CN102572353A - 电子装置、控制电子装置的方法、发送装置和接收装置 - Google Patents
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Abstract
本公开涉及电子装置、控制电子装置的方法、发送装置和接收装置。一种电子装置包括：第一通信单元，配置成将包括在传输路径中的两条信号线用作I2C通信线，与外部装置进行I2C双向通信；第二通信单元，配置成将两条信号线用作高速数据通信线，与外部装置进行双向差分通信；切换单元，配置成选择将所述第一通信单元与两条信号线连接的第一通信状态或将所述第二通信单元与两条信号线连接的第二通信状态；以及控制器，配置成控制所述切换单元的操作。
Description
技术领域
本公开涉及电子装置、控制电子装置的方法、发送装置以及接收装置，尤其涉及能够进行大数据量通信的电子装置、控制电子装置的方法、发送装置以及接收装置。
背景技术
近年来，作为行业事实标准的HDMI(高清晰度多媒体接口)已经广泛用作用于CE(消费电子产品)装置之间的连接的数字接口。例如，“高清晰度多媒体接口规范1.4版，2009年6月5日”公开了HDMI标准。
在HDMI标准中，使用三个数据差分线对(TMDS(转换最小化差分信号传输)信道0/1/2)，以数字信号发送视频信号、音频信号和控制信号。而且，在HDMI 1.4中，重新定义了HEC(HDMI以太网信道)，使得能够进行100Base-TX数据传输。注意，“以太网”是注册商标。
发明内容
在市场上，与1000Base-T(所谓的千兆位以太网(GbE)的装置已经得到广泛使用，并且在有线室内连接中已经实现了100Mbps或更高的数据传输。当HDMI中的HEC包括在互联网上的网络中时，与HEC相对应的部分引起瓶颈，因此，整个网络只允许高达100Mbps的通信。
期望能够使用像HDMI那样的数字接口进行大数据量通信。
按照本公开的一个实施例，提供了一种电子装置，其包括：第一通信单元，配置成将包括在传输路径中的两条信号线用作I2C通信线，与外部装置进行I2C双向通信；第二通信单元，配置成将两条信号线用作高速数据通信线，与外部装置进行双向差分通信；切换单元，配置成选择将所述第一通信单元与两条信号线连接的第一通信状态或将所述第二通信单元与两条信号线连接的第二通信状态；以及控制器，配置成控制所述切换单元的操作。
在本公开中，配备了共享包括在传输路径中的两条信号线的所述第一和第二通信单元。在所述第一通信单元中，两条信号线用作I2C(I平方C)通信线，以便进行I2C双向通信。I2C通信线对应于一般HDMI的DDC线(SDA线和SCL线)。在所述第二通信单元中，两条信号线用作高速数据通信线，以便进行双向差分通信。例如，在所述第二通信单元中，进行分时(time-sharing)双向差分通信。于是，即使在使用两条信号线的双向差分通信中，也不使用回波消除器。
所述切换单元有选择地在第一和第二通信状态之间切换。在第一通信状态下，所述第一通信单元与两条信号线连接，也就是说，将两条信号线用作I2C通信线来进行I2C双向通信。另一方面，在第二通信状态下，所述第二通信单元与两条信号线连接，也就是说，将两条信号线用作高速数据通信线来进行双向差分通信。
所述控制器控制所述切换单元的操作。所述切换单元可以包括用于将所述第一通信单元和两条信号线相互连接的第一晶体管、和用于将所述第二通信单元和两条信号线相互连接的第二晶体管。在这种情况下，当选择第一通信状态时接通所述第一晶体管并断开所述第二晶体管，而当选择第二通信状态时接通所述第二晶体管并断开所述第一晶体管。
所述控制器在依照在第一通信状态下通过所述第一通信单元从外部装置获得的有关能力的信息确定外部装置与双向差分通信兼容时，可以通过传输路径向外部装置发送有关选择第二通信状态的请求的信息，以及在通过传输路径从外部装置接收到有关第二通信状态的选择已完成的信息时，可以控制所述切换单元以便选择第二通信状态。在这种情况下，所述电子装置用作进行通信的第一电子装置。
所述电子装置进一步包括配置成存储能力信息的存储单元。所述控制器在所述第一通信单元在第一通信状态下向外部装置发送存储在所述存储单元中的能力信息之后，当通过传输路径从外部装置接收到有关选择第二通信状态的请求的信息时，可以控制所述切换单元以便选择所述第二通信单元。
所述控制器可以确定外部装置和传输路径是否与双向差分通信兼容，当所述确定是肯定时，所述控制器可以控制所述切换单元以便从第一通信状态切换到第二通信状态。所述控制器可以依照通过传输路径从外部装置读取的有关外部装置的能力的信息确定外部装置是否与双向差分通信兼容。而且，所述控制器可以依照通过经由传输路径与外部装置通信确定外部装置是否与双向差分通信兼容。
所述控制器可以使用与双向差分通信兼容的传输路径的信息提供功能，确定外部装置是否与双向差分通信兼容。与双向差分通信兼容的传输路径的信息提供功能可以是将代表传输路径与双向差分通信兼容的信息通知外部装置的功能。所述外部装置具有附加地将从传输路径发送的信息写入外部装置的能力信息中的功能。所述控制器可以依照通过传输路径从外部装置中读取的能力信息，确定传输路径是否与双向差分通信兼容。
与双向差分通信兼容的传输路径的信息提供功能可以是这样的功能，其中更新从外部装置中读取的能力信息当中代表传输路径是否与双向差分通信兼容的信息，以便该信息代表传输路径与双向差分通信兼容。所述控制器可以依照通过传输路径从外部装置中读取的能力信息，确定传输路径是否与双向差分通信兼容。
与双向差分通信兼容的传输路径的信息提供功能可以是通过近场无线通信提供代表传输路径与双向差分通信兼容的信息的功能。所述控制器可以依照是否通过近场无线通信从传输路径提供了代表传输路径与双向差分通信兼容的信息，确定传输路径是否与第二操作模式兼容。
所述控制器可以通过传输路径的两条信号线向外部装置发送作为预定数字信号的差分信号，并依照从外部装置提供的信号确定传输路径是否与双向差分通信兼容。从外部装置提供的信号可以代表外部装置作为差分信号接收的数字信号是否正确。此外，从外部装置提供的信号可以是响应由外部装置接收的预定差分信号获得的接收数字信号。
于是，在本公开中，进行I2C双向通信的所述第一通信单元或进行双向差分通信的所述第二通信单元有选择地与包括在传输路径中的两条信号线连接。因此，可以在无需增加包括在传输路径中的信号线的数量的情况下进行双向差分通信，于是，可以发送和接收大量数据。
按照本公开的另一个实施例，提供了一种发送装置，其包括：数字信号发送单元，配置成使用差分信号通过传输路径将数字信号发送到外部装置，具有将差分信号的信道数设置成第一数字的第一操作模式，和具有将差分信号的信道数设置成比第一数字大的第二数字的第二操作模式；操作模式确定单元，配置成确定外部装置和传输路径是否与第二操作模式兼容；操作控制器，配置成依照所述操作模式确定单元进行的确定，控制所述数字信号发送单元的操作；第一通信单元，配置成将包括在传输路径中的两条信号线用作I2C通信线，与外部装置进行I2C双向通信；第二通信单元，配置成将两条信号线用作高速数据通信线，与外部装置进行双向差分通信；切换单元，配置成在将所述第一通信单元与两条信号线连接的第一通信状态和将所述第二通信单元与两条信号线连接的第二通信状态之间选择；以及开关控制器，配置成控制所述切换单元的操作。
按照本公开，所述数字信号发送单元使用差分信号通过传输路径将数字信号发送到外部装置(接收装置)。所述数字信号发送单元具有第一和第二操作模式，并且有选择地使用第一和第二操作模式之一。在第一操作模式下将差分信号的信道数设置成第一数字，而在第二操作模式下将差分信号的信道数设置成比第一数字大的第二数字。例如，第一操作模式对应于一般HDMI操作模式并且第一数字对应于3，而第二操作模式对应于新HDMI操作模式并且第二数字对应于大于3的6。
所述操作模式确定单元确定外部装置和传输路径是否与第二操作模式兼容。然后，所述操作控制器依照所述确定控制所述数字信号发送单元的操作。由于使用了第二操作模式(新HDMI标准)，所以可以高数据速率地进行信号传输。而且，当外部装置和传输路径不与第二操作模式兼容时，使用第一操作模式(一般HDMI标准)，以便保证向后兼容。
而且，在本公开中，配备了共享包括在传输路径中的两条信号线的第一和第二通信单元。在所述第一通信单元中，两条信号线用作I2C通信线，以便进行I2C双向通信。I2C通信线对应于一般HDMI的DDC线(SDA线和SCL线)。在所述第二通信单元中，两条信号线用作高速数据通信线，以便进行双向差分通信。
