CN102246534A - 数据发送电路 - Google Patents

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CN102246534A CN2009801497822A CN200980149782A CN102246534A CN 102246534 A CN102246534 A CN 102246534A CN 2009801497822 A CN2009801497822 A CN 2009801497822A CN 200980149782 A CN200980149782 A CN 200980149782A CN 102246534 A CN102246534 A CN 102246534A
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町田忍
松井崇行
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Abstract

在对从影像声音信号处理部输入的视频数据和像素时钟进行解析，并判定了是否为正规的信号后，在不正规的情况下，通过根据在内部虚假地生成的虚拟视频数据和虚拟像素时钟来生成TMDS并输出，能够阻止不正规信号输出状态，而且因为不发生设备认证所以能够加速图像输出。

Description

数据发送电路
技术领域
本公开涉及根据外部输入信号来将输出切换为虚拟数据(dummydata)的数据发送电路等。
背景技术
近年来，数字化发展，在处理数字内容的设备间利用能够非压缩地进行高速数字传输的接口即HDMI(High-Definition Multimedia Interface)进行着通信。HDMI使用TMDS(Transition Minimized Differential Signaling，最小化传输差分信号)这种技术来进行数据的高速传送。TMDS使用4种信道来进行数据发送，并分别被分配了RGB的3种颜色信号和时钟频率的同步信号。这些信号信息和时钟频率使用以EIA-861-B标准(参照非专利文献1)规定的信息。
此外，在HDMI中，为了保护发送的内容信息，使用了用HDCP(High-bandwidth Digital Content Protection system)标准(参照非专利文献2)规定的设备认证和内容保护。
图1是表示以往的HDMI通信系统的结构的模块图。图1所示的HDMI通信系统具备DVD播放机等发送设备100、和数字TV接收机等接收设备120。发送设备100和接收设备120通过HDMI线缆130连接。
虽然存在很多用于从外部取得发送用内容信息的手段，但在图1的发送设备100中，作为例子，在从DVD或SD等介质中取得的情况下使用介质驱动器101，在从电波信息中取得的情况下使用调谐器102。取得的内容信息被输入到影像声音信号处理部103，影像声音信号处理部103将包含RGB的3种颜色信号的视频(Video)数据、包含声音信息的音频(Audio)数据、作为时钟频率的像素时钟的信号信息输出到HDMI LSI。在HDMI LSI中，对于输入的信号信息，用著作权保护部105来进行加密处理，并用输出控制部106来变换为TMDS信号并输出到HDMI线缆130上。HDMI LSI内部的处理通过控制寄存器104来进行，控制寄存器104使用影像声音信号处理部103内的CPU来控制。
在发送设备100和接收设备120之间进行设备认证，取得了为了对接收中的信息进行解密所需要的信息后的接收设备120进行解密，并进行影像输出或声音输出。接收到的信息的解密中，需要根据像素时钟和与像素时钟同步的视频数据而生成的解密信息，在视频数据或像素时钟不正规的情况下，没有正常地生成解密信息，因此发生认证错误。因此，影像声音信号处理部103使视频数据和像素时钟同步地输入到HDMI LSI，来防止认证错误的发生。
但是，即使在从影像声音信号处理部103输入的信号信息由于某些问题而处于不正规的信号的状态，在以往的发送设备100中也对输入的信号信息进行加密，并发送到了接收设备120。接收设备120执行接收到的数据的解密，但因为是使用不正规的信号进行了加密的信息，所以无法正常地解密，发生认证错误，执行再认证处理，到输出图像为止很费时间。即使能够解密，也由于信号不正确而发生无法成为正常的影像等现象。并且，产生了如下课题：因为无法检测出影像声音信号处理部103输出了不正规的信号，所以无法恢复发生了缺陷的状况等课题。
