JP2009159061A - Communication system, electronic apparatus and communication method - Google Patents

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進八 小泉
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a communication system achieving high-speed communication even when CEC apparatuses are included while ensuring compatibility with the CEC apparatuses and enabling excellent interlocking among devices, and to provide an electronic apparatus and a communication method. <P>SOLUTION: One-frame data of a CEC to be transmitted and received includes a start bit, a header block and at least one data block 33. The electronic apparatus has at least any one of a an initiator function and a follower function, and has a high-speed communication function using pulses during a data block period. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、非圧縮の画像の画素データを一方向に高速伝送することができる、たとえばHDMI(High Definition Multimedia Interface)などの通信インタフェースを有する通信システム、電子機器、および通信方法に関するものである。   The present invention relates to a communication system, an electronic device, and a communication method having a communication interface such as HDMI (High Definition Multimedia Interface) capable of transmitting pixel data of an uncompressed image in one direction at high speed.

CEC(Consumer Electronic Control)は欧州で普及しているP50を参考にして制定されたHDMIのオプション規格で、HDMIケーブル内の1本の信号線を使った双方向シリアル通信の手段を規定したプロトコルである。   CEC (Consumer Electronic Control) is an HDMI option standard established with reference to P50, which is popular in Europe, and is a protocol that specifies a means of bidirectional serial communication using one signal line in an HDMI cable. is there.

転送レートは416bps(理論値)と低速である。またその特徴として、HDMIケーブルで接続された機器間をバス接続で結ぶことが可能であり、各々がイニシエータ(Initiator;マスタ)とフォロワー(Follower;スレーブ)となり得るマルチマスタ通信形態を持つ。   The transfer rate is as low as 416 bps (theoretical value). In addition, as a feature, devices connected by an HDMI cable can be connected by a bus connection, and each has a multi-master communication mode in which each can be an initiator and a follower.

CECの使用方法として、たとえばビデオ(Video)再生機器(Source)とテレビジョン受像機(以下、TV;(Sink)をHDMIで接続した状態を想定すると、TVのリモートコントローラ(以下、リモコンという場合もある)で電源をオフにすると、その情報がTVからCECを経由してVideoに送信され、TVとVideoの電源を同時にオフにすることが可能となる。   As a method of using CEC, for example, assuming a state in which a video (Video) playback device (Source) and a television receiver (hereinafter referred to as TV; (Sink)) are connected via HDMI, a TV remote controller (hereinafter also referred to as a remote controller) may be used. When the power is turned off, the information is transmitted from the TV to the video via the CEC, and the power of the TV and the video can be turned off at the same time.

またVideoの再生ボタンを押すと同時にTVの入力切り替えが発生して、Videoのチャネルが選択されるような使い方がある。
これらの機能によりユーザーはリモコンを持ち替えることなく、TVとVideoの機器操作をすることが可能となる。
Also, there is a usage in which a video channel is selected by switching the TV input at the same time when the video playback button is pressed.
With these functions, the user can operate the TV and video devices without changing the remote control.

CECの特長としてソース(Source)からシンク(Sink)へ一方向でデータが転送されるHDMIシステム内で、唯一シンク(Sink)からソース(Source)へデータを主体的に送ることが可能であり、TVを主体とした送信形態をとることができる通信ラインであることが上げられる。   As a feature of CEC, in an HDMI system in which data is transferred in one direction from a source (Source) to a sink (Sink), it is possible to send data independently from the sink (Sink) to the source (Source). The communication line can take a transmission form mainly composed of TV.

特許文献1には、システム内にホスト制御ユニットからの高レベル命令をCEC標準の低レベル電気信号に変換する装置の提案やCECの利便性を利用した実装方法が提示されている。   Patent Document 1 proposes a device for converting a high-level command from a host control unit into a CEC standard low-level electrical signal in the system, and a mounting method using the convenience of CEC.

また、特許文献2には、HDMI接続システム間の信号伝送の補助としてCECの利用が適用できる例も提示されており、HDMI接続のシステム内で情報を送受信できるCECの利用は今後拡大されていくと思われる。
特開2006−135959号公報 特開2007−006298号公報
Patent Document 2 also presents an example in which the use of CEC can be applied as an aid for signal transmission between HDMI connection systems, and the use of CEC capable of transmitting and receiving information within an HDMI connection system will be expanded in the future. I think that the.
JP 2006-135959 A JP 2007-006298 A

CECが現状想定している使用範囲はユーザーの機器操作の利便性向上が主であり、リモコン通信程度の帯域で動作をカバーできたが、特許文献2の技術のように圧縮映像のパケット再送要求をCECで送る場合は高度なタイムスケジュールが要求されると思われ、現状の低速なCEC通信では再送要求が間に合わない可能性がある。   The range of use currently assumed by the CEC is mainly to improve the convenience of user operation of the device, and the operation could be covered with a bandwidth equivalent to remote control communication. It is considered that an advanced time schedule is required when sending a message by CEC, and there is a possibility that a retransmission request may not be in time in the current low-speed CEC communication.

