CN111131895B - 一种通过关于android的cec/arc开关与arc功放设备交互的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出一种通过关于android的cec/arc开关与arc功放设备交互的方法，包括如下步骤：(1)使能arc电视端打开cec/arc开关时，电视端首先发送连接arc请求的消息给arc设备；(2)arc设备收到消息后对自身的状态进行初始化，并将已完成初始化状态的消息返回给电视端；(3)电视端收到arc设备已完成初始化状态的消息后会将audio return channel链路打开，从而声音可以从arc设备输出，然后将处理后的消息报告给arc设备。该方法方便给用户切换不同声音设备；避免频繁操作拔插HDMI线带来操作bug的问题，同时具备节省电力资源的优点。
Description
技术领域
本发明涉及通信交互领域，尤其是一种通过关于android的cec/arc开关与arc功放设备交互的方法。
背景技术
目前，很多Android智能电视，很少有支持cec/arc这个电视基本功能，或者是只支持部分功能，对于cec/arc协议规定的功能进行了删减，比如没有具备cec/arc的开关功能，对于使用android系统的智能电视来说，这是一个缺陷，对于用户使用带来一些不好的体验。
只有cec/arc功能却没有对应开关会带来以下的问题：
1、用户在使用cec/arc设备的时候，比如功放Amplifier，在通过arc功能连接上Amplifier，此时电视的声音从Amplifier发出，如果此时用户想将声音切换到喇叭speaker上，就需要将连接电视和Amplifier的HDMI线拔下，同理需要连上Amplifier就得重新插上HDMI线，对于用户这是一种重复累赘的操作，没有开关对用户的声音设备切换操作带来不便。
2、对于用户来说，家里面的cec/arc设备接着电视后一般不会拔下来，默认是连着设备，电视开机后电视和设备之间进行cec协议交互，设备会收到<Set stream path>消息后被唤醒，如果用户此时不想使用这些cec/arc设备，被唤醒的设备就是一种能源浪费。
3、对于功放设备Amplifier来说，HDMI接口有很对个，一般arc接口只有一个，用户如果不准确操作可能会接错接口出现操作bug，如Amplifier无声音等现象，电视有cec/arc开关操作后用户不需要频繁拔插HDMI线带来操作bug，只需第一次使用时将HDMI线连接好电视和cec/arc设备。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提出一种通过关于android的cec/arc开关与arc功放设备交互的方法，该方法方便给用户切换不同声音设备；避免频繁操作拔插HDMI线带来操作bug的问题，同时具备节省电力资源的优点。
本发明通过以下技术方案实现的：
本发明提出一种通过关于android的cec/arc开关与arc功放设备交互的方法，包括如下步骤：
(1)使能arc电视端打开cec/arc开关时，电视端首先发送连接arc请求的消息给arc设备；
(2)arc设备收到消息后对自身的状态进行初始化，并将已完成初始化状态的消息返回给电视端；
(3)电视端收到arc设备已完成初始化状态的消息后会将audio return channel链路打开，从而声音可以从arc设备输出，然后将处理后的消息报告给arc设备。
进一步的，用户可以在电视端操作cec/arc开关的设置，framework协议层监听cec/arc开关的操作设置和发送监听报告给服务端，framework协议层监听处理函数，判断cec/arc开关操作的变化，用户完成cec/arc开关的操作设置后，framework协议层和cec/arc开关进行状态交互处理，framework协议层将变化状态通过jni发送给底层，底层控制物理设备状态。
进一步的，用户首先定义好cec/arc开关的全局变量HDMI_CONTROL_ENABLED和HDMI_ARC_CONTROL，在framework协议层设置变量监听回调函数onChange(),当用户在电视端设置cec/arc开关的时候会对应改变HDMI_CONTROL_ENABLED和HDMI_ARC_CONTROL两个变量的值，此时回调函数onChange()会被调用，在这个函数里面去判断是cec还是arc状态发生改变，然后对应的动作去改变cec和arc的状态。
进一步的，cec状态处理包括：cec开关用于在电视端进行cec控制器的状态设置，framework协议层收到监听报告后，通过jni调用到驱动，驱动收到消息后，判断如果是使能cec，将整个控制器初始化，如果是关闭，设置对应的寄存器使cec不能工作。
进一步的，arc状态处理包括：开关arc启动或关闭之后电视和arc设备需要进行状态的交互，如果是打开arc，首先电视端会发送arc初始化请求，即<Request ARCInitiation>来建立连接，arc设备收到消息后会返回初始化好的状态消息给电视，即<Initiate ARC>，电视端收到消息后发送arc初始化后的状态给arc设备，即<Report ARCInitiated>消息；
如果是关arc，首先电视端发送断开arc请求，即发送<Request ARC Termination>消息，arc设备收到消息后断开arc连接并发送<Terminate ARC>消息给电视，电视端处理好后再返回处理后的报告给arc设备，即发送<Report ARC Terminated>消息。