所述切换单元有选择地在第一和第二通信状态之间切换。在第一通信状态下，所述第一通信单元与两条信号线连接，也就是说，将两条信号线用作I2C通信线来进行I2C双向通信。另一方面，在第二通信状态下，所述第二通信单元与两条信号线连接，也就是说，将两条信号线用作高速数据通信线来进行双向差分通信。
所述控制器控制所述切换单元的操作。由于进行I2C双向通信的所述第一通信单元或进行双向差分通信的所述第二通信单元有选择地与包括在传输路径中的两条信号线连接，所以可以在无需增加包括在传输路径中的信号线的数量的情况下进行双向差分通信，于是，可以向外部装置(接收装置)发送和从外部接收(接收装置)接收大量数据。
按照本公开的又一个实施例，提供一种接收装置，其包括：数字信号接收单元，配置成使用差分信号通过传输路径从外部装置接收数字信号，具有将差分信号的信道数设置成第一数字的第一操作模式，和具有将差分信号的信道数设置成比第一数字大的第二数字的第二操作模式；信息接收单元，配置成接收代表从第一和第二操作模式当中选择的操作模式的操作模式信息；操作控制器，配置成依照所述信息接收单元接收的操作模式信息，控制所述数字信号接收单元的操作；第一通信单元，配置成将包括在传输路径中的两条信号线用作I2C通信线，与外部装置进行I2C双向通信；第二通信单元，配置成将两条信号线用作高速数据通信线，与外部装置进行双向差分通信；切换单元，配置成在将所述第一通信单元与两条信号线连接的第一通信状态和将所述第二通信单元与两条信号线连接的第二通信状态之间选择；以及开关控制器，配置成控制所述切换单元的操作。
按照本公开，所述数字信号接收单元使用差分信号通过传输路径从外部装置(发送装置)接收数字信号。所述数字信号接收单元具有第一和第二操作模式，并且有选择地使用第一和第二操作模式之一。在第一操作模式下将差分信号的信道数设置成第一数字，而在第二操作模式下将差分信号的信道数设置成比第一数字大的第二数字。例如，第一操作模式对应于一般HDMI操作模式和第一数字对应于3，而第二操作模式对应于新HDMI操作模式和第二数字对应于大于3的6。
所述信息接收单元从外部装置接收代表从第一和第二操作模式当中选择的操作模式的操作模式信息。然后，所述操作控制器依照所述信息接收单元接收的操作模式信息，控制所述数字信号接收单元的操作。在这种情况下，所述数字信号接收单元的操作模式可以容易地对应于外部装置的数字信号发送单元的操作模式，并且可以平稳地从外部装置接收数字信号。
而且，在本公开中，配备了共享包括在传输路径中的两条信号线的所述第一和第二通信单元。在所述第一通信单元中，两条信号线用作I2C通信线，以便进行I2C双向通信。I2C通信线对应于一般HDMI的DDC线(SDA线和SCL线)。在所述第二通信单元中，两条信号线用作高速数据通信线，以便进行双向差分通信。
所述切换单元有选择地在第一和第二通信状态之间切换。在第一通信状态下，所述第一通信单元与两条信号线连接，也就是说，将两条信号线用作I2C通信线地进行I2C双向通信。另一方面，在第二通信状态下，所述第二通信单元与两条信号线连接，也就是说，将两条信号线用作高速数据通信线地进行双向差分通信。
所述控制器控制所述切换单元的操作。由于进行I2C双向通信的所述第一通信单元或进行双向差分通信的所述第二通信单元有选择地与包括在传输路径中的两条信号线连接，所以可以在无需增加包括在传输路径中的信号线的数量的情况下进行双向差分通信，于是，可以向外部装置(发送装置)发送和从外部接收(发送装置)接收大量数据。
按照本公开的进一步实施例，提供了一种包括两条信号线的电缆，所述两条信号线能够起双向差分通信的高速数据通信线的作用，所述电缆包括信息提供功能单元，配置成向连接的装置提供代表电缆的信号传输能力的信息。
按照本公开，进行I2C双向通信的所述第一通信单元或进行双向差分通信的所述第二通信单元有选择地与包括在传输路径中的两条信号线连接。因此，可以在无需增加包括在传输路径中的信号线的数量的情况下进行双向差分通信，于是，可以发送和接收大量数据。
附图说明
图1是图示按照本公开实施例的AV系统的配置的方块图；
图2A-2D是图示源装置、HDMI电缆、和宿装置的组合的图；
图3是图示源装置的数据发送单元和宿装置的数据接收单元的配置(在一般HDMI操作模式下)的图；
图4是图示源装置的数据发送单元和宿装置的数据接收单元的配置(在新HDMI操作模式下)的图；
图5是图示TMDS传输数据的配置的图；
图6A和6B是图示一般HDMI(A型)的引脚分配与新HDMI的引脚分配的比较的图；
图7A是图示一般HDMI的源装置和宿装置的插座引脚的安排的图，和图7B是图示新HDMI的源装置和宿装置的插座引脚的安排的图；
图8A和8B是图示一般HDMI电缆的配置的图；
图9是图示新HDMI电缆的一种配置的图；
图10是图示新HDMI电缆的另一种配置的图；
图11是图示源装置的控制器控制操作模式的一种处理过程的流程图；
图12A-12C是图示在包括在源装置中的控制器的控制下显示在显示单元上的UI屏幕的图；
图13是图示源装置的控制器控制操作模式的另一种处理过程的流程图；
图14是图示在EDID中重新定义的标志信息的图；
图15是图示确定包括在控制器中的电缆是否与新HDMI兼容的方法和图示并入LSI的新HDMI电缆的插头的图；
图16是图示确定包括在控制器中的电缆是否与新HDMI兼容的方法和图示包括在新HDMI电缆中的LSI中的EDI数据重写电路的图；
图17是图示确定包括在控制器中的电缆是否与新HDMI兼容的方法和图示并入RF标签芯片(LSI)的新HDMI电缆的插头的图；
图18是图示通过测量电缆的电特性确定包括在控制器中的电缆是否与新HDMI兼容的方法的图；
图19A和19B是图示通过测量电缆的电特性对电缆是否与新HDMI兼容加以确定的图；
图20是图示源装置的数据发送单元的配置和宿装置的数据接收单元的配置(在使用双向差分通信功能的三信道模式下)的图；
图21是图示源装置的数据发送单元的配置和宿装置的数据接收单元的配置(在使用双向差分通信功能的六信道模式下)的图；
图22A和22B是图示在三信道模式下插座引脚的分配与在六信道模式下插座引脚的分配的比较的图；
图23是详细图示与DDC线(包括SDA线和SCL线)相关联的源装置和宿装置的各部分的配置的方块图；
图24是图示包括在源装置(只发送)中的协议切换单元的配置的图；
图25是图示将DDC线(I2C通信线)改变成高速数据通信线的处理顺序的图；
图26是示意性地图示使用高速数据通信线的双向差分通信中的分时双向通信的图；
图27是图示新HDMI电缆(与三信道模式和双向差分通信模式兼容)的配置的图；
图28是图示新HDMI电缆(与六信道模式和双向差分通信模式兼容)的配置的图；
图29A和29B是分别图示一般HDMI的电缆插头的形状和插座的形状的图，和图29C和29D是分别图示新HDMI的电缆插头的形状和插座的形状的图；以及
图30A和30B是分别图示一般HDMI电缆的插头和新HDMI电缆的插头的透视图。
具体实施方式
下文将描述本公开的实施例。注意，该描述是按如下次序作出的。
1.实施例
2.修改
1.实施例
AV系统的配置
图1是图示按照一个实施例的AV(音视频)系统100的配置的图。AV系统100包括相互连接的源装置110和宿装置120。源装置110是像游戏机、盘播放器、机顶盒、数字照相机或蜂窝式电话那样的AV源。宿装置120是电视接收器、投影仪等。
源装置110和宿装置120通过电缆200相互连接。源装置110包括包含在连接器中并与数据发送单元112连接的插座111。宿装置120包括包含在另一个连接器中并与数据接收单元122连接的插座121。而且，电缆200在其一端具有包括在连接器中的插头201和在其另一端具有包括在另一个连接器中的插头202。处在电缆200一端上的插头201与包括在源装置110中的插座111连接，而处在电缆200另一端上的插头202与包括在宿装置120中的插座121连接。
源装置110包括控制器113。控制器113控制源装置110的整个操作。在一个实施例中，包括在源装置110中的数据发送单元112与一般HDMI和新HDMI兼容。当确定电缆200和宿装置120与新HDMI兼容时，控制器113控制数据发送单元112，以便数据发送单元112工作在与新HDMI相对应的操作模式下。另一方面，当至少确定宿装置120只与一般HDMI兼容或确定电缆200与一般HDMI兼容时，控制器113控制数据发送单元112，以便数据发送单元112工作在与一般HDMI相对应的操作模式下。