従来のCECに求められている以上の機能を実装する必要が生じた場合、たとえばTVの電源投入と同時にTVの構成情報をレコーダやアンプに送りレコーダやアンプを最適な状態に再構成するシステムを考えた場合、その情報が1Kバイトあるとすると20秒近い転送時間を経る必要がある。
これは、たとえ特許文献1の技術のように高レベル命令を低レベル電気信号に変換する装置を用いて実装したとしても、根本的なCECの標準プロトコルである416bpsがネックとなり、かわらない。
電源投入後に20秒の待ち時間が発生することで解決される問題が大きい場合はそのシステムは実用できるが、TVから送らなければならない情報が1Mバイトの場合は5時間の転送時間が必要となり、決して実用的とはいえない。
When it becomes necessary to implement functions beyond those required for conventional CEC, for example, a system that sends TV configuration information to a recorder or amplifier at the same time as turning on the TV and reconfigures the recorder or amplifier to an optimum state. Considering that the information is 1 Kbyte, it is necessary to pass a transfer time of nearly 20 seconds.
Even if this is implemented using a device that converts a high-level instruction into a low-level electrical signal as in the technique of Patent Document 1, the fundamental CEC standard protocol of 416 bps becomes a bottleneck and does not change.
The system can be practically used when the problem solved by the waiting time of 20 seconds after power-on is large, but if the information that must be sent from the TV is 1 Mbyte, a transfer time of 5 hours is required. It is never practical.

このように、HDMIケーブルでつながったそれぞれの機器がCECで相互通信できる状態にあるにも関わらず、何らかの高機能を実装しようとする場合、必ず転送レートが遅いことにより実用性が低くなってしまう。   In this way, even if each device connected by the HDMI cable is in a state where it can communicate with each other by CEC, when trying to implement some kind of high function, the transfer rate is always low, so the practicality becomes low. .

このように、HDMIの普及が拡大する中で、HDMIシステムの更なる利便性や高機能の付加を考えた場合、CECの標準転送である416bpsを上回る転送レートを実現できるCECに適した通信装置が必要である。   In this way, with the spread of HDMI, communication devices suitable for CEC that can realize a transfer rate exceeding 416 bps, which is the standard transfer of CEC, when considering further convenience of the HDMI system and addition of high functions. is required.

転送速度を上げるためには、既存のプロトコルに規定されていない手法により、電気信号で0と1を表現する必要がある。
既存の高速化のための手法として、たとえば1bitの信号を表す期間を単純に短くすることで高転送レートを実現できた。
In order to increase the transfer rate, it is necessary to express 0 and 1 with an electrical signal by a method not defined in the existing protocol.
As an existing technique for speeding up, for example, a high transfer rate can be realized by simply shortening the period representing a 1-bit signal.

CECプロトコルでも、マスターとスレーブの1対1の場合を考えると、そのように1bitの期間を短くして転送レートを上げることは可能である。
しかし、CECのプロトコルの特長として、複数のCECデバイスがバス接続することが上げられる。
たとえばTVとレコーダとAVアンプはHDMIケーブルでTV/AVアンプ間、TV/レコーダ間において1対1で接続されるが、回路構造上はTV-AVアンプ-レコーダのCECデバイスがバス接続している。
このような接続を許可しているため、バス内にどのようなCECデバイスが接続されるかがわからないため、限定された機器間の転送であっても転送方式を変えることができない。
Even in the CEC protocol, considering the one-to-one case between the master and the slave, it is possible to increase the transfer rate by shortening the 1-bit period.
However, a feature of the CEC protocol is that a plurality of CEC devices are connected by bus.
For example, a TV, a recorder, and an AV amplifier are connected one by one between the TV / AV amplifier and between the TV / recorder via an HDMI cable, but the CEC device of the TV-AV amplifier-recorder is bus-connected on the circuit structure. .
Since such a connection is permitted, it is not possible to know what CEC device is connected in the bus, and therefore the transfer method cannot be changed even for transfer between limited devices.

具体的に起きる症状として、送信者と受信者の2点間でCECの標準プロトコルを無視した高速転送をしている状況で、高速転送に対応していない第3のCECデバイスが接続されていると、第3のCECデバイスは高速転送をモニタすることができない。
このため、誰もCECバスを占拠していないものと勘違いしてCECバス上にデータを流し、高速通信を阻害することが考えられる。
As a specific symptom, a third CEC device that does not support high-speed transfer is connected in a situation where high-speed transfer is ignored between the sender and the receiver, ignoring the CEC standard protocol. Then, the third CEC device cannot monitor high-speed transfer.
For this reason, it can be considered that no one occupies the CEC bus and data is flowed on the CEC bus, thereby hindering high-speed communication.

本発明は、CEC機器と互換性を確保しながらCEC機器が混在した状況でも高速な通信が可能で、デバイス間で高度な連携が可能となる通信システム、電子機器、および通信方法を提供することにある。   The present invention provides a communication system, an electronic device, and a communication method capable of high-speed communication even in a situation where CEC devices are mixed while ensuring compatibility with CEC devices, and capable of high-level cooperation between devices. It is in.

本発明の第1の観点は、映像と音声のデータ伝送と接続機器情報の交換、機器制御データの通信を可能とする通信ケーブルを接続可能でCECデバイスを含む電子機器間の通信システムであって、送受信するCECの1フレームデータにはスタートビット、ヘッダブロック、および少なくとも一つのデータブロックを含み、上記電子機器は、イニシエータの機能およびフォロワーの機能のうち少なくとも一方の機能を持つことが可能で、上記データブロック期間中にパルスによる高速通信を行う機能を有する。   A first aspect of the present invention is a communication system between electronic devices including a CEC device that can be connected to a communication cable that enables data transmission of video and audio, exchange of connected device information, and communication of device control data. The CEC frame data to be transmitted / received includes a start bit, a header block, and at least one data block, and the electronic device can have at least one of an initiator function and a follower function. It has a function of performing high-speed communication with pulses during the data block period.

好適には、上記電子機器は、所定のセーフサンプルピオリド期間に高速通信を行う。   Preferably, the electronic device performs high-speed communication during a predetermined safe sample period.

好適には、上記電子機器は、高速通信において、補助情報により早期エンドオブメッセージ処理が可能である。   Preferably, the electronic device can perform early end-of-message processing by auxiliary information in high-speed communication.

