説明

双方向通信インタフェース装置、送信装置及び受信装置

【課題】双方向通信インタフェース装置、送信装置、受信装置、信号伝送方法及び信号伝送システムを提供する。
【解決手段】実施形態において、第1の伝送路は、第1の伝送方式、または第1の伝送方式と異なる第2の伝送方式により伝送される映像信号及び制御信号を、送信側機器から受信側機器へ導く。第2の伝送路は、第1の伝送路と独立にクロック信号を、送信側機器から受信側機器へ導く。第3の伝送路は、第2の伝送路と一体化され、送信側機器から受信側機器へ、あるいは受信側機器から送信側機器へ、所定の信号を伝送する。送信側機器から第2の伝送路により受信側機器の第3の伝送路の接続部へ供給され、受信側機器の第2の伝送路への出力端から出力されて、送信側機器の第2の伝送路への接続部へ入力される所定の信号を送信側機器が受信することにより検出可能に、所定の信号を伝送する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明の実施の形態は、双方向通信インタフェース装置、送信装置、受信装置、信号伝送方法及び信号伝送システムに関する。
【背景技術】
【0002】
双方向通信インタフェース装置として、HDMI(High-definition Digital Media Interface)ケーブルや光ファイバ、等が広く利用されている。
【0003】
また、HDMIケーブルを用いる接続においても、音声信号の伝達を改善したHDMI−ARC(Audio Return Channel,バージョン1.4)や、イーサネット(登録商標)/Ethernet(登録商標)を経由した制御信号の受け渡しが可能なHEC(HDMI Ethernet Channel,バージョン1.4)等が制定されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2011−10293号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
より高速が伝送速度(伝送容量)に対する要求、あるいは伝送距離(伝送可能距離)を高める要求に従い、IEEE(Institue of Electrical and Electronics Engineers)802.3aeで標準化されている10GbE(10 Gigabit Ethernet(ギガビットイーサネット))に類似する高速の通信が可能なケーブルも、単一方向通信については既に実用化されている。
【0006】
本発明の目的は、100GbE(ギガビットイーサネット)規格を見すえた高速の通信規格に適応する双方向通信インタフェース装置、送信装置、受信装置、信号伝送方法及び信号伝送システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
実施形態によれば、双方向通信インタフェース装置は、第1の伝送路と、第2の伝送路と、第3の伝送路と、を具備する。第1の伝送路は、第1の伝送方式、または第1の伝送方式と異なる第2の伝送方式により伝送される映像信号及び制御信号を、送信側機器から受信側機器へ導く。第2の伝送路は、前記第1の伝送路と独立に設けられ、前記第1の伝送路と独立にクロック信号を、送信側機器から受信側機器へ導く。第3の伝送路は、前記第1の伝送路と独立に設けられ、前記第2の伝送路と一体化され、送信側機器から受信側機器へ、あるいは受信側機器から送信側機器へ、所定の信号を伝送する。第2の伝送路と第3の伝送路において、第2の伝送方式による映像信号の伝送が可能であることを、送信側機器から前記第2の伝送路により受信側機器の前記第3の伝送路の接続部へ供給され、受信側機器の前記第2の伝送路への出力端から出力されて、送信側機器の前記第2の伝送路への接続部へ入力される所定の信号を送信側機器が受信することにより検出可能に、上記所定の信号を伝送する。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】実施形態を適用する双方向通信インタフェース装置の一例を示す概略図。
【図2】実施形態を適用する双方向通信インタフェース装置の一例を示す概略図。
【図3】実施形態を適用する双方向通信インタフェース装置が伝送する信号の流れの一例を示す概略図。
【図4】実施形態を適用する双方向通信インタフェース装置における信号の流れの検証の一例を示す概略図。
【図5】実施形態を適用する双方向通信インタフェース装置の一例を示す概略図。
【図6】実施形態を適用する双方向通信インタフェース装置の一例を示す概略図。
【図7】実施形態を適用する双方向通信インタフェース装置の伝送方式の一例を示す概略図。
【図8】実施形態を適用する双方向通信インタフェース装置の伝送方式の一例を示す概略図。
【図9】実施形態を適用する双方向通信インタフェース装置の一例を示す概略図。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、実施の形態について図面を参照して説明する。
【0010】