宿装置120包括控制器123。控制器123控制宿装置120的整个操作。在一个实施例中，包括在宿装置120中的数据接收单元122只与一般HDMI兼容或与一般HDMI和新HDMI两者兼容。当数据接收单元122与一般HDMI和新HDMI两者兼容时，控制器123控制数据接收单元122，以便数据接收单元122工作在与包括在源装置110中的数据发送单元112相同的操作模式下。在这种情况下，控制器123依照通过像CEC线那样的线从源装置110发送的操作模式确定结果，控制数据接收单元122的操作模式。电缆200与一般HDMI或新HDMI兼容。
在显示在图1中的AV系统100中，如图2A所示，当电缆200与新HDMI兼容并且宿装置120与一般HDMI和新HDMI两者兼容时，通过新HDMI进行数据传输。在这种情况下，控制包括在源装置110中的数据发送单元112和包括在宿装置120中的数据接收单元122，以便工作在与新HDMI相对应的操作模式下。
而且，在显示在图1中的AV系统100中，如图2B到2D所示，至少当电缆200只与一般HDMI兼容或宿装置120只与一般HDMI兼容时，通过一般HDMI进行数据传输。在这种情况下，控制包括在源装置110中的数据发送单元112，以便工作在与一般HDMI相对应的操作模式下。而且，控制包括在宿装置120中并与一般HDMI和新HDMI两者兼容的数据接收单元122，以便工作在与一般HDMI相对应的操作模式下。注意，在显示在图2B中的情况下，如果电缆200可以使用新HDMI以低数据传输速率进行数据传输，则可以进行新HDMI模式下的数据传输。数据发送单元和数据接收单元的配置
图3和4是图示包括在显示在图1中的AV系统100中的、包括在源装置110中的数据发送单元112和包括在宿装置120中的数据接收单元122的配置的图。数据发送单元112在多个信道中，在有效图像间隔(也称为“活动视频间隔”)中以单向方式向数据接收单元122发送与未压缩的一个屏幕的视频数据相对应的差分信号。
这里，通过从某个垂直同步信号到下一个垂直同步信号的间隔中减去水平消隐间隔和垂直消隐间隔获得有效图像间隔。而且，数据发送单元122在多个信道中在水平消隐间隔或垂直消隐间隔中，以单向方式向数据接收单元122发送与至少音频数据和控制数据相对应的和与其它辅助数据相对应的差分信号，该音频数据和控制数据与视频数据相关联。
数据接收单元122接收在多个信道中，在活动视频间隔中以单向方向从数据发送单元122发送的与视频数据相对应的差分信号。而且，数据接收单元122接收在多个信道中，在水平消隐间隔或垂直消隐间隔中以单向方式从数据发送单元122发送的与音频数据和控制数据相对应的差分信号。
下面描述包括数据发送单元112和数据接收单元122的HDMI系统的传输信道的例子。首先，传输信道的例子包括差分信号信道(TMDS信道和TMDS时钟信道)。在一般HDMI中使用三个差分信号信道来发送像视频数据那样的数字信号，而在新HDMI中使用六个差分信号信道。
下面描述一般HDMI中的差分信号信道。如图3所示，三个TMDS信道0-2用作与像素时钟同步地、进行视频数据和音频数据从数据发送单元112到数据接收单元122的单向串行传输的传输信道。而且，TMDS时钟信道用作传输TMDS时钟的传输信道。
包括在数据发送单元112中的HDMI发送器81将未压缩的视频数据转换成例如相应的差分信号，并以单向方式通过三个TMDS信道0-2向通过电缆200连接的数据接收单元122发送差分信号。而且，HDMI发送器81将与未压缩的视频数据相对应的音频数据、重要控制数据、和其它辅助数据转换成相应差分信号，并以单向方式通过三个TMDS信道0-2串行地向数据接收单元122发送差分信号。
此外，HDMI发送器81与通过三个TMDS信道0-2发送的视频数据同步地，通过TMDS时钟信道向数据接收单元122发送TMDS时钟。这里，使用TMDS信道i(i是0，1或2)，在TMDS时钟的一个时钟中发送10位的视频数据。
包括在数据接收单元122中的HDMI接收器82接收以单向方式通过TMDS信道0-2从数据发送单元112发送的、与视频数据相对应的差分信号和与音频数据和控制数据相对应的差分信号。在这种情况下，与通过TMDS时钟信道从数据发送单元112发送的像素时钟(TMDS时钟)同步地接收差分信号。
接着描述新HDMI中的差分信号信道。如图4所示，六个TMDS信道0-5用作与像素时钟同步地、进行视频数据和音频数据从数据发送单元112到数据接收单元122的单向串行传输的传输信道。注意，在新HDMI中，省略了TMDS时钟发送，而是在接收方采用从接收数据中再现时钟的自供时钟方法。
包括在数据发送单元112中的HDMI发送器81将未压缩的视频数据转换成例如相应的差分信号，并以单向方式通过六个TMDS信道0-5向通过电缆200连接的数据接收单元122发送差分信号。而且，HDMI发送器81将与未压缩的视频数据相对应的音频数据、重要控制数据、和其它辅助数据转换成相应差分信号，并以单向方式通过六个TMDS信道0-5串行地向数据接收单元122发送差分信号。
包括在数据接收单元122中的HDMI接收器82接收以单向方式通过TMDS信道0-5从数据发送单元112发送的、与视频数据相对应的差分信号和与音频数据和控制数据相对应的差分信号。在这种情况下，HDMI接收器82从接收数据中再现像素时钟，并且与像素时钟(TMDS时钟)同步地进行接收。
除了上述的TMDS信道和TMDS时钟信道外，HDMI系统中的传输信道的例子还包括DDC(显示数据信道)线、CEC(消费电子产品控制)线。DDC线包括未示出的并包括在电缆200中的两条信号线，即，SDA线和SCL线。
在DDC线中，将两条信号线用作I2C(互连集成电路)通信线，以便进行I2C双向通信。因此，在数据发送单元112和数据接收单元122的每一个中，将I2C通信单元与两条信号线连接。
DDC线被数据发送单元112用于从例如数据接收单元122中读取E-EDID(增强型扩展显示标识数据)。具体地说，除了HDMI接收器82之外，数据接收单元122还包括存储E-EDID的EDID ROM(EEPROM)，E-EDID代表有关数据接收单元122的能力(配置/能力)的信息。数据发送单元112响应例如控制器113发出的请求，使用DDC线从通过电缆200与其连接的数据接收单元122中读取E-EDID。
而且，DDC线还用于发送和接收用于保护版权的HDCP(高带宽数字内容保护)系统中的设备认证和密钥交换的信息。
数据发送单元112将读取的E-EDID发送给控制器113。控制器113将E-EDID存储在未示出的闪速ROM或DRAM中。控制器113可以参考E-EDID识别数据接收单元122的能力的设置。控制器113例如识别包括数据接收单元122的宿装置120是否与新HDMI以及一般HDMI兼容。CEC线包括包含在电缆200中的未示出的一条信号线，并用于在数据发送单元112与数据接收单元122之间进行控制数据的双向通信。
而且，电缆200包括与称为“HPD(热插拔检测)”的引脚连接的线(HPD线)。源装置可以利用HPD线检测宿装置的连接。注意，HPD线也用作包括在双向通信路径中的HEAC-线。而且，电缆200包括用于将电力从源装置提供给宿装置的电源线(+5V电源线)。此外，电缆200还包括效用线。效用线也用作包括在双向通信路径中的HEAC+线。
图5是图示TMDS传输数据的配置的图。图5示出了当通过TMDS信道0-2或TMDS信道0-5发送具有列为B个像素和行为A条线的矩阵的图像数据时各种传输数据的时段。通过HDMI的TMDS信道发送传输数据的视频场包括依照传输数据的类型分类的三个时段。这三个时段包括视频数据时段、数据岛时段、和控制时段。
这里，视频场时段从某个垂直同步信号的活动边缘开始，并持续到下一个垂直同步信号的活动边缘。视频场时段被划分成水平消隐时段、垂直消隐时段、和活动视频时段。从视频场时段中减去水平消隐时段和垂直消隐时段获得的视频数据时段被分配给活动视频时段。在视频数据时段中，发送具有B个像素×A条线的矩阵中的活动像素的数据，该像素构成未压缩的一个屏幕的图像数据。
将数据岛时段和控制时段分配给水平消隐时段和垂直消隐时段。在数据岛时段和控制时段中，发送辅助数据。具体地说，将数据岛时段分配给水平消隐时段和垂直消隐时段的一部分。在数据岛时段中，例如，发送辅助数据当中与控制没有相关联的音频数据包。将控制时段分配给水平消隐时段和垂直消隐时段的另一部分。在控制时段中，例如，发送辅助数据当中与控制相关联的垂直同步信号、水平同步信号、控制包等。
