の宣言がなされる。こ
の親子とは親側が階層構造で上位となり、子側が下位と
なると言うことができる。

【０１０６】図１３ではバスリセットの後、最初に親子
関係の宣言を行ったのはノードＡである。基本的にノー
ドの１つのポートにのみ接続があるノード（リーフと呼
ぶ）から親子関係の宣言を行うことができる。これは自
分には１ポートの接続のみということをまず知ることが
できるので、これによってネットワークの端であること
を認識し、その中で早く動作を行ったノードから親子関
係が決定されていく。こうして親子関係の宣言を行った
側（Ａ−Ｂ間ではノードＡ）のポートが子と設定され、
相手側（ノードＢ）のポートが親と設定される。こうし
て、ノードＡ−Ｂ間では子−親、ノードＥ−Ｄ間で子−
親、ノードＦ−Ｄ間で子−親と決定される。

【０１０７】さらに１回層あがって、今度は複数個接続
ポートを持つノード（ブランチと呼ぶ）のうち、他ノー
ドからの親子関係の宣言を受けたものから順次、さらに
上位に親子関係の宣言を行っていく。図１３ではまずノ
ードＤがＤ−Ｅ間、Ｄ−Ｆ間と親子関係が決定した後、
ノードＣに対する親子関係の宣言を行っており、その結
果ノードＤ−Ｃ間で子−親と決定している。

【０１０８】ノードＤからの親子関係の宣言を受けたノ
ードＣは、もう一つのポートに接続されているノードＢ
に対して親子関係の宣言を行っている。これによってノ
ードＣ−Ｂ間で子−親と決定している。

【０１０９】このようにして図１３のような階層構造が
構成され、最終的に接続されているすべてのポートにお
いて親となったノードＢが、ルートノードと決定され
た。ルートは１つのネットワーク構成中に一つしか存在
しないものである。

【０１１０】なお、この図１３においてノードＢがルー
トノードと決定されたが、これはノードＡから親子関係
宣言を受けたノードＢが、他のノードに対して親子関係
宣言を速いタイミングで行っていれば、ルートノードは
他のノードに移っていたこともあり得る。すなわち、伝
達されるタイミングによってはどのノードもルートノー
ドとなる可能性があり、同じネットワーク構成でもルー
トノードは一定とは限らない。

【０１１１】ルートノードが決定すると、次は各ノード
ＩＤを決定するモードに入る。ここではすべてのノード
が、決定した自分のノードＩＤを他のすべてのノードに
通知する（ブロードキャスト機能）。

【０１１２】自己ＩＤ情報は、自分のノード番号、接続
されている位置の情報、もっているポートの数、接続の
あるポートの数、各ポートの親子関係の情報等を含んで
いる。

【０１１３】ノードＩＤ番号の割り振りの手順として
は、まず１つのポートにのみ接続があるノード（リー
フ）から起動することができ、この中から順にノード番
号＝０，１，２，…と割り当てられる。

【０１１４】ノードＩＤを手にしたノードは、ノード番
号を含む情報をブロードキャストで各ノードに送信す
る。これによって、そのＩＤ番号は「割り当て済み」で
あることが認識される。

【０１１５】すべてのリーフが自己ノードＩＤを取得し
終わると、次はブランチへ移りリーフに引続いたノード
ＩＤ番号が各ノードに割り当てられる。リーフと同様
に、ノードＩＤ番号が割り当てられたブランチから順次
ノードＩＤ情報をブロードキャストし、最後にルートノ
ードが自己ＩＤ情報をブロードキャストする。すなわ
ち、常にルートは最大のノードＩＤ番号を所有するもの
である。

【０１１６】以上のようにして、階層構造全体のノード
ＩＤの割り当てが終わり、ネットワーク構成が再構築さ
れ、バスの初期化作業が完了する。＜アービトレーション＞１３９４シリアルバスでは、デ
ータ転送に先立って必ずバス使用権のアービトレーショ
ン（調停）を行う。１３９４シリアルバスは個別に接続
された各機器が、転送された信号をそれぞれ中継するこ
とによって、ネットワーク内すべての機器に同信号を伝
えるように、論理的なバス型ネットワークであるので、
パケットの衝突を防ぐ意味でアービトレーションは必要
である。これによってある時間には、たった一つのノー
ドのみ転送を行うことができる。