好適には、上記電子機器は、高速通信において、補助情報により通信中に機器間でイニシエータとフォロワーの役割がフレーム中で交代する送受信チェンジを実現可能である。   Preferably, in the high-speed communication, the electronic device can realize a transmission / reception change in which the roles of the initiator and the follower are changed in the frame during communication by auxiliary information.

好適には、上記電子機器は、高速転送フレームデータに高速転送モードデータの付加、未付加による高速転送モードと通常転送モードとのネゴシエーションを行う機能を有する。   Preferably, the electronic device has a function of performing a negotiation between a high-speed transfer mode and a normal transfer mode by adding or not adding high-speed transfer mode data to high-speed transfer frame data.

本発明の第2の観点は、映像と音声のデータ伝送と接続機器情報の交換、機器制御データの通信を可能とする通信ケーブルを接続可能でCECデバイスを含み、イニシエータの機能およびフォロワーの機能のうち少なくとも一方の機能を持つことが可能な電子機器であって、送受信するCECの1フレームデータにはスタートビット、ヘッダブロック、および少なくとも一つのデータブロックを含み、上記データブロック期間中にパルスによる高速通信を行う機能を有する。   A second aspect of the present invention includes a CEC device that can connect a communication cable that enables data transmission of video and audio, exchange of connected device information, and communication of device control data, and includes an initiator function and a follower function. An electronic device that can have at least one of the functions, and one frame data of CEC to be transmitted / received includes a start bit, a header block, and at least one data block. It has a function to perform communication.

本発明の第3の観点は、映像と音声のデータ伝送と接続機器情報の交換、機器制御データの通信を可能とする通信ケーブルを接続可能でCECデバイスを含む電子機器間の通信方法であって、送受信するCECの1フレームデータにはスタートビット、ヘッダブロック、および少なくとも一つのデータブロックを含み、上記電子機器は、イニシエータの機能およびフォロワーの機能のうち少なくとも一方の機能を持つことが可能で、上記データブロック期間中にパルスによる高速通信を行う。   According to a third aspect of the present invention, there is provided a communication method between electronic devices including a CEC device that can be connected to a communication cable that enables data transmission of video and audio, exchange of connected device information, and communication of device control data. The CEC frame data to be transmitted / received includes a start bit, a header block, and at least one data block, and the electronic device can have at least one of an initiator function and a follower function. High-speed communication using pulses is performed during the data block period.

本発明によれば、電子機器は、データブロックの所定のセーフサンプルピオリド期間にパルスによる高速通信を行う。   According to the present invention, the electronic device performs high-speed communication using pulses during a predetermined safe sample period of the data block.

本発明によれば、CEC機器と互換性を確保しながらCEC機器が混在した状況でも高速な通信が可能で、デバイス間で高度な連携が可能となる。   According to the present invention, high-speed communication is possible even in a situation where CEC devices are mixed while ensuring compatibility with CEC devices, and advanced cooperation between devices is possible.

以下、本発明の実施の形態を図面に関連付けて説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

本実施形態においては、まず通信システム例について説明した後、通常の通信プロトコル、高速転送プロトコル、および通常のCECとの相互接続について説明する。   In this embodiment, after first explaining an example of a communication system, a normal communication protocol, a high-speed transfer protocol, and an interconnection with a normal CEC will be described.

図1は、本発明の実施形態に係る通信方法を適用した通信システムの構成例を示す図である。   FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a communication system to which a communication method according to an embodiment of the present invention is applied.

図1の通信システム100は、既存のCEC機器と互換性を確保しながら高速通信を実現することによりCEC接続のデバイス間で高度な連携が可能となるように構成されている。ここでは、一例としてTV110に、二つのHDDレコーダ130,140がHDMIを介して接続した例を示す。   The communication system 100 in FIG. 1 is configured to enable high-level cooperation between CEC-connected devices by realizing high-speed communication while ensuring compatibility with existing CEC devices. Here, as an example, two HDD recorders 130 and 140 are connected to the TV 110 via HDMI.

TV110は、表示部111、表示切替回路112、システム制御部113、リモートコントロール(リモコン)信号受信部114、ユーザーインタフェース(I/F)115、メモリ116、CECデバイス117、HDMIレシーバ(Rx)118,119、チューナ120を有する。   The TV 110 includes a display unit 111, a display switching circuit 112, a system control unit 113, a remote control (remote control) signal receiving unit 114, a user interface (I / F) 115, a memory 116, a CEC device 117, an HDMI receiver (Rx) 118, 119 and a tuner 120.

HDDレコーダ130は、CECデバイス131、HDMIトランスミッタ(Tx)132、システム制御部133、メモリ134、HDD135、およびリモコン信号受信部136を有する。   The HDD recorder 130 includes a CEC device 131, an HDMI transmitter (Tx) 132, a system control unit 133, a memory 134, an HDD 135, and a remote control signal receiving unit 136.

HDDレコーダ140は、CECデバイス141、HDMIトランスミッタ(Tx)142、システム制御部143、メモリ144、HDD145、およびリモコン信号受信部146を有する。   The HDD recorder 140 includes a CEC device 141, an HDMI transmitter (Tx) 142, a system control unit 143, a memory 144, an HDD 145, and a remote control signal receiving unit 146.