図1は、実施形態を適用する双方向通信インタフェースシステムの一例を示す。なお、以下に説明する要素や構成あるいは機能は、ハードウエアで実現するものであってもよいし、マイクロコンピュータ(処理装置、CPU)等を用いてソフトウエアで実現するものであってもよい。
【0011】
双方向通信インタフェース101は、信号伝送路、すなわちケーブル本体101aと、ソース(source)機器201と接続する第1の(ソース機器側)コネクタ111と、シンク(sink)機器301と接続する第2の(シンク機器側)コネクタ121を含む。ソース機器201は、双方向通信インタフェース101の第1のコネクタ111と接続するインタフェース部(レセプタクル(機器側コネクタ))211を含む。シンク機器301は、双方向通信インタフェース101の第2のコネクタ121と接続するインタフェース部(レセプタクル(機器側コネクタ))311を含む。
【0012】
ソース機器201は、例えばコンテンツすなわち番組あるいはプログラムの映像(ビデオ)信号及び音声または音響(オーディオ)信号を記録し、再生するレコーダ装置あるいはコンテンツの再生のみが可能なプレーヤ装置、ゲーム装置あるいはビデオカメラ等を含む。ソース機器201はまた、パーソナルコンピュータ(Personal Computer,PC)や、PCに接続可能で、例えばDVD規格/CD規格等の光ディスクが保持するデータ(コンテンツ)を再生するデータ再生装置(光ディスクドライブ装置)、例えばSSD(Solid State Drive,半導体メモリ装置)からデータ(コンテンツ)の読み出しが可能なリーダ・ライタ(データ再生装置)、SSD等のメモリ装置を有し、携帯可能な携帯端末装置もしくはデジタルフォトカメラ装置あるいは携帯電話装置、あるいは自動車等に搭載もしくはユーザが携帯することのできるナビゲーション装置であってもよい。
【0013】
シンク機器301は、例えば映像信号及び音声または音響信号を再生するテレビジョン受信装置、あるいは映像信号を表示するモニタ装置(ディスプレイ)及び音声または音響信号を再生するスピーカ(及びオーディオアンプ)等を含む。
【0014】
図2は、図1に概略を示した双方向通信インタフェース101におけるケーブル本体101a、ソース機器201と接続する第1のコネクタ111、及びシンク機器301と接続する第2のコネクタ121における信号伝送の例を示す。
【0015】
双方向通信インタフェース101は、それぞれツイスト(ペア)線により規定される第1〜第3のチャンネルCH0,CH1及びCH2、クロック線CK、及びHPD(Hot Plug Detected)線とRSV(Reserve)線とをツイストしたHPD/RSV線を、少なくとも含む。それぞれのチャンネル(導線)、CK線、HPD/RSV線は、いずれも所定の信号を伝送する伝送路(通信路/信号線)として機能する。
【0016】
なお、第1〜第3のチャンネルCH0,CH1及びCH2のそれぞれは、画像信号のうちのG(Green),B(Bule),R(Red)のそれぞれの色成分に対応するものとする。また、CK(クロック)線とHPD/RSV線は、第1のコネクタ111と第2のコネクタ121とにおいて、CK線がHPD/RSV端子と、HPD/RSV線がCK端子と、それぞれ接続するよう、CK線とHPD/RSV線とが、本来の接続対象と異なる端子と接続される。一方、HPD線は、現行のHDMI(High-definition Digital Media Interface)規格に準拠し、相手方機器の接続の検出に用いる信号線である。また、RSV線は、双方向通信インタフェース101が準拠する規格に従い、例えば双方向通信路として利用されることを考慮した拡張用として準備されている。
【0017】
また、双方向通信インタフェース101は、例えばソース側(第1の)コネクタ111が含む電源(Vcc)からシンク側(第2の)コネクタ121へ+5Vの電源を供給可能な電源線(PW)、及び現行のHDMI−CEC(Consumer Electronics Control)規格に準拠するCEC線、等を含む。
【0018】
ソース機器201のコネクタ211は、音声信号(Audio)及び映像信号(Video)について、「方式1」及び「方式2」のいずれかによる信号伝送を受け持つ送信部221、「方式1」による送信及び「方式2」による送信を切り替えるスイッチ(SW)231、スイッチ231による切り換えを制御するマイクロコンピュータ241を含む。
【0019】
なお、「方式1」は、現行のHDMI規格に準拠する伝送方式(規格)であり、以下単にHDMIまたはHDMI1と称する。
【0020】
また、「方式2」は、現行のHDMI規格に準じた規格に準拠することを前提とし、現行のHDMI規格よりも信号伝送速度が高められた伝送方式(規格)であり、以下単にHDMI−IIまたはHDMI−TYPE2もしくはTYPE2と称する。
【0021】