【０１１７】アービトレーションを説明するための図と
して図１４（ａ）にバス使用要求の図、同図（ｂ）にバ
ス使用許可の図を示し、以下これを用いて説明する。

【０１１８】アービトレーションが始まると、１つもし
くは複数のノードが親ノードに向かって、それぞれバス
使用権の要求を発する。図１４（ａ）のノードＣとノー
ドＦがバス使用権の要求を発しているノードである。こ
れを受けた親ノード（図１４ではノードＡ）はさらに親
ノードに向かって、バス使用権の要求を発する（中継す
る）。この要求は最終的に調停を行うルートに届けられ
る。

【０１１９】バス使用要求を受けたルートノードは、ど
のノードにバスを使用させるかを決める。この調停作業
はルートノードのみが行えるものであり、調停によって
勝ったノードにはバスの使用許可を与える。図１４
（ｂ）ではノードＣに使用許可が与えられ、ノードＦの
使用は拒否された図である。アービトレーションに負け
たノードに対してはＤＰ(data prefix)パケットを送
り、拒否されたことを知らせる。拒否されたノードのバ
ス使用要求は次回のアービトレーションまで待たされ
る。

【０１２０】以上のようにして、アービトレーションに
勝ってバスの使用許可を得たノードは、以降データの転
送を開始できる。

【０１２１】ここで、アービトレーションの一連の流れ
をフローチャート図２３に示して、説明する。

【０１２２】ノードがデータ転送を開始できるために
は、バスがアイドル状態であることが必要である。先に
行われていたデータ転送が終了して、現在バスが空き状
態であることを認識するためには、各転送モードで個別
に設定されている所定のアイドル時間ギャップ長（例．
サブアクション・ギャップ）を経過することによって、
各ノードは自分の転送が開始できると判断する。

【０１２３】ステップＳ４０１として、Ａｓｙｎｃデー
タ、Ｉｓｏデータ等それぞれ転送するデータに応じた所
定のギャップ長が得られたか判断する。所定のギャップ
長が得られない限り、転送を開始するために必要なバス
使用権の要求はできないので、所定のギャップ長が得ら
れるまで待つ。

【０１２４】ステップＳ４０１で所定のギャップ長が得
られたら、ステップＳ４０２として転送すべきデータが
あるか判断し、ある場合はステップＳ４０３として転送
するためにバスを確保するよう、バス使用権の要求をル
ートに対して発する。このときの、バス使用権の要求を
表す信号の伝達は、図１４に示したように、ネットワー
ク内各機器を中継しながら、最終的にルートに届けられ
る。ステップＳ４０２で転送するデータがない場合は、
そのまま待機する。

【０１２５】次に、ステップＳ４０４として、ステップ
Ｓ４０３のバス使用要求を１つ以上ルートが受信した
ら、ルートはステップＳ４０５として使用要求を出した
ノードの数を調べる。ステップＳ４０５での選択値がノ
ード数＝１（使用権要求を出したノードは１つ）だった
ら、そのノードに直後のバス使用許可が得られることと
なる。ステップＳ４０５での選択値がノード数＞１（使
用要求を出したノードは複数）だったら、ルートはステ
ップＳ４０６として使用許可を与えるノードを１つに決
定する調停作業を行う。この調停作業は公平なものであ
り、毎回同じノードばかり許可を得るようなことはな
く、平等に権利を与えていくような構成となっている。