针对这种课题，在专利文献1中记载了如下技术：对输入信号的水平同步信号Hsync的间隔和垂直同步信号Vsync的间隔进行计数，确认作为输出信号信息是否正确，在判断为不正确的情况下中断输出。
专利文献1：JP特开2007-174041号公报
非专利文献1：EIA STANDARD，A DTV Profile for Uncompressed HighSpeed Digital Interfaces，EIA/CEA-861-B(Revision of EIA/CEA-861-A)，4视频FORMATS AND WAVEFORM TIMINGS
非专利文献2：Digital Content Protection，LLC，HDCP SpecificationRevision 1.3，<URL：http://www.digital-cp.com/home>
但是，在专利文献1的技术中，虽然能够防止不正确信号的发送，但输出侧无法检测出输出了不正规的信号，因此成为保持产生了缺陷的状态。即使能够检测出，也存在如下课题：因为在发送设备和接收设备之间执行TMDS信号的再发送处理，所以发生设备认证，输出图像时间延迟。
发明内容
本发明的各种实施方式鉴于上述课题而作，其目的在于提供一种能够向外部通知检测出了不正确的信号，并且因为不发生设备认证，所以能够加速图像输出的数据发送装置等。
基于本发明的某实施方式的数据发送电路，具备：著作权保护部，其对输入的数据进行加密，并且进行与外部的数据接收装置之间的设备认证；输出控制部，其将由所述著作权保护部加密后的数据变换为TMDS(Transition Minimized Differential Signaling)信号，并输出到所述数据接收装置；信息保存部，其保存应输入到所述著作权保护部的数据的每种输出格式的设定信息；信号解析部，其对保存在所述信息保存部中的设定信息与从外部的影像声音信号处理部输入的像素时钟及视频数据进行比较；虚拟信号生成部，其根据保存在所述信息保存部中的设定信息，来生成虚拟像素时钟和虚拟视频数据，作为与输出设定同等的伪信号；和信号切换部，其根据所述信号解析部的比较结果，切换将从所述影像声音信号处理部输入的像素时钟和由所述虚拟信号生成部生成的虚拟像素时钟的哪一个输入到所述著作权保护部、以及将从所述影像声音信号处理部输入的视频数据和由所述虚拟信号生成部生成的虚拟视频数据的哪一个输入到所述著作权保护部。通过这种结构，能够向外部通知检测到了不正确信号，并且因为不发生设备认证，所以能够加速图像输出。
基于本发明的另一实施方式的数据发送电路，相对于第一发明，所述输出控制部，在基于由所述虚拟信号生成部生成的虚拟像素时钟和虚拟视频数据的TMDS信号的输出过程中，在所述信号切换部进行切换以使从所述影像声音信号处理部输入的像素时钟和视频数据输入到所述著作权保护部时，连续地输出从所述虚拟信号生成部和所述影像声音信号处理部输出的像素时钟和视频数据。通过这种结构，能够不停止TMDS的发送地切换信号。
基于本发明的又一实施方式的数据发送电路，相对于第二发明，所述输出控制部，在基于从所述虚拟信号生成部输出的虚拟像素时钟和虚拟视频数据的TMDS信号的输出过程中，在所述信号切换部进行切换以使从所述影像声音信号处理部输入的像素时钟和视频数据输入到所述著作权保护部时，不执行利用所述著作权保护部进行的与所述数据接收装置之间的设备认证，而输出从所述影像声音信号处理部输入的像素时钟和视频数据。通过这种结构，因为即使切换信号也不发生设备认证，所以能够加速图像输出为止的时间。
基于本发明的又一实施方式的数据发送电路，相对于第一发明，保存在所述信息保存部中的所述设定信息，能够通过来自所述影像声音信号处理部的输入来变更。通过这种结构，即使在由于标准或规格变更等而更新了格式信息的情况下，也能够灵活地对应。