スイッチ231は、マイクロコンピュータ241による指示に従い、シンク機器301からの信号を受信する通信部251に適用する通信モード(通信ブロック2を用いる通信2及び通信ブロック3を用いる通信3)の切り換えにも利用される。また、マイクロコンピュータ241は、CECラインを通じた通信モード(通信ブロック1を用いる通信1)の送受信が可能な通信部243を、一体に、あるいはファームウエアとして有する。なお、マイクロコンピュータ241は、スイッチ231の前段(シンク機器301側)で、シンク機器301から供給されるHPD(Hot Plug Detected)信号を取得し、シンク機器301の特性及び状態を把握できる。
【0022】
シンク機器301のコネクタ311は、「方式1」及び「方式2」のいずれかによりソース機器201から伝送される信号を受信し、音声信号及び映像信号を出力する受信部321、ソース機器201から伝送される信号に応じ、受信部321を、「方式1」及び「方式2」のいずれかに対応するよう切り換えるスイッチ(SW)331、スイッチ331による切り換えを制御するマイクロコンピュータ341を含む。なお、スイッチ331は、マイクロコンピュータ341による指示に従い、シンク機器301からの信号を受信する通信部351に適用する通信モード(通信ブロック2を用いる通信2及び通信ブロック3を用いる通信3)の切り換えにも利用される。また、マイクロコンピュータ341は、CECライン(線)を通じた通信モード(通信ブロック1を用いる通信1)の送受信が可能な通信部343を、一体に、あるいはファームウエアとして有する。なお、マイクロコンピュータ341は、スイッチ331の前段(信号伝送路101側)に、ソース機器201に対して供給するHPD(Hot Plug Detected)信号を、ソース機器201が取得可能に、供給する。
【0023】
また、シンク機器301のコネクタ311は、ソース機器201からの読取りに応じて自身(シンク機器301)の性能(再生能力)をソース機器201側で判別可能とするためのEDID(Extended Display Identification Data、性能情報)をソース機器201に伝達可能に、自身の映像再生能力情報(性能)を保持したEDID(Extended Display Identification Data)部361を含む。すなわち、EDID部361は、シンク機器(テレビ装置)301の(映像信号の)受信可能タイミングが、例えば「1080p(パラレス)」まで、である、等を、ソース機器201からの読み出しコマンドに従い、ソース機器201に提供する。
【0024】
上述した双方向インタフェース装置101においては、図3により詳述するが、ソース機器201側のコネクタ211からシンク機器301側のコネクタ311に対し、通信部251の通信ブロック2による通信2により、CK端子からテスト信号が出力される。このとき、HDMI(方式1)において用いるクロックCKは、スイッチ231により遮断される。
【0025】
ソース機器201からのテスト信号は、ケーブル(伝送路)101aのCK線とHPD/RSV線とがツイストされていることにより、シンク機器301側のコネクタ311のHPD/RSV端子に入力される。
【0026】
シンク機器301のコネクタ311は、通信部351の通信ブロック2による通信2により、HPD/RSV端子で受けたテスト信号をCK端子に転送し、CK端子からソース機器201のコネクタ211に向けて出力する。
【0027】
ソース機器201のコネクタ211は、スイッチ231を経由して受信したシンク機器301のコネクタ311からのテスト信号を、自身のHPD/RSV端子で受信する。
【0028】
すなわち、ソース機器201のコネクタ211のHPD/RSV端子で受信し、通信部251の通信ブロック2に戻されたテスト信号が、シンク機器301のコネクタ311に向けて自身(通信部251の通信ブロック2)が、CK端子を通じて出力したテスト信号であることを検出できた場合、
(a)相手機器(シンク機器301)は、「方式2」(HDMI−II/TYPE2)による信号伝送が可能な新しい通信機能を保有している、
(b)ケーブル101a(インタフェース101)は、新しい(「方式2」(HDMI−II)による信号伝送が可能である、の2点が(ソース機器201において)検証され、
本提案が定める現行のHDMI(「方式1」)規格とはとは異なる通信規格(信号伝送規格)に従う通信(「方式2(HDMI−II)」)を行うことができる、と判断できる。
【0029】
より詳細には、上述した2点の検証(「方式2(HDMI−II)」による通信が可能であることのチェック)は、図4により以下に説明する通り、ソース機器201側のコネクタ211のCK端子からテスト信号を出力する[401]。
【0030】
シンク機器301のコネクタ311は、HPD/RSV端子により(ソース機器201からの)テスト信号を受信(検出)する[402]。
【0031】
シンク機器301は、コネクタ311内のスイッチ331により、受信したテスト信号を、同コネクタ311内のCK端子に転送する[403]。
【0032】
シンク機器301のコネクタ311は、(HPD/RSV端子から転送された)テスト信号を、CK端子から送信する[404]。
【0033】