本実施形態において、ソース(Source)機器はそれぞれHDDレコーダ130,140であり、それぞれ異なるコンテンツCNT0,CNT1をHDD135,145内に保持している。
HDD135,145内に保持されているコンテンツCNT0、CNT1のリストLST1,LST2はそれぞれのメモリ134,144に保管されており、ユーザーUSRは、そのリストを見ることでHDD135,145内の情報を知ることができる。
このような通信システム100で通常(既存)のCECを使用した場合では、ユーザーはリモコンを使用してTV110のリモコン信号受信部114より明示的にHDDレコーダ130のコンテンツ情報を見たい旨を送信する。
するとTV110のシステム制御部113は表示切替回路112を設定して、HDDレコーダ130の映像を受信しているHDMIレシーバ118を有効にし、リモコン信号受信部114から入力される命令をCECデバイス117−CECデバイス131間を通してHDDレコーダ130のシステム制御部133に送信する。
In this embodiment, the source devices are HDD recorders 130 and 140, respectively, and different contents CNT0 and CNT1 are held in the HDDs 135 and 145, respectively.
The lists LST1 and LST2 of the contents CNT0 and CNT1 held in the HDDs 135 and 145 are stored in the respective memories 134 and 144, and the user USR knows the information in the HDDs 135 and 145 by viewing the lists. Can do.
In the case where normal (existing) CEC is used in such a communication system 100, the user uses the remote control to explicitly transmit the content information of the HDD recorder 130 from the remote control signal receiving unit 114 of the TV 110. .
Then, the system control unit 113 of the TV 110 sets the display switching circuit 112, enables the HDMI receiver 118 that receives the video of the HDD recorder 130, and sends a command input from the remote control signal reception unit 114 to the CEC device 117-CEC. The data is transmitted to the system control unit 133 of the HDD recorder 130 through the devices 131.

また、ユーザーUSRがHDDレコーダ140のコンテンツ情報CNT1を見たい場合は、ユーザーUSRが明示的にHDDレコーダ140のコンテンツCNT1を見たい旨を送信する。
TV110のシステム制御部113は、表示切替回路112の設定をHDMI レシーバ119を有効にするように設定して、ユーザーUSRからの命令をCECデバイス117−CECデバイス141間を通してシステム制御部143に送る。
このようにユーザーUSRは明示的にHDDレコーダ130とHDDレコーダ140のコンテンツCNT0,CNT1を把握する必要があり、CECを利用して機器操作する効果として、システム制御部113が表示切替回路112を自動で設定するだけにとどまる。
When the user USR wants to see the content information CNT1 of the HDD recorder 140, the user USR explicitly transmits that he wants to see the content CNT1 of the HDD recorder 140.
The system control unit 113 of the TV 110 sets the display switching circuit 112 to enable the HDMI receiver 119, and sends a command from the user USR to the system control unit 143 through the CEC device 117 and the CEC device 141.
As described above, the user USR must explicitly grasp the contents CNT0 and CNT1 of the HDD recorder 130 and the HDD recorder 140, and the system control unit 113 automatically activates the display switching circuit 112 as an effect of operating the device using the CEC. Just set in.

この場合、ユーザーがTV110の表示切替回路112を自分で設定して、リモコン信号受信部136,146より命令を送るようなCEC利用以前の操作から格段の利便性の向上があったとはいえない。
これはTVのシステムがCECによってHDDレコーダ130のメモリ134に格納されているリストLST1とHDDレコーダ140のメモリ144に格納されているリストLST2を収集して、メモリ116内に一元管理することができれば解決できる。
これにより、ユーザーUSRはメモリ116内のリストを選択するだけで、TVのシステム制御部113が表示切替回路112を自動設定し、ユーザーUSRはHDDレコーダ130とHDDレコーダ140を意識せず、一つのHDDレコーダとして使用することができる。
In this case, it cannot be said that the user has set the display switching circuit 112 of the TV 110 by himself and the operation before the use of CEC in which the command is sent from the remote control signal receiving units 136 and 146, has not been greatly improved.
If the TV system can collect the list LST1 stored in the memory 134 of the HDD recorder 130 and the list LST2 stored in the memory 144 of the HDD recorder 140 by the CEC and can centrally manage them in the memory 116. can be solved.
As a result, the user USR simply selects the list in the memory 116, and the system control unit 113 of the TV automatically sets the display switching circuit 112. The user USR does not recognize the HDD recorder 130 and the HDD recorder 140, and It can be used as an HDD recorder.

しかしこのようなシステムは通常のCECでは難しい。まず、CECが低速であることが原因で、リストの更新が即座にできない。
そのためメモリ116には不揮発性メモリを用いて管理するような対策が必要である。 その理由は、低速なCECを使用した場合TVは時間をかけてHDDレコーダ130と140内のコンテンツ情報を吸い上げる必要があるため、電源投入後に毎回コンテンツ情報を吸い上げるのは望ましくないからである。
またそのような理由から、HDDレコーダ130とHDDレコーダ140の内容の更新に対して、メモリ116内の更新タイムラグが発生することが考えられ、返ってユーザーに不便をかける結果にもなりえる。
そこで、本実施形態においては、後で詳述する高速転送プロトコルを採用している。
However, such a system is difficult with normal CEC. First, due to the slow CEC, the list cannot be updated immediately.
Therefore, the memory 116 needs to be managed using a nonvolatile memory. The reason is that, when using low-speed CEC, the TV needs to suck up the content information in the HDD recorders 130 and 140 over time, so it is not desirable to suck up the content information every time the power is turned on.
For this reason, an update time lag in the memory 116 may occur for the update of the contents of the HDD recorder 130 and the HDD recorder 140, which may result in inconvenience for the user.
Therefore, in this embodiment, a high-speed transfer protocol that will be described in detail later is adopted.