进一步的，cec/arc开关包括cec开关，cec开关包括应用层、服务端层、中间层、驱动层，应用层可以利用两个client里面提供的接口，实现传递CEC遥控键值、one touchplay、vendor command with ID等功能，服务端层通过JNI接口访问CEC的中间层，并向中间层注册相关的event callback函数，中间层主要用于完成CEC的消息收发、获取相关硬件信息，以及在设备状态改变的时候，通过event callback通知到framework层；中间层和驱动层之间的交互可以通过驱动提供的sysfs，借助标准的文件read/write/ioctl命令，去完成消息收发、获取设备硬件信息以及其它一些状态信息等操作。
进一步的，cec/arc开关包括arc开关，arc开关的实现依赖于cec协议，在cec协议的基础上需要实现声音设备切换的过程，首先是通过cec协议识别到arc设备，协议层判断识别到的设备是否是arc设备，对于arc设备其逻辑地址是0X05，如果是arc设备，走一边arc协议流程，最后framework协议层通过jni发消息给驱动，让驱动实现arc的连接和断开以及喇叭speaker的连接和断开。
本发明的有益效果：
本发明的一种通过关于android的cec/arc开关与arc功放设备交互的方法，该方法方便给用户切换不同声音设备；避免频繁操作拔插HDMI线带来操作bug的问题，同时具备节省电力资源的优点。
附图说明
图1为本发明的CEC整体框架的示意图；
图2为本发明的CEC驱动层的架构示意图；
图3为本发明的CEC中间层和驱动层消息交互示意图；
图4为本发明的ARC整体设计框架示意图；
图5为本发明的CEC/ARC开关整体设计框架示意图；
图6为本发明的ARC状态处理交互流程示意图。
具体实施方式
为了更加清楚、完整的说明本发明的技术方案，下面结合附图对本发明作进一步说明。
一、基于android系统cec功能的设计
对于原生的android系统来说，只提供framework层的协议部分逻辑的实现，要想在android系统上使用这套协议，需要实现驱动和hal层逻辑以及和framework层协议的对接，让cec整个功能能够实现起来，这是给实现cec/arc开关提供功能基础。
1.1 cec整体框架设计
请参考图1，CEC功能以HdmiControlService的形式存在于framework中，它支持TV和Playback两种类型的设备，并且提供这两种设备的client给应用程序，cec开关的应用层。应用程序可以利用这两个client里面提供的接口，实现传递CEC遥控键值、one touchplay、vendor command with ID等功能。
HAL层cec开关的中间层，是Framework层的HdmiControlService通过JNI接口访问CEC的HAL层，并向HAL层注册相关的event callback函数。HAL层主要用于完成CEC的消息收发、获取相关硬件信息，以及在设备状态改变的时候，通过event callback通知到framework层。
HAL层和底层驱动之间的交互可以通过驱动提供的sysfs，借助标准的文件read/write/ioctl命令，去完成消息收发、获取设备硬件信息以及其它一些状态信息等操作。
1.2 cec驱动层的架构设计
驱动采用平台驱动的模型，主要有两个工作阶段，第一个工作阶段是设备和驱动匹配时调用的probe阶段，第二个工作阶段是驱动处理消息工作阶段。
probe阶段主要完成以下工作：
(1)分配内存，初始化与驱动相关的数据结构；
(2)注册input设备，便于向上层传递cec的遥控器键值；
(3)创建work queue，用于处理cec的消息；
(4)解析dts中的相关属性，配置驱动需要的一些中断、寄存器资源；
(5)注册earlysuspend的回调接口，便于在休眠唤醒的过程中处理SystemStandby feature的需求；
(6)注册相关sysfs，便于调试和上层app使用；
(7)初始化cec硬件控制器，配置中断、clocksource等资源。
请参考图2，驱动层处理消息通过中断方式处理，kernel运行过程中，驱动等待硬件中断的到来，然后在中断里面判断是发送还是接收中断。如果是发送中断，则调用函数tx_irq_handle()清除发送完成之后的寄存器标志或者完成一些出错处理。如果是接收中断，则调用函数cec_ll_rx()，从硬件控制器的buffer中读取相关数据并保存到软件buffer中，然后调用函数mod_delayed_work()触发work queue，在work queue的函数cec_task()里面调用函数cec_isr_post_process()处理接收到的cec消息。
可以看到函数cec_isr_post_process()是处理cec消息的关键。代码里面它循环调用cec_handle_message()函数处理软件buffer中缓存的cec消息。cec_handle_message()这个函数主要完成以下功能：
(1)通过判断消息中的发送者、接受者的逻辑地址、操作码和参数的格式，检查buffer中的消息是否合法；
(2)提取消息中的发送者、接收者、操作码和参数等关键数据；
(3)根据消息的操作码，执行特定的处理函数。
1.3 cec hal层架构设计