这里，将描述插座111的引脚分配。首先描述一般HDMI的引脚分配(A型)。一般HDMI的引脚分配用作第一引脚分配。图6A示出了一般HDMI的引脚分配。作为TMDS信道i(i是0，1或2)的差分信号的TMDS Data i+和TMDS Data i-通过作为差分线的两条线来发送。将引脚7，4和1分配给TMDS Data i+，将引脚9，6和3分配给TMDS Data i-。注意，引脚8，5和2被分配给TMDS Data i Shield(TMDS Data i屏蔽)(i是0，1或2)。
作为TMDS时钟信道的差分信号的TMDS Clock+和TMDS Clock-通过作为差分线的两条线来发送。将引脚10分配给TMDS Clock+，将引脚12分配给TMDS Clock-。注意，引脚11被分配给TMDS Clock Shield。
而且，用作控制数据的CEC信号通过CEC线来发送。将引脚13分配给CEC信号。而且，像E-EDID那样的SDA(串行数据)信号通过SDA线来发送。将引脚16分配给SDA信号。此外，作为在发送/接收SDA信号时用于同步的时钟信号的SCL(串行时钟)信号通过SCL线来发送。将引脚15分配给SCL信号。
将引脚19分配给HPD/HEAC-。将引脚14分配给utility(效用)/HEAC+。将引脚17分配给DDC/CEC Ground(地)/HEAC Shield。而且，将引脚18分配给电源(+5V power)。
接着描述新HDMI的引脚分配。新HDMI的引脚分配用作第二引脚分配。图6B示出了新HDMI的引脚分配。作为TMDS信道i(i是0，1，2，3，4或5)的差分信号的TMDS Data i+和TMDS Data i-通过作为差分线的两条线来发送。将引脚1，4，7，10，2和8分配给TMDS Data i+，将引脚3，6，9，12，5和11分配给TMDS Data i-。
而且，用作控制数据的CEC信号通过CEC线来发送。将引脚13分配给CEC信号。而且，像E-EDID那样的SDA(串行数据)信号通过SDA线来发送。将引脚16分配给SDA信号。此外，作为在发送/接收SDA信号时用于同步的时钟信号的SCL(串行时钟)信号通过SCL线来发送。将引脚15分配给SCL信号。注意，上述的DDC线包括SDA线和SCL线。
将引脚19分配给HPD/HEAC-。将引脚14分配给utility/HEAC+。将引脚17分配给DDC/CEC地/HEAC Shield。而且，将引脚18分配给电源(+5Vpower)。
如上所述，在新HDMI引脚分配(显示在图6B)中，将在一般HDMI引脚分配(参照图6A)中用作Shield端子的端子(引脚2，5，8和11)用作数据端子。而且，在新HDMI引脚分配中，将在一般HDMI引脚分配中用作时钟信号的差分信号的信号端子的端子(引脚10和12)用作数据端子。
当工作在一般HDMI操作模式下时，源装置110的数据发送单元112选择显示在图6A中的一般HDMI引脚分配，而当工作在新HDMI操作模式下时，数据发送单元112选择显示在图6B中的新HDMI引脚分配。注意，上文已经描述了源装置110的插座111的引脚分配。尽管省略了详细描述，但当宿装置120的数据接收单元122与一般HDMI和新HDMI两者兼容时，宿装置120的插座121的引脚分配具有相同配置。
图7A和7B示出了源装置110的插座111的引脚安排。图7A示出了一般HDMI的引脚安排，而图7B示出了新HDMI的引脚安排。注意，当为插座111选择一般HDMI引脚分配时，引脚2，5，8和11处在如下状态下。也就是说，引脚2，5，8和11在源装置110和宿装置120中处在接地状态下，引脚2，5，8和11在宿装置120是接地状态而在源装置110中是高阻抗状态，或引脚2，5，8和11在宿装置120是高阻抗状态而在源装置110中是接地状态。注意，尽管省略了详细描述，但当宿装置120的数据接收单元122与一般HDMI和新HDMI两者兼容时，宿装置120的插座121的引脚分配具有相同配置。
图8A示出了用作电缆200的一般HDMI电缆的配置。在一般HDMI电缆中，将三对数据线配置成Shield双绞线单元，以便具有三个数据线对的性质。而且，一对时钟线和用于HEAC功能的效用线和HPD线的组合也被配置成Shield双绞线单元。
图8B示出了Shield双绞线单元的配置。该Shield双绞线单元包括两条电缆3、漏电线(drain line)4、和包围电缆3和漏电线4的Shield部件5。注意，每条电缆3都具有芯线1和覆盖芯线1的覆盖部分2。
在一般HDMI电缆中，包括在数据和时钟的Shield双绞线单元中的漏电线与附接奥这条电缆的端部的插头的引脚连接。在这种情况下，漏电线与对应于上述插座的Shield端子(Shield引脚2，5，8和11)的引脚(端子)连接(在一般HDMI的引脚安排中)。Shield端子在源装置110和宿装置120中接地。因此，当将插头与插座连接时(一般HDMI的引脚安排)，使包括在数据和时钟的Shield双绞线单元中的漏电线处在接地状态。
图9示出了用作电缆200的新HDMI电缆的配置。在新HDMI电缆中，将六对数据线配置成Shield双绞线单元，以便具有六个数据线对的性质。而且，用于HEAC功能的效用线和HPD线的组合也被配置成Shield双绞线单元。
在新HDMI电缆中，要连接的铜线的数量大于一般HDMI电缆的铜线的数量(参照图8A)。在新HDMI电缆中，在一般HDMI电缆的情况下与插头的专用引脚连接的、包括在Shield双绞线单元中的漏电线与插头的金属壳连接。因此，Shield引脚变成可用，避免了插头中的不可用引脚数量的增加，以及使新HDMI电缆的插头变成与一般HDMI电缆的插头相同。这样，在包括在Shield双绞线单元中的漏电线与插头的金属壳连接的情况下，可以确保差分对线得到Shield，因为要插入插头的插座的外壳与地电平连接。
图10示出了用作电缆200的新HDMI电缆的另一种配置。该新HDMI电缆基本上具有与显示在图9中的新HDMI电缆相同的配置，除了其横截面形状是长方形之外。注意，由于实现了长方形横截面形状，所以可以实现较小的横截面积，另外，可以容易地实现阻抗一致性。
一般HDMI和新HDMI的操作模式的控制
接着，描述包括在源装置110中的控制器113的操作模式的控制。如上所述，当确定电缆200和宿装置120与新HDMI兼容时，控制器113控制数据发送单元112，以便数据发送单元112工作在与新HDMI相对应的操作模式下。而且，在其它情况下，控制器113控制数据发送单元112，以便数据发送单元112工作在与一般HDMI相对应的操作模式下。
图11是图示控制控制器113的操作模式的处理过程的流程图。控制器113在步骤ST1中开始处理，此后，该处理转到步骤ST2。在步骤ST2中，控制器113确定源装置112，即，数据发送单元112是否与新HDMI兼容。由于控制器113事先具有有关包括控制器113的源装置110(数据发送单元112)的能力的信息，所以可以容易地作出确定。注意，由于明显的是在本实施例中源装置110与新HDMI兼容，所以控制器113可以省略步骤ST2的确定处理。
当确定源装置110与新HDMI兼容时，控制器113确定宿装置120，即，数据接收单元122是否与新HDMI兼容。这种确定将在后面作详细描述。当确定宿装置120与新HDMI兼容时，控制器113转到步骤ST4中的处理。在步骤ST4中，控制器113确定电缆200是否与新HDMI兼容。这种确定将在后面作详细描述。
当确定电缆200与新HDMI兼容时，控制器113转到步骤ST5中的处理。在步骤ST5中，控制器113控制数据发送单元112，以便数据发送单元112工作在与新HDMI相对应的操作模式下。另一方面，当在步骤ST2，步骤ST3，或步骤ST4中确定源装置110，宿装置120，或电缆200不与新HDMI兼容时，控制器113转到步骤ST6中的处理。在步骤ST6中，控制器113控制数据发送单元112，以便数据发送单元112工作在与一般HDMI相对应的操作模式下。
注意，当在步骤ST3中确定宿装置120与新HDMI兼容时，例如，控制器113通过电缆200向宿装置120发送确定操作模式的最终结果。该确定结果在从源装置110发送数据之前作为有关信息帧的控制的信息来发送。在宿装置120中，依照源装置110提供的操作模式确定结果，控制器123控制数据接收单元122，以便数据接收单元122工作在与包括在源装置110中的数据发送单元112相同的操作模式下。
而且，当在步骤ST5中控制数据发送单元112，以便数据发送单元112工作在与新HDMI相对应的操作模式下时，例如控制器113可以进行控制，以便如图12A所示，在显示单元中显示代表发送单元112工作在与新HDMI相对应的操作模式下的UI屏幕。通过这种UI屏幕，可以容易地识别源装置110和宿装置120在新HDMI中相互连接的事实。注意，尽管未示出，但显示UI屏幕的显示单元包括在源装置110中或包括在宿装置120中。这对于下文描述的UI显示亦如此。