基于本发明的又一实施方式的数据发送电路，相对于第一发明，还具有控制寄存器，其对所述信息保存部、所述信号解析部和所述虚拟信号生成部的输出进行控制。通过这种结构，在所述信息保存部中，能够使用控制寄存器来更新在内部保存的设定信息，在所述信号解析部中能够使用控制寄存器来将解析结果通知给外部，而且，能够使用控制寄存器来从外部取得从所述信息保存部取得的设定信息，在所述虚拟信号生成部中能够使用控制寄存器来从外部取得从所述信息保存部取得的设定信息。
基于本发明的又一实施方式的数据发送电路，相对于第一发明，所述虚拟信号生成部，使用振荡器来生成像素时钟和虚拟视频数据。通过这种结构，即使在输入了不正规的信号的情况下也能够输出正常的TMDS信号。
发明效果
通过本发明的数据发送电路，能够向外部通知检测出了不正确的信号，并且因为不发生设备认证，所以能够加速图像输出。
附图说明
图1是表示以往的HDMI通信系统的结构的模块图。
图2是表示基于本发明的实施方式的HDMI LSI 200的结构的模块图。
图3是表示根据输出格式信息而设定的设定信息的一例。
图4是用于说明在信号切换部206中进行的同步处理的一例的图。
具体实施方式
基于本发明的实施方式的HDMI通信系统的概要结构与图1相同。不过，在本实施方式中，使用图2所示的HDMI LSI200，来取代图1所示的发送设备100中的HDMI LSI。图2所示的HDMI LSI200具备：控制寄存器201；振荡器202；虚拟信号生成部203；信息保存部204；信号解析部205；信号切换部206；著作权保护部207；和输出控制部208。
虚拟信号生成部203、信息保存部204、信号解析部205、信号切换部206、著作权保护部207、输出控制部208通常能够用硬件(例如专用的电路)实现。具体来说，本实施方式的系统能够用MPU和存储器等实现。执行各种各样的功能的处理，典型的是用软件来描述，软件可以记录在ROM等记录介质中。
著作权保护部207对从影像声音信号处理部103输入的数据进行加密，并且进行与接收设备120之间的设备认证。这些处理通过从控制寄存器201发出的控制命令来进行。在此所说的数据的加密和设备认证依据HDCP标准。著作权保护部207也可以将设备认证结果通知给影像声音信号处理部103。存在各种各样的通知设备认证结果的手段，例如，在控制寄存器201内存在设定认证结果的寄存器，影像声音信号处理部103通过确认该值能够得知设备认证结果。通知手段不限定于此，也可以使用其他方法。
输出控制部208将从著作权保护部207输入的数据变换为TMDS信号并输出到接收设备120。在输出时，可以对影像信号、声音信号进行静音处理，这些处理要求通过从控制寄存器201发出的控制命令来进行。若成为静音状态，则接收设备120的影像显示黑色，声音成为无声状态。
信息保存部204保存应输入到著作权保护部207的数据的每种输出格式的设定信息。虽然存在各种各样的为了确认输入到了著作权保护部207的视频信息而需要的信息，但例如，如图3所示，可以根据输出格式信息，来输出用EIA/CEA861-B定义的V Active Lines、V Blanking Lines、H ActivePixels、H Blanking Pixels、Pixel时钟数，并通过使用它们来对信号信息进行解析。不过保存信息不限定于此，也可以使用其他方法。此外，保存信息的内容能够从外部进行更新，即使在由于标准或规格等的更新而在输出格式信息中发生了变更的情况下，也能够适应性地对应。这些处理通过从控制寄存器201发出的控制命令来进行。
信号解析部205对从信息保存部204输入的设定信息、和从影像声音信号处理部103输入的视频数据及像素时钟进行比较，并将该比较结果通知给影像声音信号处理部103。存在各种各样的比较手段，例如，从由影像声音信号处理部103输入的视频数据中取得水平同步信号数和垂直同步信号数，并比较是否与设定信息内的水平同步信号数(H Active Pixels，HBlanking Pixels)、垂直同步信号数(V Active Lines，V Blanking Lines)、Pixel时钟数一致即可。不过比较手段不限定于此，也可以使用其他方法。存在各种各样的通知手段，例如，在控制寄存器201内存在设定比较结果的寄存器，影像声音信号处理部103确认该值由此能够得知比较结果。不过通知手段限定于此，也可以使用其他方法。