【０１２６】ステップＳ４０７として、ステップＳ４０
６で使用要求を出した複数ノードの中からルートが調停
して使用許可を得た１つのノードと、敗れたその他のノ
ードに分ける選択を行う。ここで、調停されて使用許可
を得た１つのノード、またはステップＳ４０５の選択値
から使用要求ノード数＝１で調停無しに使用許可を得た
ノードには、ステップＳ４０８として、ルートはそのノ
ードに対して許可信号を送る。許可信号を得たノード
は、受け取った直後に転送すべきデータ（パケット）を
転送開始する。また、ステップＳ４０６の調停が敗れ
て、バス使用が許可されなかったノードにはステップＳ
４０９としてルートから、アービトレーション失敗を示
すＤＰ(data prefix)パケットを送られ、これを受け取
ったノードは再度転送を行うためのバス使用要求を出す
ため、ステップＳ４０１まで戻り、所定ギャップ長が得
られるまで待機する。

【０１２７】以上がアービトレーションの流れを説明し
た、フローチャート図２３の説明である。＜Asynchronous（非同期）転送＞アシンクロナス転送
は、非同期転送である。図１５にアシンクロナス転送に
おける時間的な遷移状態を示す。図１５の最初のサブア
クション・ギャップは、バスのアイドル状態を示すもの
である。このアイドル時間が一定値になった時点で転送
を希望するノードはバスが使用できると判断して、バス
獲得のためのアービトレーションを実行する。

【０１２８】アービトレーションでバスの使用許可を得
ると、次にデータの転送がパケット形式で実行される。
データ転送後、受信したノードは転送されたデータに対
しての受信結果のａｃｋ（受信確認用返送コード）をａ
ｃｋｇａｐという短いギャップの後、返送して応答す
るか、応答パケットを送ることによって転送が完了す
る。ａｃＫは４ビットの情報と４ビットのチェックサム
からなり、成功か、ビジー状態か、ペンディング状態で
あるかといった情報を含み、すぐに送信元ノードに返送
される。

【０１２９】次に、図１６にアシンクロナス転送のパケ
ットフォーマットの例を示す。

【０１３０】パケットには、データ部及び誤り訂正用の
データＣＲＣの他にはヘッダ部があり、そのヘッダ部に
は図１６に示すような、目的ノードＩＤ、ソースノード
ＩＤ、転送データ長さや各種コードなどが書き込まれ、
転送が行われる。

【０１３１】また、アシンクロナス転送は自己ノードか
ら相手ノードへの１対１の通信である。転送元ノードか
ら転送されたパケットは、ネットワーク中の各ノードに
行き渡るが、自分宛てのアドレス以外のものは無視され
るので、宛先の１つのノードのみが読み込むことにな
る。

【０１３２】以上がアシンクロナス転送の説明である。＜Isochronous（同期）転送＞アイソクロナス転送は同
期転送である。１３９４シリアルバスの最大の特徴であ
るともいえるこのアイソクロナス転送は、特にＶＩＤＥ
Ｏ映像データや音声データといったマルチメディアデー
タなど、リアルタイムな転送を必要とするデータの転送
に適した転送モードである。

【０１３３】また、アシンクロナス転送（非同期）が１
対１の転送であったのに対し、このアイソクロナス転送
はブロードキャスト機能によって、転送元の１つのノー
ドから他のすべてのノードへ一様に転送される。

【０１３４】図１７はアイソクロナス転送における、時
間的な遷移状態を示す図である。

【０１３５】アイソクロナス転送は、バス上一定時間毎
に実行される。この時間間隔をアイソクロナスサイクル
と呼ぶ。アイソクロナスサイクル時間は、１２５μＳで
ある。この各サイクルの開始時間を示し、各ノードの時
間調整を行う役割を担っているのがサイクル・スタート
・パケットである。サイクル・スタート・パケットを送
信するのは、サイクル・マスタと呼ばれるノードであ
り、１つ前のサイクル内の転送終了後、所定のアイドル
期間（サブアクションギャップ）を経た後、本サイクル
の開始を告げるサイクル・スタート・パケットを送信す
る。このサイクル・スタート・パケットの送信される時
間間隔が１２５μＳとなる。