而且，当在步骤ST4中确定电缆200不与新HDMI兼容，因此转到步骤ST6中的处理时，例如控制器113可以进行控制，以便如图12C所示，在显示单元中显示代表电缆200不与新HDMI兼容的UI屏幕。通过这种UI屏幕，用户可以容易地识别源装置110和宿装置120与新HDMI兼容，但电缆200不与新HDMI兼容的事实，并且用户可以采取包括例如用新HDMI电缆取代电缆200在内的措施。
而且，在显示在图11中的流程图中的处理过程中，当在步骤ST4中确定电缆200与新HDMI兼容时，控制器113马上转到步骤ST5，并进行控制，以便数据发送单元112工作在与新HDMI相对应的操作模式下。但是，当在步骤ST4中确定电缆200与新HDMI兼容时，控制器113也可以允许用户选择新HDMI或一般HDMI。
在这种情况下，控制器113可以进行控制，以便在显示单元中显示UI屏幕，例如如图12B所示。用户依照这个UI屏幕选择新HDMI或一般HDMI。图12B示出了选择“新HDMI”的状态。控制器113依照用户的选择进行控制，以便数据发送单元112工作在与新HDMI或一般HDMI相对应的操作模式下。
图13是图示在这种情况下控制器控制操作模式的处理过程的流程图。在图13中，将与显示在图11中的那些相同的标号分配给与显示在图11中的那些相同的部分，并省略对它们的描述。当在步骤ST4中确定电缆200与新HDMI兼容时，控制器113转到步骤ST7中的处理。在步骤ST7中，控制器113进行控制，以便在显示单元中显示用于选择新HDMI或一般HDMI的UI屏幕。UI屏幕的显示可以通过经由电缆200从源装置110发送视频信号来指示，或可以由宿装置120本身来指示。
此后，控制器113转到步骤ST8中的处理。在步骤ST8中，控制器123通过像CEC线那样的线发送有关用户通过遥控器进行的操作的信息，从而，控制器113确定用户选择了新HDMI还是一般HDMI。当用户选择了新HDMI时，控制器113在步骤ST5中进行控制，以便数据发送单元112工作在与新HDMI相对应的操作模式下。另一方面，当用户选择了一般HDMI时，控制器113在步骤ST6中进行控制，以便数据发送单元112工作在与一般HDMI相对应的操作模式下。
有关宿装置是否对应于新HDMI的确定
下面描述控制器113执行的确定宿装置120是否与新HDMI兼容的方法。该确定方法包括第一和第二确定方法。
第一确定方法
控制器113依照使用包括在电缆200中的DDC线(SDA线和SCL线)从宿装置120接收的EDID，确定宿装置120是否与新HDMI兼容。EDID具有按某种格式规定的数据配置。假设在EDID的某个部分中另外定义了有关代表宿装置120是否与新HDMI(新传输)兼容的标志的信息。
图14是图示在EDID中另外定义的标志信息的图。EDID一般具有代表宿装置120的各种能力的数据配置。为了简化描述起见，在图14中，只示出了与本公开相关联的字节，并作了最大程度的简化。在第2位中，描述了代表宿装置120与新HDMI兼容的一个位的标志信息“New Rx Sink(新Rx宿)”。而且，在第1位中，另外定义了代表电缆200与新HDMI兼容的一个位的标志信息“New Cable(新电缆)”。
当在从宿装置120中读取的EDID中包括一个位的标志信息“New RxSink”时，控制器113确定宿装置120与新HDMI兼容。具体地说，当宿装置120只与一般HDMI兼容时，上述的一个位的标志信息“New Rx Sink”不包括在从宿装置120中读取的EDID中。
第二确定方法
控制器113通过经由电缆200与宿装置120进行通信，确定宿装置120是否与新HDMI兼容。例如，控制器113使用CEC线，根据命令确定宿装置120是否与新HDMI兼容。
而且，例如，控制器113通过使用包括效用线和HPD线的双向通信路径(HEAC功能)与宿装置120进行通信，确定宿装置120是否与新HDMI兼容。而且，例如，控制器113通过使用未用线(例如，发送之前可用的效用线)进行信号的发送/接收，确定宿装置120是否与新HDMI兼容。
现在描述控制器113执行的确定电缆200是否与新HDMI兼容的方法。该确定方法包括下面的第一到第四确定方法。当电缆200是新HDMI电缆时，使用包括在电缆200中的信息提供功能执行第一到第三确定方法。
第一确定方法
在第一确定方法中，如图15所示，新HDMI电缆例如在它的插头中并入LSI(大规模集成电路)。例如，在源装置110提供+5V电压的状态下，宿装置120在HPD处在低状态下的同时，请求LSI依照CEC协议进行输出。注意，在这种情况下，宿装置120与新HDMI兼容。LSI响应宿装置120发出的输出请求，依照CEC协议将在LSI中实现的登记值(代表电缆200与新HDMI兼容的信息和像允许传输数据频带那样的电缆性质数据)通知宿装置120。
宿装置120还附加地将从LSI提供的信息写入宿装置120本身的EDID中。在附加写入之后，宿装置120使HPD处在高状态，并指示源装置110读取EDID。控制器113依照从宿装置120中读取的EDID确定电缆200是否与新HDMI兼容。具体地说，例如，当EIDD包括代表电缆200与新HDMI兼容的信息时，控制器113确定电缆200与新HDMI兼容。
注意，在前面的描述中，宿装置120请求LSI依照CEC协议进行输出。但是，源装置110本身可以请求LSI依照CEC协议进行输出，并且可以直接从LSI接收有关登记值(代表电缆200与新HDMI兼容的信息和像允许传输数据频带那样的电缆性质数据)的信息。
第二确定方法
此外，在第二确定方法中，新HDMI电缆在其插头中包括LSI。源装置110在HPD从低状态改变成高状态的定时，从宿装置120中读取和获取代表宿装置120的能力的EDID。在这种情况下，通过使用SDA/SCL线串行地发送写入宿装置120的EEPROM中的数据，将EDID发送到源侧。
LSI观察发送有关EDID的信息的线，也就是说，LSI在发送EDID期间观察SDA/SCL线的信号。然后，当发送代表电缆200与新HDMI兼容的标志信息(显示在图14中的某个字节的第1位)时，LSI将该位的值改变成对应于电缆200与新HDMI兼容的状态(即，标志有效的状态)的值。具体地说，尽管包括在宿装置120的EDIDROM(EEPROM)中的数据是“00000100”，但由于包括在电缆200中的LSI在发送时重写了该数据，所以当源装置110接收到该数据时，该数据已改变成“00000110”。
控制器113依照从宿装置120中读取的EDID确定电缆200是否与新HDMI兼容。具体地说，当代表电缆200是否与新HDMI兼容的标志信息(显示在图14中的某个字节的第1位)代表电缆200与新HDMI兼容时，控制器113确定电缆200与新HDMI兼容。
图16示出了包括在电缆200中的LSI的EDID数据重写电路的例子。该LSI包括计算SCL线中的时钟的计数器、和依照计数器的计数值重写SDA线中的数据的驱动器。
第三确定方法
在第三确定方法的情况下，如图17所示，新HDMI电缆并入RF标签芯片(LSI)，它存储代表电缆200与新HDMI兼容的信息、和有关允许传输数据频带的信息。而且，包括在源装置110中的插座111并入RF标签读取芯片(LSI)。在这种情况下，在插座111的标记读取芯片与插头的标记芯片之间进行近场无线通信，以便使RF标签读取芯片读取存储在RF标签芯片中的信息。
控制器113依照RF标签读取芯片读取的信息确定电缆200是否与新HDMI兼容。具体地说，当RF标签读取芯片读取例如代表电缆200与新HDMI兼容的信息时，控制器113确定电缆200与新HDMI兼容。
注意，如上所述，在源装置110的插座111的RF标签读取芯片与插头的RF标签芯片之间进行近场无线通信，以便源装置110读取存储在RF标签芯片中的信息。但是，例如，也可以在宿装置120的插座121的RF标签读取芯片与插头的RF标签芯片之间进行近场无线通信。在这种情况下，由宿装置120读取存储在RF标签芯片中的信息，此后将该信息提供给源装置110。
第四确定方法
在第四确定方法中，控制器113通过测量电缆200的电特性确定电缆200是否与新HDMI兼容。如图18所示，源装置110的控制器113将用于测量/检测的测试信号(数字信号)输出到引脚2和5。宿装置120的控制器123接收该信号。注意，尽管与引脚2和5连接的一对信号线在一般HDMI中未用作差分信号的传输路径，但与引脚2和5连接的该对信号线在新HDMI中用作差分信号的传输路径(参照图6A和6B)。