本発明によりCECを高速にすることができた場合、図1のような事例でもTV110はHDDレコーダ130と1402のリストLST1、リストLST2を即座に取り出し、管理ができる。
また、ユーザーインタフェース(I/F)115にUSBなどのインタフェースを実装することを考えると、I/F115に接続されたキーボードなどの入力情報を高速CECを用いることでHDDレコーダ130,140にストレスなく送ることができ、一つのI/FをHDMIで接続された機器間で共有することができるようになる。
また、CECはシンク(Sink)からソース(Source)機器に主体的に情報を発信できる手段であるため、高速CECを実現することにより、出力装置であるTVを入力装置にすることがHDMIケーブル一本で可能となる。
たとえば、現状のタッチパネルモニタには、AV入力のほかにタッチパネル情報を出力するRS232CケーブルやUSBインタフェースが付属している。これがHDMIケーブルだけで実現できる。
このように本実施形態により、TVの高付加価値化と、TVを中心とした機器間の連携動作の幅を格段に広げることができる。
When the CEC can be increased according to the present invention, the TV 110 can immediately extract and manage the lists LST1 and LST2 of the HDD recorders 130 and 1402 even in the case of FIG.
Further, considering that an interface such as USB is mounted on the user interface (I / F) 115, input information such as a keyboard connected to the I / F 115 is used without stress on the HDD recorders 130 and 140 by using a high-speed CEC. Thus, one I / F can be shared between devices connected via HDMI.
Also, since CEC is a means capable of transmitting information from a sink to a source device, it is possible to use a TV as an output device as an input device by realizing high-speed CEC. This is possible with books.
For example, a current touch panel monitor is provided with an RS232C cable and a USB interface for outputting touch panel information in addition to AV input. This can be realized only with an HDMI cable.
As described above, according to the present embodiment, it is possible to remarkably widen the added value of TV and the range of cooperation between devices centering on the TV.

以下、本実施形態における通常の通信プロトコル、高速転送プロトコル、および通常のCECとの相互接続について説明する。   Hereinafter, the normal communication protocol, the high-speed transfer protocol, and the interconnection with the normal CEC in this embodiment will be described.

[通常のCECプロトコル]
図2(A),(B)は、通常のCECのプロトコルを示す図である。
[Normal CEC protocol]
2A and 2B are diagrams illustrating a normal CEC protocol.

この場合、通信単位は1フレーム(1Frame)単位で行われる。Frame(1)はスタートビット(Start Bit)(2)とヘッダブロック(Header Block)(3)といくつかのデータブロック(Data Block)(4)で構成される。
Data Blockは最大16 Blockで、最小 1 Blockとなる。Data Blockの構成(5)は8bitデータ(6)と1bitのEOM(7)とACK(8)の計10bitで構成されており、ACK のみフォロワー(Follower;スレーブ)が送信する。
Start Bitを除いた、すべてのbitは、図2(B)に示すように、同じタイミングダイアグラム(9)をとり、立下りから始まって、スタートタイム(Sample Time)(10)の極性で論理(Logical) 1(11)、Logical 0(12)を判断する。
1bitを構成するスタートイベント(Start event)(13)やサンプルタイムリターントーハイ(Sample Time、Return to High)(14,15)はマージンを持つが、すべて規格で規定されており、1bitは標準で2.4msecの長さを持ち、これにより転送レートの理論値416bpsが導き出される。
EOMはエンドオブメッセージ(End Of Message)の略で、Data Blockの終了を表し、現在のData Blockで通信が終了することを意味する。フォロワー(Follower)はこのEOMを検出してFrameの終了を検出することができる。
In this case, the communication unit is performed in units of 1 frame. Frame (1) is composed of a start bit (Start Bit) (2), a header block (Header Block) (3), and several data blocks (Data Block) (4).
Data Block is 16 blocks at maximum and 1 block at minimum. The data block configuration (5) consists of a total of 10 bits, 8bit data (6), 1bit EOM (7), and ACK (8). Only the ACK is transmitted by the follower (slave).
As shown in FIG. 2B, all bits except for the start bit take the same timing diagram (9), start from the falling edge, and have the logic (with the polarity of the start time (Sample Time) (10) ( Logical 1 (11) and Logical 0 (12) are determined.
The start event (13) and sample time return to high (14, 15) that make up 1 bit have margins, but all are defined by the standard, and 1 bit is the standard. It has a length of 2.4 msec, which leads to a theoretical transfer rate value of 416 bps.
EOM is an abbreviation for End Of Message, which indicates the end of the Data Block, and means that the communication ends with the current Data Block. The follower can detect the end of the frame by detecting this EOM.

図3は、通常のCECプロトコルのHeader Block構成(16)を示す図である。   FIG. 3 is a diagram showing a header block configuration (16) of a normal CEC protocol.

Header Blockは4bitのイニシエータ論理(ロジカル)(Initiator Logical)アドレス(17)と フォロワー論理(ロジカル)(Follower Logical)アドレス(18)、1bitのEOM(7)とACK(8)の計10bitで構成されており、このHeader Blockによって送信者と受信者の特定、およびバスアービトレーションを行い、通信を確実なものとする。
論理(Logical)アドレスはそれぞれ機器カテゴリー別に決まったアドレスで、プライオリティを有する。
送信を開始するイニシエータ(Initiator)は、送信した情報を常に監視しており、Header BlockのInitiator 論理アドレスが送信した自アドレスでない場合は、優先度の高いイニシエータ(Initiator)にバス権をとられたと判断して、次の通信タイミングを待つ。
自アドレスが検出できた場合は引き続きData Blockの送信を行う。その他、通信中であっても出力した信号とCECバスの状態が異なった場合はエラーハンドリング(Error Handling)と判断する。エラーハンドリングについては後述する。
The header block is composed of 4 bits of initiator logical address (17), follower logical address (18), 1 bit EOM (7) and ACK (8), 10 bits in total. The header block identifies the sender and the receiver and performs bus arbitration to ensure communication.
A logical address is an address determined for each device category and has a priority.
The initiator (Initiator) that starts transmission constantly monitors the transmitted information, and if the initiator block logical address of the Header Block is not the transmitted address, it is assumed that the initiator (Initiator) with the higher priority has taken the bus right. Determine and wait for the next communication timing.
If the local address is detected, Data Block transmission is continued. In addition, if the output signal and the CEC bus state are different even during communication, it is determined that the error handling is in error handling. The error handling will be described later.