ソース機器201のコネクタ211は、シンク機器301からのテスト信号を、HPD/RSV端子にて受信する[405]。
【0034】
ソース機器201は、通信部251及びマイクロコンピュータ241により、受信したテスト信号が最初にCK端子(通信部251)から送信したテスト信号と同一であるか否か(同一であること)を判断する[406]。
【0035】
ソース機器201は、受信したテスト信号が最初にCK端子から送信したテスト信号と同一であることを判断するした場合、「方式2(HDMI−II)」による信号伝送が可能と判断する[407]。
【0036】
という、上述の検証を行い、判定[407]により判定された結果に従い、信号伝送を行う。
【0037】
なお、シンク機器301においては、コネクタ311のスイッチ331が動作していることを前提に、シンク機器301の電源がオフであってもよい(シンク機器301がオンされている必要がない)。
【0038】
また、上記の「方式2」による通信が可能であることのチェックは、シンク機器301の電源がオフである場合において、ソース機器201側から問い合わせ(テスト信号の送信、あるいはCECラインによる通信ブロック2の有無のチェック)を実施する例を示したが、シンク機器301の電源がオンでソース機器201の電源がオフの場合においても、一部の手順の順番及び信号送信の方向を変更することで対応できる。
【0039】
なお、上記の「方式2」による通信が可能であることのチェックは、シンク機器及びソース機器のそれぞれの電源がオンの場合には、テスト信号を受信した機器が通信ブロック2(通信モード2)を実行可能であることを返信する点が異なるのみで、テスト信号により、通信ブロック2(通信モード2)を実行可能であることをチェックすることは、実質的に同等である。
【0040】
上述したように、本提案が定める「方式2(HDMI−II)」によりソース機器201からシンク機器301に信号を伝送する場合、通信ブロック2(通信2)を用いる通信の開始に先立って、相手機器(シンク機器301)が通信ブロック2を有し、結合されたケーブル101aが(現行のHDMI(「方式1」)と異なる)通信2による通信に適用できるかを検出することを、通信ブロック2(通信部251)からテスト信号を発生し、スイッチ231を経由して、CK端子から送出し、シンク機器301から送信されるHPD/RSV端子からのテスト信号、あるいはそれに対応する応答信号を受け取ることができた場合、通信2による通信が可能である、と判断する。
【0041】
なお、通信部251(ソース機器201側)及び通信部351(シンク機器301側)においてテスト信号により上述の2点が検証されて、「方式1」(現行のHDMI)とは異なる通信規格に従う通信(信号伝送)を行うことができる、と判断できた場合、通信部251(ソース機器)及び通信部351(シンク機器)相互間において、通信ブロック2(通信2)及び通信ブロック3(通信3)の両者を用いて、現行のHDMIと同等の信号伝送、すなわちEDID情報のソース機器側への伝達、著作権保護機能のための暗号化/復号化情報の受け渡し、HEC(HDMI Ethernet Channel)による信号伝送、及び通信ブロック1を用いる通信1によるCEC通信などを分担するものとする。
【0042】
なお、図5に示すように、ソース機器201とシンク機器301とは、現行のHDMIケーブル1101aで接続されることが可能である。この場合、「方式1」の現行のHDMI規格に従う信号伝送が可能である。
【0043】
反面、「方式2」による信号伝送が可能である機器相互の接続であるから、上述の2点の検証の結果、HPD/RSV端子からのテスト信号、あるいはそれに対応する応答信号を受け取れないことが検出できた場合(CK線とHPD/RSV線のツイストが無いためテスト信号が戻らない)において、通信1(現行のCEC規格に従う通信)を用いる通信であって、例えばベンダーコマンドなどによるテスト通信信号(新規通信命令)により、相手機器が通信ブロック2を有しているか否か(通信2による信号伝送が可能か否か)を検出する。
【0044】
以下、通信1(現行のCEC通信)を用いる通信(テスト通信信号)により、相手機器が通信ブロック2を有していない(通信2による信号伝送ができない)ことを検出した場合、現行のHDMI通信を行うものとする。
【0045】
一方、通信1(現行のCEC通信)を用いる通信により、相手機器が通信ブロック2を有していることが検出できた場合、「方式2」による通信が可能であること、及びケーブル(伝送路)1101aを、「方式2」に対応するケーブル(図1に示すケーブル101a)に変更するよう、ユーザに報知する。この場合、シンク機器301の映像表示部に、GUI(Graphical User Interface)等により、ケーブルに関するメッセージを表示させることで、対応できる。
【0046】
なおケーブル101aは、現行のHDMIケーブル1101aが接続可能なレセプタクルに対して接続可能な端子形状を有する。
【0047】