宿装置120的控制器123通过另一条路径(由SCL和SDA所代表的HDMI的DDC线、CEC线或效用线)，将接收的数字信号发送到宿装置110。源装置110的控制器113通过确定从宿装置120发送的数字信号是否与控制器13本身发送的数字数据一致，确定电缆200是否与新HDMI兼容。具体地说，当接收的数字信号与发送的数字信号一致时，控制器113确定电缆200与新HDMI兼容。
如图19A所示，当电缆200是一般HDMI电缆时，与引脚2和5连接的该对信号线不是Shield双绞线。因此，参考“不允许高速发送测试信号”的事实，作出电缆200是否与一般HDMI兼容的确定。在这种情况下，可以利用将不与引脚2相关联的信号施加于与引脚2相关联的引脚1或引脚3引起的干扰作出确定。由于这种干扰，更难以高速发送测试信号。
另一方面，如图19B所示，当电缆200是新HDMI电缆时，与引脚2和5连接的该对信号线是Shield双绞线。因此，参考“允许高速发送测试信号”的事实，作出电缆200是否与新HDMI兼容的确定。在这种情况下，即使将不与引脚2相关联的信号提供给引脚1或引脚3，由于在引脚1和3上独立地进行Shield处理，所以提供的信号和引脚2不会相互干扰。于是，不影响测试信号的发送。
这里，测试信号是可以从源装置110输出的最高速数据和具有长到足以评估作为位错率的HDMI保证的10-9的长度的随机数据。注意，由于宿装置120并入一般用于再现视频图像的帧缓冲存储器，所以可以不使用专用于传输测试的存储器。
注意，在前面的描述中，只有当接收的数字信号与发送的数字信号一致时，控制器113才确定电缆200与新HDMI兼容。控制器113以低数据传输速度进行类似测试，并重复进行确定处理，直到接收的数字信号与发送的数字信号一致，从而确认电缆200的能力，并且确定电缆200与新HDMI兼容。但是，可能在传输速度内与可执行一样多地进行发送。在这种情况下，可以确定一般HDMI电缆与新HDMI兼容。
而且，在前面的描述中，使用了引脚2和5。但是，取代这些引脚，可以在一般HDMI电缆和新HDMI电缆中使用具有与引脚2和5相同的关系的引脚8和11。具体地说，尽管与引脚8和11连接的一对信号线在一般HDMI中未用作差分信号的传输路径，但与引脚8和11连接的该对信号线在新HDMI中用作差分信号的传输路径(参照图6A和6B)。
而且，在前面的描述中，宿装置120将源装置110提供的数字信号(测试信号)发送给源装置110，以及源装置110确定接收的信号是否与发送的信号一致。但是，宿装置120可以发送预定模式作为数字信号(测试信号)，并确定接收的数字信号是否有效。然后，可以通过CEC线等只把确定结果发送给源装置110，或另外可以把有关结果的信息写入宿装置120的E-EDID中。
如上所述，在显示在图1中的AV系统100中，除了与一般HDMI相对应的操作模式之外，源装置110的数据发送单元112还具有与新HDMI相对应的操作模式。这里，在一般HDMI中使用三个差分信号信道来发送像视频数据那样的数字信号，而在新HDMI中使用六个差分信号信道。因此，当使用新HDMI时，可以高数据速率进行信号发送。而且，由于当宿装置120和电缆200不与新HDMI兼容时使用一般HDMI，所以保证了向后兼容。新HDMI的另一种配置
如上所述，当数据发送单元112从数据接收单元122中读取E-EDID时或当为保护版权的HDCP系统中的设备认证和密钥交换而发送和接收信息时，使用DDC线。当源装置110和宿装置120相互连接时，进行信息交换。除了定期更新HDCP密钥时以外，在完成连接之后不使用DDC线。
而且，如上所述，在HDMI 1.4中重新定义了HEC(HDMI以太网信道)，使得能够在HDMI设备之间通过以太网发送/接收信息。但是，由于叠加在HPD信号上和使用回波消除器的通过两条线的完全双向通信的配置，在当前技术下难以将频带扩展到100Mbps或更高。考虑到上述状况，可以实现使用包括在DDC线中的两条信号线、使得在连接和高速数据通信时通过DDC线读取EDID的配置。
数据发送单元和数据接收单元的其它配置
图20和21是图示包括在显示在图1中的AV系统100中、包括在源装置110中的数据发送单元112和包括在宿装置120中的数据接收单元122的其它配置的图。图20示出了在与上述显示在图3中的配置相对应的三信道模式下、包括在源装置110中的数据发送单元112和包括在宿装置120中的数据接收单元122的其它配置。图21示出了在与上述显示在图4中的配置相对应的六信道模式下、包括在源装置110中的数据发送单元112和包括在宿装置120中的数据接收单元122的其它配置。
在这些配置的每一种中，包括在DDC线中的两条线(即，SDA线和SCL线)用作I2C通信线和高速数据通信线。当两条信号线用作I2C通信线时，进行I2C双向通信。另一方面，当两条信号线用作高速数据通信线时，进行双向差分通信。
因此，在数据发送单元112和数据接收单元122的每一个中，有选择地将I2C通信单元和差分高速驱动器/接收器之一与两条信号线连接。这里，I2C通信单元用作第一通信单元，并且差分高速驱动器/接收器用作第二通信单元。注意，尽管未详细描述，但显示在图20和21中的其它配置与图3和4中的那些相同。
图22A示出了三信道模式下插座的引脚分配，而图22B示出了六信道模式下插座的引脚分配。将引脚16分配给“SDA信号”和“差分信号+”而且，将引脚15分配给“SCL信号”和“差分信号-”。注意，尽管未详细描述，但显示在图22A和22B中的其它配置与图6A和6B中的那些相同。
图23示出了与DDC线(SDA线和SCL线)相关联的源装置110和宿装置120的各部分的详细配置。源装置110包括I2C通信单元311、差分高速驱动器/接收器312、协议切换单元313、和数据缓冲器314。类似地，宿装置120包括I2C通信单元321、差分高速驱动器/接收器322、协议切换单元323、和数据缓冲器324。
I2C通信单元311和321的每一个将两条信号线用作I2C通信线进行I2C双向通信。差分高速驱动器/接收器312和322的每一个将两条信号线用作高速数据通信线进行双向差分通信。协议切换单元313和323在控制器113和123的控制下，有选择地将I2C通信单元311和321或差分高速驱动器/接收器312和322分别与两条信号线连接。数据缓冲器314和324分别缓冲差分高速驱动器/接收器312和322发送和接收的数据。
图24示出了包括在源装置110(只发送)中的协议切换单元313的配置。注意，SDA线和SCL线通过各自电阻R连接到(上拉)电源。协议切换单元313包括用于将差分高速驱动器/接收器312与两条信号线连接的晶体管313a、和用于将I2C通信单元311与两条信号线连接的晶体管313b。低压高速工作晶体管用作晶体管313a，而依照HDMIDDC标准工作的5V抗压晶体管用作晶体管313b。
这里，为了保证作为低压高速工作晶体管的晶体管313a的工作速度，应该减小信号输出线中的寄生电容和串联电阻成分。这可以通过使用例如控制器113提供的模式切换信号，在I2C双向通信模式断开晶体管313a而在双向差分通信模式下断开晶体管313b来实现。
具体地说，在I2C双向通信的操作中，接通晶体管313b以便使I2C通信单元311与两条信号线连接，并断开晶体管313a以便使差分高速驱动器/接收器312与两条信号线断开连接。另一方面，在双向差分通信的操作中，接收晶体管313a以便使差分高速驱动器/接收器312与两条信号线连接，并断开晶体管313b以便使I2C通信单元311与两条信号线断开连接。
使用DDC线的通信模式的改变
图25示出了将DDC线(用作I2C通信线)改变成高速数据通信线的处理顺序。在连接的时候，当宿装置120使HPD信号变成高状态时，源装置110通过DDC线从宿装置120中读取EDID(顺序(1))。
源装置110将包括在宿装置120的读取EDID中的有关切换到高速数据通信线的可用性的信息与宿装置120的能力相比较。当有关可用性的信息与宿装置120的能力匹配时，源装置110认为可以进行切换(顺序(2))。此后，执行HDCP认证和密钥交换的流程，并完成在正常连接下进行的使用DDC线的通信(顺序(3))。注意，对于HDCP认证和密钥交换，在双向传输中要发送一定数量的数据，因此，可以在切换到高速数据通信线之后进行HDCP认证和密钥交换，以便实现高速处理。而且，源装置110可以通过使用CEC线与宿装置120进行通信，确定是否允许宿装置120切换到高速数据通信线，也就是说，宿装置120是否支持双向差分通信。