请参考图3，hal层实现一些接口给framework通过jni调用，将来自framework的消息发送给驱动sysfs的ioctl或者write发送给驱动，将来自驱动的消息通过sysfs的read回调给framework处理，HAL层主要实现的函数有如下：
(1)int(*add_logical_address)(const struct hdmi_cec_device*dev,cec_logical_address_t addr)；
该函数通知底层驱动，CEC service要使用的本地设备的逻辑地址。通常在CEC设备完成了逻辑地址分配之后调用。
(2)void(*clear_logical_address)(const struct hdmi_cec_device*dev)；
该函数通知底层驱动清除所有配置的逻辑地址。当系统不再需要处理CEC消息的时候被调用，比如休眠，或者CEC service被关闭。
(3)int(*get_physical_address)(const struct hdmi_cec_device*dev,uint16_t*addr)；
从底层获取CEC的物理地址，物理地址依赖于HDMI设备之间的网络拓扑关系。
(4)int(*send_message)(const struct hdmi_cec_device*dev,const cec_message_t*)；
该函数完成将上层的CEC消息发送给其他HDMI设备。
(5)void(*register_event_callback)(const struct hdmi_cec_device*dev,event_callback_t callback,void*arg)；
这是上层给HAL层注册的一个回调函数。当底层接收到CEC消息或者检测到一些HDMI事件，比如热插拔的时候，HAL层就可以通过这个回调通知framework层。这样framework就能处理接收到的CEC消息或者HDMI事件。
(6)void(*set_audio_return_channel)(const struct hdmi_cec_device*dev,int port_id,int flag)；
这个函数用于配置开关ARC硬件电路。其中，flag参数为0表示关闭，为1表示打开。
二、基于android系统arc功能设计
2.1 arc整体框架的设计
请参考图4，arc的实现依赖于cec协议，在此基础上需要实现声音设备切换的过程。首先是通过cec协议识别到arc设备，协议层判断识别到的设备是否是arc设备，对于arc设备其逻辑地址是0X05，如果是arc设备，走一边arc协议流程，最后协议层通过jni发消息给驱动，让驱动实现arc的连接和断开以及喇叭speaker的连接和断开。
2.2声音模式切换的设计
声音模式的切换在这里是指arc链路的连入断开和喇叭的mute、unmute过程。这个过程完全由底层驱动实现，对于上层协议层只是负责发送消息。在HDMI arc链路这一端，表现为对arc链路的断开和使能，驱动最终是操作控制arc链路的寄存器。对于speaker一端是对喇叭的mute和unmute。
三、cec/arc开关设计
3.1 cec/arc开关整体框架设计
请参考图5，为了解决没有cec/arc开关存在的一些问题，在完整设计好cec、arc基本功能的前提下，需要设计出用户在电视UI能够操作的cec/arc开关。首先定义好cec/arc开关的全局变量HDMI_CONTROL_ENABLED和HDMI_ARC_CONTROL，在framework协议层设置变量监听回调函数onChange(),当用户在电视UI设置开关的时候会对应改变HDMI_CONTROL_ENABLED和HDMI_ARC_CONTROL两个变量的值，此时回调函数onChange()会被调用，在这个函数里面去判断是cec还是arc状态发生改变，然后对应去改变cec和arc的状态。
3.2 cec/arc状态处理设计
1、cec状态处理
请参考图6，开关cec后主要工作是电视端进行cec控制器的状态设置，协议层收到UI发送的cec开关监听后，通过jni调用到驱动，驱动收到消息后，判断如果是使能cec，将整个控制器初始化，如果是关闭，设置对应的寄存器使cec不能工作。
2、arc状态处理
开关arc开关之后电视和arc设备需要进行状态的交互。如果是开arc，首先电视端会发送arc初始化请求，即<Request ARC Initiation>来建立连接，arc设备收到消息后会返回初始化好的状态消息给电视，即<Initiate ARC>，电视收到消息后发送arc初始化后的状态给arc设备，即<Report ARC Initiated>。这个过程是在协议层完成的，但是要让电视和功放的arc功能正常工作需要设置硬件寄存器，即打开audio return channel，这个动作是在电视发送<Report ARC Initiated>成功后设置的。
如果是关arc，首先电视端发送断开arc请求，即发送<Request ARC Termination>消息，arc设备收到消息后断开arc连接并发送<Terminate ARC>消息给电视，电视处理好后再返回处理后的报告给设备，即发送<Report ARC Terminated>消息。
完成以上设计工作后，通过关于android的cec/arc开关与arc功放设备交互的方法，具体包括如下步骤：
(1)使能arc电视端打开cec/arc开关时，电视端首先发送连接arc请求的消息给arc设备；