ここで、ケーブル1101aにおいては、当該ケーブルの両端のコネクタのG,B,R端子のそれぞれ、CK端子及びHPD端子が、当該コネクタがソース機器/シンク機器のレセプタクルに接続された場合に、当該レセプタクルのG,B,R(CH0,CH1,CH2)端子、CK端子及びHPD端子に夫々接続されるように配置される。
【0048】
一方ケーブル101aのコネクタ111においては、現行ケーブル1101aのG,B,R端子のそれぞれの位置にはG,B,R端子が、現行ケーブルのCK端子の位置には第1端子が、現行ケーブルのHPD端子の位置には第2端子が設けられる。またケーブル101aのコネクタ121においては、現行HDMIケーブル1101aのG,B,R端子の位置にはG,B,R端子が、現行ケーブルのCK端子の位置には第3端子が、現行ケーブルのHPD端子の位置には第4端子が設けられる。そしてケーブル101aにおいては、ケーブル両端のG,B,R端子のそれぞれを結ぶ導線(信号線)と、第1端子及び第4端子を結ぶ導線と、第2端子及び第3端子を結ぶ導線(信号線)とが配線される。つまりケーブル101aは、当該ケーブル101aがシンク及びソース機器に接続された場合、ソース機器のG,B,R端子のそれぞれとシンク機器のG,B,R端子のそれぞれとを接続し、ソース機器のHPD端子とシンク機器のCK端子とを接続し、ソース機器のCK端子とシンク機器のHPD端子とを接続する。
【0049】
また、図6に示すが、ソース機器201に、現行のHDMIケーブル1101aにより接続された相手方機器(シンク機器)1301が上述した通信2に対応していない場合、信号伝送は、相手方機器1301の受信部1321が対応する「方式1」になる。
【0050】
この場合、CECラインを用いた通信1による情報取得、EDIDを用いた相手先性能等の入手は、現行のHDMI規格に準じるものとなる。また、マイクロコンピュータ1341及びインタフェース(IF3)1345により、相手方機器内のHPD処理(ソース機器からのHPDの読み出し要求に対する応答)等が実現される。
【0051】
なお、図7及び図8に、図2(図3)に示した「方式2」が適用可能な本提案の通信方式の好適な例を示す。
【0052】
図7において、ソース機器201側通信部251及びシンク機器301側通信部351相互間では、ソース機器201側のコネクタ211の送信部221の出力は、「方式2」による信号伝送に際し、スイッチ231を経由して端子部に出力され、双方向通信インタフェース101の第1のコネクタ111を通じて、ケーブル本体101aに入力される。
【0053】
すなわち、「方式2」による送信時には、音声信号はパケット化処理部271でパケット化され、パラレル変換/多重化部272において、映像信号(B/G/R)のブランキング期間に時間多重される。なお、映像信号のR,G,Bの各信号は、TMDS(Transition-Minimized Differential Signaling:遷移時間最短差動信号伝送方式)エンコーダ273の前段で(パラレル変換部272により)パラレル信号に変換され、それぞれ8ビットから10ビットへ変換された後、シリアルデータに変換される。
【0054】
TMDSエンコーダ273の出力は、スイッチ231が内蔵する増幅器/波形等価器により所定強度に増幅され、ケーブル本体101aの第1〜第3のチャンネルCH0,CH1,CH2,及びクロック線CKにより、シンク機器301のコネクタ311に入力される。なお、スイッチ231が波形等価器を含む場合、必要に応じ、帰還時の波形の等価の程度が評価される。従って、高速伝送あるいは長距離伝送に対して、伝送信号の劣化あるいは判別性能への影響(結果的に、判別能力の低下を引き起こす)を抑止できる。
【0055】
シンク機器301においては、「方式2(HDMI−II)」により伝送された信号は、スイッチ331を経由して受信部321に入力され、受信部321及び後段の処理部により、映像信号及び音声信号に復調される。
【0056】
すなわち、現行のHDMI(「方式1」)に比較して、「方式2」を適用することにより、具体的には、
a)クロック線CKチャンネルにより、信号データも伝送できる、
b)第1〜第3のチャンネルCH0,CH1及びCH2が、クロックを再現できる信号データも伝送する、
ことにより、ソース機器201からシンク機器301への信号伝送の速度を高めることができる。
【0057】
なお、CECラインにより、トランシーバ274及びトランシーバインタフェース275により、通信ブロック1による通信1が実行される。
【0058】
なお、「方式2」として示す実施の形態に対応可能な双方向通信インタフェース101(ケーブル本体101a)にスイッチ(増幅器を内蔵することもできる)231を設けることにより、伝送距離や伝送速度にも関連があるが、例えば10GbE(10ギガビットイーサネット)通信等において推奨されている静的/動的な波形等価器、等を必要とすることなく、一定の条件下で、高速通信が可能となる。また、伝送距離を一定距離、例えば1m(メートル)程度を上限に制限できる場合、増幅器を省略できる場合もある。
【0059】