【０１３６】また、図１７にチャネルＡ、チャネルＢ、
チャネルＣと示したように、１サイクル内において複数
種のパケットがチャネルＩＤをそれぞれ与えられること
によって、区別して転送できる。これによって同時に複
数ノード間でのリアルタイムな転送が可能であり、また
受信するノードでは自分が欲しいチャネルＩＤのデータ
のみを取り込む。このチャネルＩＤは送信先のアドレス
を表すものではなく、データに対する論理的な番号を与
えているに過ぎない。よって、あるパケットの送信は１
つの送信元ノードから他のすべてのノードに行き渡る、
ブロードキャストで転送されることになる。

【０１３７】アイソクロナス転送のパケット送信に先立
って、アシンクロナス転送同様アービトレーションが行
われる。しかし、アシンクロナス転送のように１対１の
通信ではないので、アイソクロナス転送にはａｃｋ（受
信確認用返信コード）は存在しない。

【０１３８】また、図１７に示したｉｓｏｇａｐ（ア
イソクロナスギャップ）とは、アイソクロナス転送を行
う前にバスが空き状態であると認識するために必要なア
イドル期間を表している。この所定のアイドル期間を経
過すると、アイソクロナス転送を行いたいノードはバス
が空いていると判断し、転送前のアービトレーションを
行うことができる。

【０１３９】次に、図１８にアイソクロナス転送のパケ
ットフォーマットの例を示し、説明する。

【０１４０】各チャネルに分かれた、各種のパケットに
はそれぞれデータ部及び誤り訂正用のデータＣＲＣの他
にヘッダ部があり、そのヘッダ部には図１７に示したよ
うな転送データ長やチャネルＮＯ、その他各種コード及
び誤り訂正用のヘッダＣＲＣなどが書き込まれ、転送が
行われる。

【０１４１】以上がアイソクロナス転送の説明である。＜バス・サイクル＞実際の１３９４シリアルバス上の転
送では、アイソクロナス転送と、アシンクロナス転送は
混在できる。その時の、アイソクロナス転送とアシンク
ロナス転送が混在した、バス上の転送状態の時間的な遷
移の様子を表した図を図１９に示す。

【０１４２】アイソクロナス転送はアシンクロナス転送
より優先して実行される。その理由は、サイクル・スタ
ート・パケットの後、アシンクロナス転送を起動するた
めに必要なアイドル期間のギャップ長（サブアクション
ギャップ）よりも短いギャップ長（アイソクロナスギャ
ップ）で、アイソクロナス転送を起動できるからであ
る。したがって、アシンクロナス転送より、アイソクロ
ナス転送は優先して実行されることとなる。

【０１４３】図１９に示した、一般的なバスサイクルに
おいて、サイクル＃ｍのスタート時にサイクル・スター
ト・パケットがサイクル・マスタから各ノードに転送さ
れる。これによって、各ノードで時刻調整を行い、所定
のアイドル期間（アイソクロナスギャップ）を待ってか
らアイソクロナス転送を行うべきノードはアービトレー
ションを行い、パケット転送に入る。図１９ではチャネ
ルｅとチャネルｓとチャネルｋが順にアイソクロナス転
送されている。

【０１４４】このアービトレーションからパケット転送
までの動作を、与えられているチャネル分繰り返し行っ
た後、サイクル＃ｍにおけるアイソクロナス転送がすべ
て終了したら、アシンクロナス転送を行うことができる
ようになる。

【０１４５】アイドル時間がアシンクロナス転送が可能
なサブアクションギャップに達することによって、アシ
ンクロナス転送を行いたいノードはアービトレーション
の実行に移れると判断する。

【０１４６】ただし、アシンクロナス転送が行える期間
は、アイソクロナス転送終了の力、次のサイクル・スタ
ート・パケットを転送すべき時間(cycle synch)までの
間にアシンクロナス転送を起動するためのサブアクショ
ンギャップが得られた場合に限っている。

【０１４７】図１９のサイクル＃ｍでは３つのチャネル
分のアイソクロナス転送と、その後アシンクロナス転送
（含むａｃｋ）が２パケット（パケット１、パケット
２）転送されている。このアシンクロナスパケット２の
後は、サイクルｍ＋１をスタートすべき時間(cycle syn
ch)にいたるので、サイクル＃ｍでの転送はここまでで
終わる。