此外，信号解析部205对信号切换部206通知切换信息。在切换信息中，设定有是使用从视频I/F输入的视频数据、像素时钟，还是使用从虚拟信号生成部203输入的虚拟视频数据、虚拟像素时钟的信息。这些控制通过从控制寄存器201发出的控制命令来进行。
虚拟信号生成部203根据从信息保存部204输入的设定信息，来生成虚拟像素时钟和虚拟视频数据，作为与输出设定同等的伪信号。虚拟像素时钟是使用振荡器202来生成的，生成的值与设定信息内的Pixel时钟数成为相同值。虚拟信号生成部203使从振荡器202生成的虚拟像素时钟和虚拟视频数据同步地输出。这些控制通过从控制寄存器201发出的控制命令来进行。
信号切换部206根据来自信号解析部205的切换信息来进行下述切换处理：将从视频I/F输入的视频数据、像素时钟输入到著作权保护部207，或将从虚拟信号生成部203输入的虚拟视频数据、虚拟像素时钟输入到著作权保护部207的切换处理。在著作权保护部207中需要输入与像素时钟同步的视频数据，因此同步处理在信号切换部206中进行。另外，存在各种各样的取得信号同步的手段。例如，如图4所示，在信号切换部206内存在暂时储存视频数据的视频存储器400，在切换信息为正规信号检测的情况下，将从影像声音信号处理部103输入的视频数据401暂时储存在视频存储器400中，使用从影像声音信号处理部103输入的像素时钟402来进行信号的同步处理，并将视频数据401和像素时钟402作为输出信号用的视频数据405和像素时钟406。此外，在切换信息为不正规信号检测的情况下，将虚拟信号生成部203所生成的虚拟视频数据404和虚拟像素时钟403作为输出信号用的视频数据405和像素时钟406，在切换信息成为正规信号检测的时候，暂时清空视频存储器400的信息，将输出信号用的视频数据405切换为视频数据401，使用虚拟像素时钟403来进行信号的同步处理，并能够将视频数据401和虚拟像素时钟403作为输出信号用的视频数据405和像素时钟406。不过切换处理和同步处理不限定于此，也可以使用其他方法。此外，这些控制通过从控制寄存器201发出的控制命令来进行。
根据本实施方式，HDMI LSI200能够如下这样不中断TMDS发送地切换视频信号信息。
HDMI LSI200用信号解析部205来解析从影像声音信号处理部103输入的视频数据和像素时钟，并将正规或不正规的结果设定到控制寄存器201。
在信号解析部205的解析结果为输入了正规的信号的情况下，将从影像声音信号处理部103输入的信号输入到著作权保护部207，并由输出控制部208作为HDMI信号进行输出处理。
另一方面，在信号解析部205的解析结果为输入了不正规的信号的情况下，将由虚拟信号生成部203生成的虚拟视频数据和虚拟像素时钟输入到著作权保护部207，并对控制寄存器201进行影像信号的静音设定。由此，输出控制部208在将影像信号静音后的状态下将其作为HDMI信号输出。虚拟视频数据在接收设备120上作为影像被输出，因此优选使之为黑色数据，但也可以为其他数据。
在输出使用了虚拟视频数据的HDMI信号的期间，影像声音信号处理部103通过控制寄存器201取得来自信号解析部205的解析结果，并在解析结果为不正规信号检测的情况下再次生成信号，进行视频数据和像素时钟的再输入。
信号解析部205对输入信号进行解析，在检测出正规信号的情况下，使切换信息成为正规信号检测。作为其响应，信号切换部206将输入到著作权保护部207的信号从虚拟视频数据切换为从影像声音信号处理部103输入的视频数据。切换处理完成后，信号切换部206对控制寄存器201设定影像信号的静音解除。
输出控制部208根据设定于控制寄存器201的静音解除，来对输出中的影像信号进行静音解除处理。
如上所述，通过本实施方式，HDMI LSI200能够不中断TMDS的发送地切换视频信号信息。
在本实施方式中，HDMI LSI200能够在使用了虚拟视频数据的HDMI信号的输出中，在与接收设备120之间进行设备认证，并从输出控制部208输出用著作权保护部207实施了加密的数据。通过在接收设备120对接收中的虚拟视频数据进行解密的过程中，由HDMI LSI200再次输入正规的视频数据，从而虽然发生视频数据的切换处理，但因为由信号切换部206取得了输出的视频数据和像素时钟的同步，所以在切换处理后也能够在著作权保护部207中正常地进行加密处理，在接收设备120中不会在解密处理中发生错误。由此，因为不发生由于错误发生所产生的设备认证，所以接收设备120能够高速地输出影像。