図8に、図2及び図3を用いて説明した双方向通信インタフェースにおける「方式2」について、より高速の通信伝送を可能とする例を示す。なお、図8により以下に説明する伝送方式を用いることで、データ及びクロックを単一線路で伝送することが可能である。また、図8においては、送信部(Tx)ブロック及び受信部(Rx)ブロックを、シンク機器301側のPMAブロック393及びCDR部393aについて、抜き出して説明している。
【0060】
既に、IEEE(Institue of Electrical and Electronics Engineers)802.3aeで標準化されている10ギガビットイーサネット(10GbE)クラスにおいては、ソース機器201側からシンク機器301側へ伝送する映像信号Bは、非同期高速メモリ(FIFO)及びパケット化ブロック283にて、64ビットのパラレル信号への速度変換とビット並列変換が行われ、次段に位置する送信部(Tx)のPCS(Physical Coding Sublayer)ブロック291で66ビットに変換された後、PMA(Physical Medium Attachment)ブロック293でシリアルデータに変換されて、シンク機器側に伝送される。
【0061】
シンク機器301側では、受信部(Rx)が受信したシリアルデータは、CDR(Clock Data Recovery)部393aを含むPMAブロック393において、66ビットのパラレルデータへ変換され、PCSブロック391により64ビットに逆変換される(66/64変換)。PCSブロック391により64ビットに変換されたクロック及びデータ情報は、デパケット処理及び非同期高速メモリ(FIFO)ブロック383により、映像信号Bへ速度変換とビット並列変換が行われる。なお、G及びRについては、B信号と実質的に同一であるから説明を省略する。
【0062】
なお、PCSブロック291は、データすなわち通信情報に対し、コーディングおよびスクランブル処理を受け持つ。また、シンク機器301側のPCSブロック391は、データのスクランブル処理及びデコーディングを受け持つ。
【0063】
また、CDR部393aは、入力信号を、その入力信号の元のデータに復元する。
【0064】
また、PMA部293は、LAN(Local Area Network)機能を提供するもので、シンク機器301のMAC(Media Access Control)アドレスを取得し、データ送信先すなわち相手方機器を特定する。なお、シンク機器301側のPMAブロック393は、同様に、ソース機器201を、送信元として認識する。
【0065】
より詳細には、ソース機器201側の水晶振動子及び発振器(XO)285によって基準クロックが発生され、XO側のPLL(Phased Lock Loop)部297にて、156.25MHz(CKf1)、次の(次段の)PLL部299にて、5.15625GHzのクロック(CKf2)が発生され、分周期(1/N)295において、クロック(CKf2)の33分周クロック(CKf3)156.25MHzが生成されている。クロックCKf2は、PCSブロック261による64/66変換に利用される。クロックCKf3は、FIFO/パケット化ブロック283及びPCSブロック291の駆動に利用される。
【0066】
一方、シンク機器301側では、水晶振動子及び発振器(XO)395によって基準クロックが発生され、PLL部397にて156.25MHz(ソース機器側とは誤差を持つのでCKf1´と表記)、次の(次段の)PLL部399にて5.15625GHzのクロック(同様にCKf2´)が発生され、(PMAブロック363内の)CDR部39
3aがクロックCKf2´を元に受信したデータの変化点を追従し、ソース機器301側の周波数に一致したクロック(CKf2)を発生し、同時にデータの処理を行う。
【0067】
以下、CDR部393aから出力されるクロック(CKf2)を分周期(1/N)395で分周した33分周クロック(CKf3)156.25MHzを用いてFIFO/デパケット化ブロック383及びPCSブロック391が駆動され、ソース機器201側と逆の処理がなされる。なお、G及びRについては、B信号と実質的に同一であるから説明を省略する。
【0068】
このように、図8に示す構成においては、データ及びクロックを、単一線路で伝送することが可能となり、10ギガビットイーサネット(10GbE)規格に準拠した通信よりも高速の100GbE(ギガビットイーサネット)規格を見すえた高速の通信が期待できる。
【0069】
なお、図8においては、受信部(Rx)のPMAブロック(CDR部を含む)に代えて、DFE(Decision Feedback Equalizer)適応型の波形等価技術を採用することもできる。
【0070】
図9は、図2に示した双方向通信インタフェース101において、ソース機器201のコネクタ211と接続する側すなわちコネクタ111、及びシンク機器301のコネクタ311と接続する側すなわちコネクタ121のそれぞれについて、接続対象となる機器との着脱(挿入/接続)時の方向性の明確化及び逆方向の接続を実質的に回避できる構成を適用する一例を示す。なお、信号処理系及び信号伝送系については、図2(図3)により説明したと同一であるから、その説明は省略する。