【０１４８】ただし、非同期または同期転送動作中に次
のサイクル・スタート・パケットを送信すべき時間(cyc
le synch)に至ったとしたら、無理に中断せず、その転
送が終了した後のアイドル期間を待ってから次サイクル
のサイクル・スタート・パケットを送信する。すなわ
ち、１つのサイクルが１２５μＳ以上続いたときは、そ
の分次サイクルは基準の１２５μＳより短縮されたとす
る。このようにアイソクロナス・サイクルは１２５μＳ
を基準に超過・短縮し得るものである。

【０１４９】しかし、アイソクロナス転送はリアルタイ
ム転送を維持するために毎サイクル必要であれば必ず実
行され、アシンクロナス転送はサイクル時間が短縮され
たことによって次以降のサイクルにまわされることもあ
る。［第２の実施の形態］第１の実施の形態として各プレイ
ンごとに符号化を行う方法について述べたが、プレイン
間の相関をとる方法もある。あるプレインを基準プレイ
ンとする。説明のため基準プレインをＫプレインとす
る。本実施の形態では、基準プレインのあるラインと、
そのラインに相当する他のプレインのラインデータとの
差分を取り、符号化を行う。符号化方式は第１の実施の
形態と同じである。すなわち、第１の実施例では基準ラ
インとその他のラインとの相関に応じて、符号化＃１か
＃２かを決めているが、本実施の形態では、図４のステ
ップ６０５において、基準プレインと他のプレイントの
相関に応じて符号化方式を決定する。この相関値の算出
のしかたは第１の実施の形態におけるそれと同一でよ
い。基準プレインのデータは全てそのまま符号化される
が、その他のプレインのデータは、前記決定に従って、
基準プレイントとの相関に応じて差分をとられて符号化
されたり、あるいはそのまま符号化される。この符号化
方式の判定はバンドごとに行われる。しかしながら、ラ
インごとであっても、ページごとであっても実現でき
る。

【０１５０】カラー画像、特に写真などの自然画像で
は、中間色が画面の多くの部分を占めている。また、明
度においても墨成分が若干混じった部分も多く含まれて
いる。このような画像では、複数のプレインにおいてよ
く似た形状が形成されている。すなわち、プレイン間に
相関がある。そのため、本実施の形態のように１つのプ
レインを基準プレインとしてその相関によりデータを符
号化することで、よりデータの圧縮率を向上させること
ができる。

【０１５１】さらに、ここで述べたライン間、プレイン
間の相関および、符号化を組み合わせてもよい。

【０１５２】

【他の実施形態】なお、本発明は、複数の機器（例えば
ホストコンピュータ，インタフェイス機器，リーダ，プ
リンタなど）から構成されるシステムに適用しても、一
つの機器からなる装置（例えば、複写機，ファクシミリ
装置など）に適用してもよい。

【０１５３】また、本発明の目的は、前述した実施形態
の機能を実現するソフトウェアのプログラムコードを記
録した記憶媒体を、システムあるいは装置に供給し、そ
のシステムあるいは装置のコンピュータ（またはＣＰＵ
やＭＰＵ）が記憶媒体に格納されたプログラムコードを
読出し実行することによっても、達成される。

【０１５４】この場合、記憶媒体から読出されたプログ
ラムコード自体が前述した実施形態の機能を実現するこ
とになり、そのプログラムコードを記憶した記憶媒体は
本発明を構成することになる。

【０１５５】プログラムコードを供給するための記憶媒
体としては、例えば、フロッピディスク，ハードディス
ク，光ディスク，光磁気ディスク，ＣＤ−ＲＯＭ，ＣＤ
−Ｒ，磁気テープ，不揮発性のメモリカード，ＲＯＭな
どを用いることができる。