此后，当电缆200支持双向差分通信时，源装置110通过除了DDC线之外的其它线(例如，CEC线)，请求宿装置120切换到高速数据通信线(顺序(4))。注意，确定电缆200是否支持双向差分通信的方法将在下面加以描述。
响应该请求，宿装置120将自身的DDC线切换到高速数据通信线(顺序(5))。具体地说，控制器123控制协议切换单元323，以便将差分高速驱动器/接收器322与包括在DDC线中的两条信号线连接。此后，宿装置120通过CEC线将代表到高速数据通信线的切换已完成的信息通知源装置110(顺序(6))。
当认识到宿装置120将DDC线切换到高速数据通信线时，源装置110将源装置110的DDC线切换到高速数据通信线(顺序(7))。具体地说，控制器113控制协议切换单元313，以便将差分高速驱动器/接收器322与包括在DDC线中的两条信号线连接。
当源装置110和宿装置120两者都切换到高速数据通信线时，首先，可以在源装置110与宿装置120之间为确认发送高速传输开始包，以便确认配置的变化(顺序(8))。
这样，就确认了源装置110和宿装置120的DDC线(用作I2C通信线)已经改变成高速数据通信线，于是，可以进行使用高速数据通信线的双向差分通信，即，高速双向数据传输(顺序(9))。
注意，尽管一般使用DDC线进行HDCP加密密钥的更新，但可以通过将数据打包成数据包在源装置110与宿装置120之间发送和接收数据，例如，在如上所述切换到高速数据通信线之后。而且，与像CEC和HEC那样的一般数据传输方法无关地进行使用包括在DDC线中的两条信号线的双向差分通信，因此，可以同时进行双向差分通信和数据传输方法。
使用高速数据通信线的双向差分通信
接着，描述使用高速数据通信线进行的双向差分通信。使用两条差分线的双向传输可以与用于完全双向通信的HEC类似地通过回波消除器来实现，或可以通过分时通信来实现。
图26是示意性地图示分时双向通信的图。在图26中，首先，由源装置(Src)向宿装置(Snk)发送512个字节(千兆位以太网的最小帧尺寸和最小时隙时间)。随后，在经过了通信方向转向时间TA之后，宿装置(Snk)向源装置(Src)发送512个字节。此后，通过交替改变通信方向类似地进行分时双向通信。尽管整个传输速度应该是单向传输的两倍多，但可以实现比使用回波消除器的双向配置更便宜的分时双向通信。
注意，在分时双向通信中，如图26所示，可以每隔一定数据量交替改变通信方向，或可以事先预约要发送的数据量，并且可以在发送数据的时候禁止改变方向，以便实现有效传输。
电缆的配置
图27示出了用作电缆200的新HDMI电缆的配置。这种新HDMI电缆与三信道模式和双向差分通信模式兼容(参照图20)。与显示在图8中的一般HDMI电缆一样，在该新HDMI电缆中，将三个数据线对配置成Shield双绞线单元，以便具有三个数据线对的性质。而且，包括在DDC线中的两条信号线(SDA线和SCL线)也被配置成用于进行双向差分通信的Shield双绞线。
图28示出了用作电缆200的新HDMI电缆的配置。这种新HDMI电缆与六信道模式和双向差分通信模式兼容(参照图21)。与显示在图9中的新HDMI电缆一样，在该新HDMI电缆中，将六个数据线对配置成Shield双绞线单元，以便具有六个数据线对的性质。而且，包括在DDC线中的两条信号线(SDA线和SCL线)也被配置成用于进行双向差分通信的Shield双绞线。电缆是否与双向差分通信兼容的确定
接着，描述确定电缆200是否与双向差分通信兼容的方法，即，确定包括在DDC线中的两条信号线(SDA线和SCL线)是否被配置成Shield双绞线的方法。尽管这里省略对它们的详细描述，但与上述“电缆是否与新HDMI兼容的确定”一样，可以实现如下第一到第四种方法(1)-(4)(参照图14-19)。
(1)将代表电缆200与新通信方法兼容的信息存储在电缆200中，并且例如装置通过在HPD处在低状态时发出CEC命令，通过某种方法访问信息来识别电缆200与新通信方法兼容。
(2)电缆200本身在发送EDID时附加地写入代表电缆200与新通信方法兼容的信息，以便源装置接收该信息。
(3)使用像RFID那样的另一条路径的通信单元配备在电缆200与装置之间，并且识别电缆200与新通信方法兼容。
(4)源装置向宿装置发出测量/检测信号，宿装置将宿装置接收的信号或该信号与期望值匹配还是失配通知另一个通信单元。
注意，第四种方法(4)不可应用于上述的“电缆是否与新HDMI兼容的确定”中，在“电缆是否与双向差分通信兼容的确定”中如下所述的部分。也就是说，第四种方法不可应用于“当使用一般HDMI电缆时，可以利用将不与引脚2相关联的信号施加于与引脚2相关联的引脚1或引脚3引起的干扰作出确定”的部分。而且，考虑到受传输数据支配的纠错技术的作用，保证错误率不是10-9，而是约10-12。
如上所述，在显示在图1中的AV系统100中，除了与一般HDMI相对应的操作模式之外，源装置110的数据发送单元112还具有与新HDMI相对应的操作模式。这里，在一般HDMI中使用三个差分信号信道来发送像视频数据那样的数字信号，而在新HDMI中使用六个差分信号信道。因此，当使用新HDMI时，可以高数据速率时进行信号发送。而且，由于当宿装置120和电缆200不与新HDMI兼容时使用一般HDMI，所以保证了向后兼容。
而且，在显示在图1中的AV系统100中，具有双向通信功能的源装置110和宿装置120的每一个都可以有选择地将I2C通信单元或差分高速驱动器/接收器与包括在DDC线中的两条信号线连接。因此，可以在无需增加包括在电缆200中的信号线的数量的情况下进行双向差分通信，于是，可以发送和接收大量数据。
因此，例如，可以在无需在通过HDMI网络连接的装置增加连接的情况下实现基于大量双向数据通信的高质量设备间协作应用。而且，例如，可以在无需在通过HDMI网络连接的装置增加连接的情况下实现使用主要包括千兆位以太网的家用高速通信的进一步应用。
2.修改
注意，在前面的实施例中，新HDMI电缆的插头具有与一般HDMI电缆的插头相同的形状。但是，新HDMI电缆的插头的形状可以不同于一般HDMI电缆的插头的形状，以便当源装置或宿装置不与新HDMI兼容时，源装置和宿装置不能与新HDMI电缆连接。
图29A示出了一般HDMI电缆的插头的形状，并且图29B示出了只与一般HDMI兼容的源装置或宿装置的插座的形状。另一方面，图29C示出了新HDMI电缆的插头的形状，和图29D示出了与新HDMI兼容的源装置或宿装置的插座的形状。注意，图30A是一般HDMI电缆的插头的透视图，并且图30B是新HDMI电缆的插头的透视图。
新HDMI电缆的插头包括凸出部分(箭头标记P所指)。与新HDMI兼容的源装置或宿装置的插座包括与插头的凸出部分相对应的凹进部分(箭头标记Q所指)。在这种情况下，与新HDMI兼容的源装置或宿装置的插座的形状与新HDMI电缆的插头的形状相配，并包住一般HDMI电缆的插头的形状。
由于如上所述设置了新HDMI电缆的插头的形状和与新HDMI兼容的源装置或宿装置的插座的形状，所以新HDMI电缆可以与与新HDMI兼容的源装置或宿装置的插座连接。但是，新HDMI电缆可能无法与只与一般HDMI兼容的源装置或宿装置的插座连接。因此，当源装置和宿装置之一不与新HDMI兼容时，源装置和宿装置不通过新HDMI电缆相互连接。具体地说，只有当源装置和宿装置两者都与新HDMI兼容时，源装置和宿装置才可以使用新HDMI电缆相互连接。
如上所述，只与新HDMI兼容的源装置或宿装置的插座的形状与新HDMI电缆的插头的形状相配，并包住一般HDMI电缆的插头的形状。因此，一般HDMI电缆不仅可以与只与一般HDMI兼容的源装置或宿装置的插座连接，而且可以与和新HDMI兼容的源装置或宿装置的插座连接。
而且，在前面的实施例中，描述了在一般HDMI中用于发送像视频数据那样的数字信号的三个差分信号信道的情况和在新HDMI中用于发送像视频数据那样的数字信号的六个差分信号信道的情况。但是，用于发送像视频数据那样的数字信号的差分信号信道的数量不局限于六个，可以使用四个，五个或七个。例如，当用于发送像视频数据那样的数字信号的差分信号信道的数量被设置成五个、并且时钟频率的速度提高到约1.2倍时，可以达到与在六个信道的情况下相同的数据传输速度。
而且，在前面的实施例中，本发明的技术应用于源装置和宿装置通过服从HDMI标准的数字接口相互连接的AV系统。但本发明的技术可类似地应用于将另一种相似数字接口用于连接的AV系统。