【0071】
図9に示すように、双方向通信インタフェース101は、ソース機器と接続する第1のコネクタ111及びシンク機器と接続する第2のコネクタ121による識別に従う方向性を有する。このため、第1のコネクタ111は、ソース機器201のコネクタ211とのみ接続可能とする凸部111a及び凹部111bを含む。従って、ソース機器201のコネクタ211は、第1のコネクタ111の凸部111aと接続する凹部211b及び第1のコネクタ111の凹部111bと接続する凸部211aを含む。
【0072】
同様に、第2のコネクタ121は、シンク機器301のコネクタ311とのみ接続可能とする凸部121a及び凹部121bを含む。従って、シンク機器301のコネクタ311は、第2のコネクタ121の凸部121aと接続する凹部311b及び第2のコネクタ121の凹部121bと接続する凸部311aを含む。
【0073】
なお、それぞれの凸部及び凹部の形状は、双方向通信インタフェース101における方向性を示すこと、及び逆方向の接続を回避することが可能であれば任意の形状を用いることができ、また凹と突の組み合わせも自由に設定できる。
【0074】
このような、ケーブル101aの両端のコネクタのそれぞれに、任意形状の凸部と凹部等の接続対象となる機器との着脱(挿入/接続)時の方向性の明確化及び逆方向の接続を実質的に回避できる構成を設けることで、「方式2(HDMI−II)」による信号伝送が可能なケーブル101aは、「方式1」の信号伝送のみが可能なケーブル1101aとは接続できない構成とすることにより、誤接続が発生することが防止できる。また、方向性を明確にできるため、ユーザの負担も実質的に増大することが無い。
【0075】
以上説明した通り、実施形態においては、クロック線CKチャンネルが、信号データも伝送する「方式2(HDMI−II)」と呼ばれる伝送方式に対応する高速通信伝送が可能である。なお、「方式2」の場合はクロックを再現できる信号データも信号チャンネルにおいて同時に伝送できる。
【0076】
なお、現行のHDMI規格と実質的に同等の「方式1」と「方式2(HDMI−II)」との識別も、インタフェース(ケーブル本体)に付属するコネクタの形状の特徴を用いて自動的に実行されることから、ユーザの負担が増大することも無い。
【0077】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【0078】
101…双方向通信インタフェース、101a…(「方式2(HDMI−II)」)が実現できる伝送路、111…ソース機器側コネクタ、121…シンク機器側コネクタ、201…録画再生装置(レコーダ装置/STB/チューナ装置/ソース機器)、211…コネクタ(ソース機器)、221…(「方式1(HDMI)」/「方式2(HDMI−II)」)送信部、231…スイッチ、241…マイクロコンピュータ、251…通信部、301…映像表示装置(テレビ受信装置/ディスプレイ/シンク機器)、311…コネクタ(シンク機器)、321…(「方式1」/「方式2」)受信部、331…スイッチ、341…マイクロコンピュータ、351…通信部、361…EDID部。

【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1の伝送方式、または第1の伝送方式と異なる第2の伝送方式により伝送される映像信号及び制御信号を、送信側機器から受信側機器へ導く第1の伝送路と、
前記第1の伝送路と独立に設けられ、前記第1の伝送路と独立にクロック信号を、送信側機器から受信側機器へ導く第2の伝送路と、
前記第1の伝送路と独立に設けられ、前記第2の伝送路と一体化され、送信側機器から受信側機器へ、あるいは受信側機器から送信側機器へ、所定の信号を伝送する第3の伝送路と、
を具備し、
第2の伝送方式による映像信号の伝送が可能であることを、送信側機器から前記第2の伝送路により受信側機器の前記第3の伝送路の接続部へ供給され、受信側機器の前記第2の伝送路への出力端から出力されて、送信側機器の前記第2の伝送路への接続部へ入力される所定の信号を送信側機器が受信することにより検出可能に、上記所定の信号を伝送する双方向通信インタフェース装置。
【請求項2】
前記第2の伝送路と前記第3の伝送路は、ツイストされている請求項1記載の双方向通信インタフェース装置。
【請求項3】
前記第1の伝送路、前記第2の伝送路及び前記第3の伝送路は、送信側接続端及び受信側接続端のそれぞれにおいて、単一の接続子に保持される請求項2記載の双方向通信インタフェース装置。
【請求項4】
前記接続子は、送信側機器と接続する送信側接続端及び受信側機器と接続する受信側接続端が、互いに他の接続端を接続しない請求項3記載の双方向通信インタフェース装置。
【請求項5】
映像信号を伝送する第1の伝送方式と、第1の伝送方式よりも高速に映像信号を伝送する第2の伝送方式のいずれかにより、映像信号を送信する送信部と、