【０１５６】また、コンピュータが読出したプログラム
コードを実行することにより、前述した実施形態の機能
が実現されるだけでなく、そのプログラムコードの指示
に基づき、コンピュータ上で稼働しているＯＳ（オペレ
ーティングシステム）などが実際の処理の一部または全
部を行い、その処理によって前述した実施形態の機能が
実現される場合も含まれる。

【０１５７】さらに、記憶媒体から読出されたプログラ
ムコードが、コンピュータに挿入された機能拡張ボード
やコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わる
メモリに書込まれた後、そのプログラムコードの指示に
基づき、その機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わ
るＣＰＵなどが実際の処理の一部または全部を行い、そ
の処理によって前述した実施形態の機能が実現される場
合も含まれる。

【０１５８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
データ転送装置において、転送するデータの特性に応じ
た符号化方式を採用することで効率のよい転送を実現す
るデータ転送装置及び制御方法及び印刷システムを実現
することが可能になる。

【０１５９】特に、その符号化方式として、基準となる
ラインやプレーンといった基準ブロックを設け、その基
準ブロックとの相関に応じて基準ブロックとの差分を符
号化すれば、画像の特性によっては圧縮率を高め、効率
良くデータ転送することができる。

【０１６０】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る外部バス制御部の概略ブロック図
である。

【図２】本発明に係る印刷システムのブロック図であ
る。

【図３】本実施形態の印刷システムにおける印刷手順の
流れ図である。

【図４】本実施形態の印刷システムにおける印刷手順の
流れ図である。

【図５】データ転送時の転送シーケンスの図である。

【図６】従来の外部バス制御部の概略ブロック図であ
る。

【図７】本実施形態の印刷システムにおける印刷手順の
流れ図である。

【図８】１３９４シリアルバスを用いて構成されるネッ
トワーク・システムの例を示す図である。

【図９】１３９４シリアルバスの構成要素を示す図であ
る。

【図１０】１３９４シリアルバスにおけるアドレス空間
の図を示す図である。

【図１１】１３９４シリアルバス・ケーブルの断面図を
示す図である。

【図１２】１３９４シリアルバスで採用されている、デ
ータ転送フォーマットのＤＳ−Ｌｉｎｋ符号化方式を説
明するための図を示す図である。

【図１３】ノードの階層構造の例を示す図である。

【図１４】バスのアービトレーションを説明する図であ
る。

【図１５】アシンクロナス転送における時間的な遷移状
態を示す図である。

【図１６】アシンクロナス転送のパケットフォーマット
の例を示す図である。

【図１７】アイソクロナス転送における、時間的な遷移
状態を示す図である。

【図１８】アイソクロナス転送のパケットフォーマット
の図である。

【図１９】アイソクロナス転送とアシンクロナス転送が
混在した、バス上の転送状態の時間的な遷移の様子を表
した図を示す図である。

【図２０】バスリセットからデータ転送が行えるまでの
手順の流れ図である。

【図２１】バスリセットからルート決定までの手順の詳
しい流れ図である。

【図２２】ルート決定からＩＤ設定終了までの手順の流
れ図である。

【図２３】アービトレーションの手順の流れ図である。

【符号の説明】

１０１制御信号線１０２データ信号線１０３アドレス信号線１０４バッファ１０５，１０８スイッチ（選択手段）１０６符号化＃１転送部（第一の符号化手段）１０６符号化＃２転送部（第二の符号化手段）１０９トランシーバ１１０外部バス（接続手段）１１１制御部１１２外部バス制御部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の機器から第２の機器へとデータを
転送するデータ転送装置であって、データを所定量のブロックごとに単独に符号化する第１
の符号化手段と、データを、所定量のブロックごとに、基準ブロックとの
差分をとり該差分を符号化する第２の符号化手段と、注目ブロックと基準ブロックとの相関に応じて、前記第