在本实施方式中，也可以使信息保存部204能够通过控制寄存器201来更新在内部保持的设定信息的内容。由此，能够保持最新的设定信息。此外，也可以从控制寄存器201取得设定信息，并在信号解析部205和虚拟信号生成部203中使用取得内容。
在本实施方式中，各处理(各功能)既可以通过由单个装置(系统或集成电路等)进行集中处理来实现，或者，也可以通过由多个装置进行分散处理来实现。
本发明不限定于以上的实施方式，可以进行各种各样的变更，这些变更当然也包含在本发明的范围内。
(产业上的可利用性)
如上所述，本发明所涉及的数据发送电路能够向外部通知检测出了不正确信号，并且因为不发生设备认证所以具有能够加速图像输出的效果，作为数据发送装置等是很有用的。
符号说明
100…发送设备
101…介质驱动器
102…调谐器
103…影像声音信号处理部
104、201…控制寄存器
105、207…著作权保护部
106、208…输出控制部
120…接收设备
130…HDMI线缆
200…数据发送电路
202…振荡器
203…虚拟信号生成部
204…信息保存部
205…信号解析部
206…信号切换部
400…视频存储器
401…从影像声音信号处理部103输入的视频数据
402…从影像声音信号处理部103输入的像素时钟
403…从虚拟信号生成部203输入的虚拟像素时钟
404…从虚拟信号生成部203输入的虚拟视频数据
405…切换处理后的视频数据
406…切换处理后的像素时钟

Claims (7)

1.一种数据发送电路，具备：
著作权保护部，其对输入的数据进行加密，并且进行与外部的数据接收装置之间的设备认证；
输出控制部，其将由所述著作权保护部加密后的数据变换为TMDS信号，并输出到所述数据接收装置，其中所述TMDS信号是指最小化传输差分信号；
信息保存部，其保存应输入到所述著作权保护部的数据的每种输出格式的设定信息；
信号解析部，其对保存在所述信息保存部中的设定信息与从外部的影像声音信号处理部输入的像素时钟及视频数据进行比较；
虚拟信号生成部，其根据保存在所述信息保存部中的设定信息，来生成虚拟像素时钟和虚拟视频数据，作为与输出设定同等的伪信号；和
信号切换部，其根据所述信号解析部的比较结果，切换将从所述影像声音信号处理部输入的像素时钟和由所述虚拟信号生成部生成的虚拟像素时钟的哪一个输入到所述著作权保护部、以及将从所述影像声音信号处理部输入的视频数据和由所述虚拟信号生成部生成的虚拟视频数据的哪一个输入到所述著作权保护部。
2.根据权利要求1所述的数据发送电路，其特征在于，
所述输出控制部，在基于由所述虚拟信号生成部生成的虚拟像素时钟和虚拟视频数据的TMDS信号的输出过程中，在所述信号切换部进行切换以使从所述影像声音信号处理部输入的像素时钟和视频数据输入到所述著作权保护部时，连续地输出从所述虚拟信号生成部和所述影像声音信号处理部输出的像素时钟和视频数据。
3.根据权利要求2所述的数据发送电路，其特征在于，
所述输出控制部，在基于从所述虚拟信号生成部输出的虚拟像素时钟和虚拟视频数据的TMDS信号的输出过程中，在所述信号切换部进行切换以使从所述影像声音信号处理部输入的像素时钟和视频数据输入到所述著作权保护部时，不执行利用所述著作权保护部进行的与所述数据接收装置之间的设备认证，而输出从所述影像声音信号处理部输入的像素时钟和视频数据。
4.根据权利要求1所述的数据发送电路，其特征在于，
保存在所述信息保存部中的所述设定信息，能够通过来自所述影像声音信号处理部的输入来变更。
5.根据权利要求1所述的数据发送电路，其特征在于，
还具有控制寄存器，其对所述信息保存部、所述信号解析部和所述虚拟信号生成部的输出进行控制。
6.根据权利要求1所述的数据发送电路，其特征在于，
所述虚拟信号生成部，使用振荡器来生成像素时钟和虚拟视频数据。
7.一种数据发送装置，具有：
权利要求1所记载的数据发送电路；和
影像声音信号处理部，其将由所述数据发送电路进行处理的数据输出到所述数据发送电路。
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