フォロワー(Follower)としての機能は全てのデバイス(Device)が対応しなければならず、デバイスはStart Bitを検出したならば、まずヘッダ(Header)の中に自デバイスのアドレスが含まれていないかを解析する。
自デバイスのアドレスをHeader内に検出すると、ACKビットを操作して、イニシエータ(Initiator)に通信の確立を報告する。
その後はData BlockごとにACKビットを操作するが、ACKとは別に受信中にbitタイミングダイアグラムに違反したbitが存在すると、イニシエータ(Initiator)にその旨を報告する必要がある。報告する手段としてエラーハンドリング(Error Handling)という手法がある。
フォロワー(Follower)は違反bitを検出すると(たとえば1bitの構成が規定より短い)CECバスをフォロワー(Follower)が3.36msec〜3.84msecの間ロー(Low)に固定する。
イニシエータ(Initiator)は前述の通り送信中の信号を常に監視しているので、あるはずのハイ(High)インピーダンス状態がない場合、フォロワー(Follower)からのエラーハンドリング(Error Handling)と判断して送信の中断を行う。
The function as a follower (Follower) must be supported by all devices (Device), and if a device detects Start Bit, first, whether the address of its own device is included in the header (Header) Is analyzed.
When the address of the own device is detected in the header, the ACK bit is manipulated to report the establishment of communication to the initiator.
After that, the ACK bit is manipulated for each data block, but if there is a bit that violates the bit timing diagram during reception, it is necessary to report to the initiator (Initiator). As a means for reporting, there is a technique called error handling.
When the follower detects a violation bit (for example, the 1-bit configuration is shorter than the standard), the follower (Follower) fixes the follower (Follower) low for 3.36 msec to 3.84 msec.
As described above, the initiator (Initiator) constantly monitors the signal being transmitted, so if there is no expected high impedance state, it is determined that the error handling from the follower (Error Follow) is transmitted. To interrupt.

また、図4は、CECのアービトレーション方法とシグナルフリータイム(Signal Free Time)について示す図である。   FIG. 4 is a diagram showing a CEC arbitration method and a signal free time.

CECの規格ではSignal Free Time(26)という送信禁止期間が規定されている。全てのデバイスはCECバスが不活性な状態がSignal Free Timeの期間続いたことを確認してからイニシエータ(Initiator)となることを許可する。
これにより、他のイニシエータ(Initiator)の送信を阻害することがないようにできる。
また、各デバイスの状態によりこの送信禁止期間を変え、各デバイスの送信開始タイミングをずらすことで、アービトレーションロストの低減を行うことができる。
The CEC standard defines a transmission prohibition period called Signal Free Time (26). All devices permit to become an initiator after confirming that the CEC bus is in an inactive state for the duration of Signal Free Time.
As a result, transmission of other initiators (Initiators) can be prevented from being hindered.
Also, the lost arbitration can be reduced by changing the transmission prohibition period according to the state of each device and shifting the transmission start timing of each device.

Signal Free Timeは3つの種類があり、前回のFrameで転送を行ったイニシエータ(Initiator)のそれは19.2msecである。前回のFrameでイニシエータ(Initiator)でない場合は14.4msecである。再送信の場合は9.6msecとなっている。
これにより、再送信時は優先的に次のイニシエータ(Initiator)となることができ、一つのイニシエータ(Initiator)が連続して帯域を支配することを防げる。
There are three types of Signal Free Time, and that of the initiator that performed the transfer in the previous Frame is 19.2 msec. If the previous frame is not an initiator, it is 14.4 msec. In the case of retransmission, it is 9.6msec.
Thereby, at the time of retransmission, it can preferentially become the next initiator (Initiator), and it is possible to prevent one initiator (Initiator) from dominating the band continuously.

図4において、Frame1(19)ではDeviceA(23)がイニシエータ(Initiator)、DeviceB(24)がフォロワー(Follower)となり通信を行っている。
その間、DeviceC(25)はCEC ライン(Line)が不活性になる(Frame1の通信が終わる)状態を待っている。
Frame1終了後、各DeviceA,B,CによるSignal Free Timeのカウントが始まるが、DeviceAはFrame1でイニシエータ(Initiator)であったため、19.2msecのSignal Free Timeが設定される。
DeviceB,CはFrame1ではイニシエータ(Initiator)でなかったため、14.4msecのSignal Free Timeとなる。
Frame1終了後、DeviceAとDeviceCに送信要求が発生した場合、DeviceCのSignal Free TimeがDeviceAより先に終わるため、Frame2(20)ではDeviceCがイニシエータ(Initiator)となり、通信を開始する。
イニシエータ(Initiator)になりたかったDeviceAはCEC Lineが活性化したので、Signal Free Timeのカウントを止め、フォロワー(Follower)として動作をはじめる。
In FIG. 4, in Frame 1 (19), DeviceA (23) is an initiator, and DeviceB (24) is a follower for communication.
Meanwhile, DeviceC (25) waits for a state where the CEC line (Line) becomes inactive (communication of Frame 1 ends).
After the end of Frame 1, the count of Signal Free Time by each Device A, B, C starts, but since Device A is Frame 1 and an initiator, 19.2 msec Signal Free Time is set.
Since Device B and C are not initiators in Frame 1, they have a 14.4 msec Signal Free Time.
When a transmission request is issued to DeviceA and DeviceC after Frame1 ends, DeviceC's Signal Free Time ends before DeviceA. Therefore, in Frame2 (20), DeviceC becomes an initiator and starts communication.
Device A that wanted to become an initiator has activated CEC Line, so it stops counting Signal Free Time and starts operating as a follower.