本公开包含与公开在2010年12月28日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2010-292472中的主题有关的主题，特此通过引用并入其全部内容。
本领域的普通技术人员应该明白，只要在所附权利要求书或其等效物的范围之内，视设计要求和其它因素而定，可以作出各种各样的修改、组合、分组合和变更。
Claims (21)
1.一种电子装置，其包含：
第一通信单元，配置成将包括在传输路径中的两条信号线用作I2C通信线，与外部装置进行I2C双向通信；
第二通信单元，配置成将所述两条信号线用作高速数据通信线，与外部装置进行双向差分通信；
切换单元，配置成选择将所述第一通信单元与所述两条信号线连接的第一通信状态、或将所述第二通信单元与所述两条信号线连接的第二通信状态；以及
控制器，配置成控制所述切换单元的操作。
2.按照权利要求1所述的电子装置，
其中，所述切换单元包括用于将所述第一通信单元和所述两条信号线相互连接的第一晶体管、和用于将所述第二通信单元和所述两条信号线相互连接的第二晶体管，以及
所述控制器在选择第一通信状态时接通所述第一晶体管并断开所述第二晶体管，而所述控制器在选择第二通信状态时接通所述第二晶体管并断开所述第一晶体管。
3.按照权利要求1所述的电子装置，
其中，所述控制器在依照在第一通信状态下通过所述第一通信单元从外部装置获得的有关能力的信息确定外部装置与双向差分通信兼容时，通过传输路径向外部装置发送有关选择第二通信状态的请求的信息，以及
所述控制器在通过传输路径从外部装置接收到有关第二通信状态的选择已完成的信息时，控制所述切换单元以便选择第二通信状态。
4.按照权利要求1所述的电子装置，进一步包含：
配置成存储能力信息的存储单元，
其中，所述控制器在所述第一通信单元在第一通信状态下向外部装置发送存储在所述存储单元中的能力信息之后，当通过传输路径从外部装置接收到有关选择第二通信状态的请求的信息时，控制所述切换单元以便选择所述第二通信单元。
5.按照权利要求1所述的电子装置，
其中所述第二通信单元进行分时双向差分通信。
6.按照权利要求1所述的电子装置，
其中，所述控制器确定外部装置和传输路径是否与双向差分通信兼容，当所述确定是肯定时，所述控制器控制所述切换单元以便从第一通信状态切换到第二通信状态。
7.按照权利要求6所述的电子装置，
其中所述控制器依照通过传输路径从外部装置读取的有关外部装置的能力的信息，确定外部装置是否与双向差分通信兼容。
8.按照权利要求6所述的电子装置，
其中所述控制器通过经由传输路径与外部装置通信，确定外部装置是否与双向差分通信兼容。
9.按照权利要求6所述的电子装置，
其中所述控制器使用与双向差分通信兼容的传输路径的信息提供功能，确定外部装置是否与双向差分通信兼容。
10.按照权利要求9所述的电子装置，
其中与双向差分通信兼容的传输路径的信息提供功能是将代表传输路径与双向差分通信兼容的信息通知外部装置的功能，
所述外部装置具有附加地将从传输路径发送的信息写入外部装置的能力信息中的功能，以及
所述控制器依照通过传输路径从外部装置中读取的能力信息，确定传输路径是否与双向差分通信兼容。
11.按照权利要求9所述的电子装置，
其中，与双向差分通信兼容的传输路径的信息提供功能是这样的功能，其中更新从外部装置中读取的能力信息当中代表传输路径是否与双向差分通信兼容的信息，以便该信息代表传输路径与双向差分通信兼容，以及
所述控制器依照通过传输路径从外部装置中读取的能力信息，确定传输路径是否与双向差分通信兼容。
12.按照权利要求9所述的电子装置，
其中与双向差分通信兼容的传输路径的信息提供功能是通过近场无线通信提供代表传输路径与双向差分通信兼容的信息的功能，以及
所述控制器依照是否通过近场无线通信从传输路径提供了代表传输路径与双向差分通信兼容的信息，确定传输路径是否与第二操作模式兼容。
13.按照权利要求6所述的电子装置，
其中所述控制器通过传输路径的所述两条信号线向外部装置发送作为预定数字信号的差分信号，并依照从外部装置提供的信号确定传输路径是否与双向差分通信兼容。
14.按照权利要求13所述的电子装置，
其中从外部装置提供的信号代表由外部装置作为差分信号接收的数字信号是否正确。
15.按照权利要求13所述的电子装置，
其中从外部装置提供的信号是响应由外部装置接收的预定差分信号获得的接收数字信号。
16.一种控制电子装置的方法，所述电子装置包括：
第一通信单元，配置成将包括在传输路径中的两条信号线用作I2C通信线，与外部装置进行I2C双向通信；
第二通信单元，配置成将所述两条信号线用作高速数据通信线，与外部装置进行双向差分通信；以及
切换单元，配置成选择将所述第一通信单元与所述两条信号线连接的第一通信状态、或将所述第二通信单元与所述两条信号线连接的第二通信状态，
所述方法包含：
确定外部装置和传输路径是否与双向差分通信兼容，以及当所述确定是肯定时，控制所述切换单元以便将第一通信状态切换到第二通信状态。
17.一种控制电子装置的方法，所述电子装置包括：
第一通信单元，配置成将包括在传输路径中的两条信号线用作I2C通信线与外部装置进行I2C双向通信；
第二通信单元，配置成将所述两条信号线用作高速数据通信线与外部装置进行双向差分通信；以及
切换单元，配置成选择将所述第一通信单元与所述两条信号线连接的第一通信状态、或将所述第二通信单元与所述两条信号线连接的第二通信状态，
所述方法包含：
当依照在第一通信状态下通过所述第一通信单元从外部装置获得的有关能力的信息确定外部装置与双向差分通信兼容时，通过传输路径向外部装置发送有关选择第二通信状态的请求的信息。
18.一种控制电子装置的方法，所述电子装置包括：
第一通信单元，配置成将包括在传输路径中的所述两条信号线用作I2C通信线，与外部装置进行I2C双向通信；
第二通信单元，配置成将所述两条信号线用作高速数据通信线，与外部装置进行双向差分通信；以及
切换单元，配置成选择将所述第一通信单元与所述两条信号线连接的第一通信状态、或将所述第二通信单元与所述两条信号线连接的第二通信状态，
所述方法包含：
在所述第一通信单元在第一通信状态下向外部装置发送存储在存储单元中的能力信息之后，当通过传输路径从外部装置接收到有关选择第二通信状态的请求的信息时，控制所述切换单元以便选择所述第二通信单元；以及
在通过传输路径从外部装置接收到有关第二通信状态的选择已完成的信息时，控制所述切换单元以便选择第二通信状态。
19.一种发送装置，其包含：
数字信号发送单元，配置成使用差分信号通过传输路径将数字信号发送到外部装置，具有将差分信号的信道数设置成第一数字的第一操作模式，并具有将差分信号的信道数设置成比第一数字大的第二数字的第二操作模式；
操作模式确定单元，配置成确定外部装置和传输路径是否与第二操作模式兼容；
操作控制器，配置成依照所述操作模式确定单元进行的确定，控制所述数字信号发送单元的操作；
第一通信单元，配置成将包括在传输路径中的两条信号线用作I2C通信线，与外部装置进行I2C双向通信；
第二通信单元，配置成将所述两条信号线用作高速数据通信线，与外部装置进行双向差分通信；
切换单元，配置成在将所述第一通信单元与所述两条信号线连接的第一通信状态和将所述第二通信单元与所述两条信号线连接的第二通信状态之间切换；以及
开关控制器，配置成控制所述切换单元的操作。
20.一种接收装置，其包含：
数字信号接收单元，配置成使用差分信号通过传输路径从外部装置接收数字信号，具有将差分信号的信道数设置成第一数字的第一操作模式，并具有将差分信号的信道数设置成比第一数字大的第二数字的第二操作模式；
信息接收单元，配置成接收代表要从第一和第二操作模式当中选择的操作模式的操作模式信息；
操作控制器，配置成依照所述信息接收单元接收的操作模式信息控制所述数字信号接收单元的操作；
第一通信单元，配置成将包括在传输路径中的两条信号线用作I2C通信线，与外部装置进行I2C双向通信；
第二通信单元，配置成将所述两条信号线用作高速数据通信线，与外部装置进行双向差分通信；
切换单元，配置成在将所述第一通信单元与所述两条信号线连接的第一通信状态和将所述第二通信单元与所述两条信号线连接的第二通信状态之间切换；以及
开关控制器，配置成控制所述切换单元的操作。
21.一种包括两条信号线的电缆，所述两条信号线能够起用于双向差分通信的高速数据通信线的作用，所述电缆包含：
信息提供功能单元，配置成向连接的装置提供代表电缆的信号传输能力的信息。
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