(2)arc设备收到消息后对自身的状态进行初始化，并将已完成初始化状态的消息返回给电视端；
(3)电视端收到arc设备已完成初始化状态的消息后会将audio return channel链路打开，从而声音可以从arc设备输出，然后将处理后的消息报告给arc设备。
进一步的，用户可以在电视端操作cec/arc开关的设置，framework协议层监听cec/arc开关的操作设置和发送监听报告给服务端，framework协议层监听处理函数，判断cec/arc开关操作的变化，用户完成cec/arc开关的操作设置后，framework协议层和cec/arc开关进行状态交互处理，framework协议层将变化状态通过jni发送给底层，底层控制物理设备状态。
在本实施方式中，本发明提供的一种通过关于android的cec/arc开关与arc功放设备交互的方法方便给用户切换不同声音设备；可以避免频繁操作拔插HDMI线带来操作bug的问题，同时选择性关闭cec功能以具备节省电力资源的优点。
当然，本发明还可有其它多种实施方式，基于本实施方式，本领域的普通技术人员在没有做出任何创造性劳动的前提下所获得其他实施方式，都属于本发明所保护的范围。
Claims (3)
1.一种通过关于android的 cec/ arc 开关与arc功放设备交互的方法，其特征在于，包括如下步骤和操作逻辑；
步骤包括：
使能arc电视端打开cec/ arc 开关时，电视端首先发送连接arc请求的消息给arc设备；
arc设备收到消息后对自身的状态进行初始化，并将已完成初始化状态的消息返回给电视端；
电视端收到arc设备已完成初始化状态的消息后会将audio return channel链路打开，从而声音可以从arc设备输出，然后将处理后的消息报告给arc设备；
操作逻辑包括：
用户首先定义好cec/arc开关的全局变量HDMI_CONTROL_ENABLED和HDMI_ARC_CONTROL；
在framework协议层设置变量监听回调函数onChange()；
用户在电视端操作cec/ arc 开关的设置，会对应改变HDMI_CONTROL_ENABLED和HDMI_ARC_CONTROL两个变量的值；
framework协议层监听cec/ arc 开关的操作设置和发送监听报告给服务端，回调函数onChange()会被调用，在这个函数里面去判断是cec还是arc状态发生改变；
cec状态处理包括：cec开关用于在电视端进行cec控制器的状态设置，framework协议层收到监听报告后，通过jni调用到驱动，驱动收到消息后，判断如果是使能cec，将整个控制器初始化，如果是关闭，设置对应的寄存器使cec不能工作；
arc状态处理包括：开关arc启动或关闭之后电视和arc设备需要进行状态的交互，如果是打开arc，首先电视端会发送arc初始化请求，即<Request ARC Initiation>来建立连接，arc设备收到消息后会返回初始化好的状态消息给电视，即<Initiate ARC>，电视端收到消息后发送arc初始化后的状态给arc设备，即<Report ARC Initiated>消息，如果是关arc，首先电视端发送断开arc请求，即发送<Request ARC Termination>消息，arc设备收到消息后断开arc连接并发送<Terminate ARC>消息给电视，电视端处理好后再返回处理后的报告给arc设备，即发送<Report ARC Terminated>消息；
用户完成cec/ arc 开关的操作设置后，framework协议层和cec/ arc 开关进行状态交互处理；
framework协议层将变化状态通过jni发送给底层；
底层控制物理设备状态。
2.根据权利要求1所述的通过关于android的 cec/ arc 开关与arc功放设备交互的方法，其特征在于，cec/ arc 开关包括cec开关，cec开关包括应用层、服务端层、中间层、驱动层，应用层可以利用两个client 里面提供的接口，实现传递 CEC 遥控键值、 one touchplay、 vendor command with ID 等功能，服务端层通过JNI接口访问CEC的中间层，并向中间层注册相关的 event callback函数，中间层主要用于完成 CEC 的消息收发、获取相关硬件信息，以及在设备状态改变的时候，通过 event callback通知到framework层；中间层和驱动层之间的交互可以通过驱动提供的 sysfs，借助标准的文件read/write/ioctl 命令，去完成消息收发、获取设备硬件信息以及其它一些状态信息等操作。
3.根据权利要求1所述的通过关于android的 cec/ arc 开关与arc功放设备交互的方法，其特征在于，cec/ arc 开关包括arc开关，arc开关的实现依赖于cec协议，在cec协议的基础上需要实现声音设备切换的过程，首先是通过cec协议识别到arc设备，协议层判断识别到的设备是否是arc设备，对于arc设备其逻辑地址是0X05，如果是arc设备，走一边arc协议流程，最后framework协议层通过jni发消息给驱动，让驱动实现arc的连接和断开以及喇叭speaker的连接和断开。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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