次にFrame2の転送が何らかの原因で失敗し、再送信となるとする。
この場合、DeviceCに設定されるSignal Free Timeは9.6msecである。Frame2でイニシエータ(Initiator)ではなかったDeviceA,Bは14.4msecのSignal Free Timeとなる。
このときDeviceA,Bに送信要求があっても、Signal Free Timeが一番早く終わるのはDeviceCとなるため、再送信が優先されてFrame3(21)ではDeviceCがリトライイニシエータ(Re-try Initiator)(27)となる。
Frame3が終了後は、DeviceA,Bが14.4msecで、DeviceCが19.2msecのSignal Free Timeとなる。
Frame3終了時点でDeviceAとDeviceBに送信要求が発生しているとすると、互いのSignal Free Timeは同じであるために、Frame4(22)ではコンフリクト(29)が発生して、バスアービトレーションが行われる。
この例では、DeviceBがバス権を取得して、DeviceAがアービトレーションロスト(28)となった場合を示している。
Frame4の終了時はDeviceAとDeviceCが14.4msecで、DeviceBが19.2msecのSignal Free Timeとなる。
Next, suppose Frame2 transfer fails for some reason and is retransmitted.
In this case, Signal Free Time set in DeviceC is 9.6 msec. Device A and B that were not initiators in Frame 2 have a 14.4 msec Signal Free Time.
At this time, even if there is a transmission request to Device A and B, it is Device C that ends the Signal Free Time earliest. Therefore, retransmission is prioritized, and in Frame 3 (21), Device C is a retry initiator (Re-try Initiator) ( 27).
After Frame3 ends, SignalA and B are 14.4 msec, and DeviceC is 19.2 msec Signal Free Time.
If a transmission request is generated in Device A and Device B at the end of Frame 3, since the Signal Free Time of each other is the same, a conflict (29) occurs in Frame 4 (22), and bus arbitration is performed.
In this example, DeviceB obtains the bus right and DeviceA becomes arbitration lost (28).
At the end of Frame4, DeviceA and DeviceC are 14.4 msec, and DeviceB is 19.2 msec.

以上、通常のCECプロトコルについて説明した。
次に、本実施形態における高速転送プロトコルについて説明する。
The normal CEC protocol has been described above.
Next, the high-speed transfer protocol in this embodiment will be described.

[高速転送プロトコル]
図5は、本実施形態の高速通信のCECプロトコルを示す図である。
[High-speed transfer protocol]
FIG. 5 is a diagram showing a CEC protocol for high-speed communication according to the present embodiment.

Start Bit(30)、Header Block(31)は、どのようなフォロワー(Follower)でも等しく理解できる必要があるため、通常のプロトコルと同じ構成とするが、Data Block(32,33)において高速通信することで転送レートを向上させる。
ただし待機DeviceはCECバスアクティブを監視しているため、Data Block期間中、常にパルスの短い高速通信を行うと、待機DeviceがCECバスを不活性と判定してしまうこともある。
その問題を回避するため、図5に示すように、高速Bitタイミングダイアグラム(34)を採用する。
このように、セーフサンプルピオリド(Safe sample period)(35)期間に高速転送を行うことで、通常プロトコルの待機Deviceを誤動作させることなく高速転送が可能となる。
Since Start Bit (30) and Header Block (31) need to be equally understood by any follower, they have the same configuration as a normal protocol, but perform high-speed communication in Data Block (32, 33). To improve the transfer rate.
However, since the standby device monitors the CEC bus active, if the high-speed communication with a short pulse is always performed during the data block period, the standby device may determine that the CEC bus is inactive.
In order to avoid this problem, a high-speed bit timing diagram (34) is adopted as shown in FIG.
As described above, high-speed transfer is possible without malfunctioning the standby device of the normal protocol by performing high-speed transfer during the Safe sample period (35) period.

高速bitタイミングダイアグラムでは、Start eventとReturn to Highのタイミングは、図2に示したように、通常のbitタイミングダイアグラムのLogical 1と同等の数値を取るものとする。
Safe sample period内で1bit、10μsec程度のシリアル通信を行い合計40bitの情報を送信する。Safe sample period終了後の残りの期間は通常のLogical 1と同様にハイレベル(High)を保つものとする。
In the high-speed bit timing diagram, the Start event and Return to High timings are assumed to have numerical values equivalent to the logical 1 of the normal bit timing diagram, as shown in FIG.
In the Safe sample period, serial communication of 1bit and 10μsec is performed and information of 40bit in total is transmitted. The remaining period after the end of the Safe sample period is maintained at the high level (High) as in the normal Logical 1.

Safe sample period内の高速通信プロトコルには調歩同期式通信を採用する。
図6は、調歩同期式通信のプロトコルの例を示す図である。
Asynchronous communication is adopted as the high-speed communication protocol in the Safe sample period.
FIG. 6 is a diagram illustrating an example of an asynchronous communication protocol.