１の符号化手段と第２の符号化手段とのいずれか一方を
選択する選択手段と、符号化されたデータを第１の機器から第２の機器へと転
送する転送手段とを有することを特徴とするデータ転送
装置。
【請求項２】前記データは画像データであり、前記第
１の符号化手段はブロックとしてラインごとに符号化
し、前記第２の符号化手段は、所定ライン数おきのライ
ンを基準ブロックとして、基準ブロック間のラインを前
記基準ブロックとの差分をとって符号化することを特徴
とする請求項１に記載にデータ転送装置。
【請求項３】前記データはカラー画像データであり、
前記第１の符号化手段はブロックとしてラインごとに符
号化し、前記第２の符号化手段は、所定のプレインを基
準ブロックとして、基準ブロックであるプレインの各ラ
インと、それに対応する他のプレインのラインとの差分
をとって該ラインを符号化することを特徴とする請求項
１に記載にデータ転送装置。
【請求項４】前記転送手段は、前記第１の符号化手段
で符号化されたデータを非同期転送で転送し、前記第２
の符号化手段で符号化されたデータを同期転送で転送す
ることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の
データ転送装置。
【請求項５】第１の機器から第２の機器へとデータを
転送するデータ転送制御方法であって、注目ブロックと基準ブロックとの相関に応じて、第１の
符号化方式と第２の符号化方式とのいずれか一方を選択
する選択工程と、第１の符号化方式が選択された場合、データを所定量の
ブロックごとに単独に符号化する第１の符号化工程と、第２の符号化方式が選択された場合、データを、所定量
のブロックごとに、基準ブロックとの差分をとり該差分
を符号化する第２の符号化工程と、符号化されたデータを第１の機器から第２の機器へと転
送する転送工程とを有することを特徴とするデータ転送
制御方法。
【請求項６】前記データは画像データであり、前記第
１の符号化工程はブロックとしてラインごとに符号化
し、前記第２の符号化工程は、所定ライン数おきのライ
ンを基準ブロックとして、基準ブロック間のラインを前
記基準ブロックとの差分をとって符号化することを特徴
とする請求項５に記載にデータ転送制御方法。
【請求項７】前記データはカラー画像データであり、
前記第１の符号化工程はブロックとしてラインごとに符
号化し、前記第２の符号化工程は、所定のプレインを基
準ブロックとして、基準ブロックであるプレインの各ラ
インと、それに対応する他のプレインのラインとの差分
をとって該ラインを符号化することを特徴とする請求項
５に記載にデータ転送制御方法。
【請求項８】前記転送工程は、前記第１の符号化工程
で符号化されたデータを非同期転送で転送し、前記第２
の符号化工程で符号化されたデータを同期転送で転送す
ることを特徴とする請求項５乃至７のいずれかに記載の
データ転送制御方法。
【請求項９】ホスト装置から画像データを転送し、該
画像データを印刷装置により印刷する印刷システムであ
って、画像データを所定量のブロックごとに単独に符号化する
第１の符号化手段と、画像データを、所定量のブロックごとに、基準ブロック
との差分をとり該差分を符号化する第２の符号化手段
と、注目ブロックと基準ブロックとの相関に応じて、前記第
１の符号化手段と第２の符号化手段とのいずれか一方を
選択する選択手段と、符号化されたデータを第１の機器から第２の機器へと転
送する転送手段とを有するホスト装置と、前記転送手段により転送された符号化されたデータを受
信する受信手段と、受信した画像データを、その符号化方式に応じて復号す
る復号手段と、復号された画像データを印刷出力する出力手段とを有す
る印刷装置とを具備することを特徴とする印刷システ
ム。
【請求項１０】前記第１の符号化手段はブロックとし
てラインごとに符号化し、前記第２の符号化手段は、所
定ライン数おきのラインを基準ブロックとして、基準ブ
ロック間のラインを前記基準ブロックとの差分をとって
符号化することを特徴とする請求項９に記載に印刷シス
テム。
【請求項１１】前記画像データはカラー画像データで
あり、前記第１の符号化手段はブロックとしてラインご
とに符号化し、前記第２の符号化手段は、所定のプレイ
ンを基準ブロックとして、基準ブロックであるプレイン
の各ラインと、それに対応する他のプレインのラインと
の差分をとって該ラインを符号化することを特徴とする
請求項９に記載に印刷システム。