前記送信部が送信する映像信号と独立に所定の識別信号を送信するとともに、相手先機器から戻される上記所定の識別信号もしくは上記所定の識別信号に代わる相手先機器からの応答信号を受信する通信部と、
相手先機器のクロック信号入力端とは異なる入力端と接続する信号伝送路の一つとツイストにより一体化され、前記通信部からのクロック信号を相手先機器の上記異なる入力端に供給する複合伝送路と、
を具備する送信装置。
【請求項6】
前記送信部が前記通信部を通じて上記所定の識別信号を送信する際に、前記送信部が送信する映像信号と一体的に送信されるクロック信号を分離する分離部をさらに有する請求項5記載の送信装置。
【請求項7】
前記分離部は、前記通信部による上記所定の識別信号の送信時、相手先機器へのクロック信号の送信を停止する請求項6記載の送信装置。
【請求項8】
前記通信部は、前記複合伝送路により相手先機器から戻される上記所定の識別信号もしくは上記所定の識別信号に代わる相手先機器からの応答信号を、前記分離部を経由して受信する請求項6記載の送信装置。
【請求項9】
前記通信部は、相手先機器のクロック信号出力端から出力され、前記複合伝送路により戻される上記所定の識別信号もしくは上記応答信号を、上記所定の識別信号の出力に用いた端子と異なる入力端で受信する請求項8記載の送信装置。
【請求項10】
第1の伝送方式により伝送される映像信号または第1の伝送方式よりも伝送速度が高速の第2の伝送方式により伝送される映像信号を受信する受信部と、
相手先機器が送信する映像信号と独立の所定の識別信号を受信するとともに、上記所定の識別信号もしくは上記所定の識別信号に代わる応答信号を送信する通信部と、
異なる入力端への信号伝送路の一つとツイストにより一体化され、相手先機器からの上記所定の識別信号を、前記通信部の上記所定の識別信号もしくは上記所定の識別信号に代わる応答信号を送信する端子とは異なる入力端に供給する複合伝送路と、
を具備する受信装置。
【請求項11】
前記受信部が前記通信部を通じて上記所定の識別信号を受信する際に、前記受信部が受信する映像信号と一体的に供給されるクロック信号を分離する分離部をさらに有する請求項10記載の受信装置。
【請求項12】
前記分離部は、前記通信部による上記所定の識別信号もしくは上記所定の識別信号に代わる応答信号の送信時、相手先機器からのクロック信号の受信を停止する請求項10記載の受信装置。
【請求項13】
前記通信部は、前記複合伝送路により相手先機器から入力される上記所定の識別信号を、前記分離部を経由して受信する請求項10記載の受信装置。
【請求項14】
前記通信部は、相手先機器のクロック信号出力端から出力され、前記複合伝送路により戻される上記所定の識別信号を、クロック信号の受信端と異なる受信端で受信する請求項10記載の受信装置。
【請求項15】
映像信号を伝送する第1の伝送路とそれぞれ独立に設けられた第2及び第3の伝送路を用い、第1の伝送路にHDMI(High-definition Digital Media Interface)規格に準拠する映像信号と伝送速度が異なる規格に準拠する映像信号を伝送する際に、
第2の伝送路により、受信側機器の第3の伝送路への入力端に所定の信号を入力し、受信側機器から第2の伝送路への出力端から上記所定の信号または上記所定の信号に対応する応答信号を出力し、
第3の伝送路により、受信側機器からの上記所定の信号または上記所定の信号に対応する応答信号を、送信側機器の第3の伝送路への入力端で受けつけ、
第1の伝送路により、上記伝送速度が異なる規格に準拠する映像信号を伝送する信号伝送方法。
【請求項16】
第2の伝送路及び第3の伝送路は、相互にツイストされ、一体化されている請求項15記載の信号伝送方法。
【請求項17】
第1の伝送方法及び第1の伝送方法と異なる第2の伝送方法で映像信号を出力する出力装置が含む第1の制御信号伝送路からの制御信号を、
第1の伝送方法及び第1の伝送方法と異なる第2の伝送方法の映像信号を受信する受信装置が含む第2の制御信号伝送路に入力する、2系統の制御信号伝送路がツイストされた複合伝送路により、受信装置に供給し、
前記複合伝送路により、受信装置に供給された制御信号が受信装置の第1の制御信号伝送路から戻された信号または制御信号に対応する所定の応答を、
出力装置が含む第2の制御信号伝送路で受けつけ、
第2の伝送方法による映像信号を出力装置から受信装置へ供給する信号伝送システム。

【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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【公開番号】特開2013−110471(P2013−110471A)
【公開日】平成25年6月6日(2013.6.6)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−251940(P2011−251940)
【出願日】平成23年11月17日(2011.11.17)
【出願人】(000003078)株式会社東芝 (54,554)
【Fターム(参考)】