40bitの情報は、4Byteのデータ(37)、1bitのStart Bit(36)と奇数パリティビット(38)2bitのAuxiliaryデータ(39)、4bitのACK(40)で構成されている。
図6のデータ例1では4ByteのデータはByte0=0x8d,Byte1=0x46,Byte2=0xa0,Byte3=0xd2となり、データ例2ではByte0=0x01,Byte1=0x13,Byte2=0x85,Byte3=0xffとなり、電気信号でハイ(High)となっているbitがLogical 1を表し、ロー(Low)となっているbitがLogical 0を表す。
ACKは通常のプロトコル同様にもData Blockの最後にも出力されるが高速転送時はData Blockの最後のACKビットは無視して、Data Block内の4bitのACKを利用する。Auxiliaryデータは補助情報として早期EOMや送受信チェンジを実現する。
The 40-bit information includes 4 bytes of data (37), 1 bit of start bit (36), odd parity bit (38), 2 bits of auxiliary data (39), and 4 bits of ACK (40).
In data example 1 of Fig. 6, 4 bytes data is Byte0 = 0x8d, Byte1 = 0x46, Byte2 = 0xa0, Byte3 = 0xd2, and in data example 2, Byte0 = 0x01, Byte1 = 0x13, Byte2 = 0x85, Byte3 = 0xff A high bit in the signal represents Logical 1, and a low bit represents Logical 0.
The ACK is output at the end of the Data Block as well as the normal protocol, but at the time of high-speed transfer, the last ACK bit of the Data Block is ignored and the 4-bit ACK in the Data Block is used. Auxiliary data realizes early EOM and transmission / reception changes as auxiliary information.

早期EOMと送受信チェンジは転送効率を向上させるために必要な手段である。CECのプロトコルに準拠して1Frameの通信を完了させるためには、最小で1つのData Blockが必要であり、2.4msec×10bit=24msecの帯域占有が発生する。
これに対して、高速通信でData Block中の1bitの期間で情報の伝送が終わってしまった場合、残り7bitの期間、空転送が発生しFrameが終了するのでは効率がよくない。そのために早期EOMを使用して、Data Blockの1bit目でもACKを即座に取得するようにする。 ただし、転送が終わってもCECバス上の帯域占有自体は発生しているため、次のFrameを送信する場合は待たされることに注意が必要であり、一度通信が途切れると、次の転送まではSignal Free Timeによる送信禁止帯が付加される。
これでは短いメッセージの交換においては、Frameの長さが変わらないのでトータルの占有帯域は通常のプロトコルと変わらない。
そのため、送受信チェンジの手段も併せ持つことでその問題を回避する。送受信チェンジは、通信中のデバイス間でイニシエータ(Initiator)とフォロワー(Follower)の役割がFrame中に交代することで、最大16 Data Block分の帯域を占有したままデバイス間の通信を続けることができる。
Early EOM and transmission / reception change are necessary means for improving transfer efficiency. In order to complete one frame communication in accordance with the CEC protocol, one data block is required at the minimum, and a band occupation of 2.4 msec × 10 bits = 24 msec occurs.
On the other hand, if the transmission of information is completed in the 1-bit period in the data block by high-speed communication, it is not efficient if empty transmission occurs and the frame ends in the remaining 7-bit period. For this purpose, an early EOM is used to immediately acquire an ACK even in the first bit of the Data Block. However, since the bandwidth occupation on the CEC bus has occurred even after the transfer is completed, it is necessary to be careful when sending the next frame, and once communication is interrupted, until the next transfer, A transmission prohibition band by Signal Free Time is added.
In this case, in the exchange of a short message, since the length of the frame does not change, the total occupied bandwidth does not change from the normal protocol.
Therefore, the problem can be avoided by also having means for transmission / reception change. Send / Receive changes can continue communication between devices while occupying up to 16 data blocks of bandwidth by switching the role of initiator and follower between frames during communication. .

図7は、早期EOMと送受信チェンジのAuxiliaryビットを使用した通信例を示す図である。   FIG. 7 is a diagram illustrating an example of communication using the early EOM and the Auxiliary bit of transmission / reception change.

Data Block構成(41)のフレームワークは変化がないがBit7(42)からBit2(43)までがDeviceAがInitiatorでDeviceBがフォロワー(Follower)となり、Bit2に早期EOMと送受信チェンジ=1(44)が表示されると、Bit1(45)とBit0(46)はDeviceBがイニシエータ(Initiator)となり、DeviceAがフォロワー(Follower)となる送受信チェンジを起こす。   There is no change in the framework of the Data Block configuration (41), but from Bit7 (42) to Bit2 (43), DeviceA is the initiator and DeviceB is the follower (Follower). When displayed, Bit1 (45) and Bit0 (46) cause a transmission / reception change in which DeviceB becomes an initiator and DeviceA becomes a follower.

また、図8は、早期EOMだけを使用した場合の通信例を示す図である。   FIG. 8 is a diagram illustrating a communication example when only the early EOM is used.

この場合、Data Block構成(47)のBit2(48)までで送信するデータが終わった場合、Bit2において、早期EOMを発行する。
フォロワー(Follower)は早期EOMを検出すると、Frameの終了と判断して、メッセージオペコードの解析やデータ処理を開始することができる。
イニシエータ(Initiator)は早期EOM以降のBit1(49)Bit0(50)にSafe sample bitが全てハイ(High)となる無効Bitを送る。
また、この無効Bitを使用して、システムのスループットが転送レートより低い場合のバッファオーバーラン、アンダーランを防ぐことができる。
イニシエータ(Initiator)のシステムが次のBitまでにデータの準備が間に合わないと無効Bitが発生し、受信側はSample TimingまでにStart Bitが発生しない通信を無効Bitであると判断し、このBitを無視して次のBitでの受信を待つ。
受信バッファのオーバーランはACKビットを使用する再送要求で回避する。これにより、CECのスループットをシステムスループットにあわせることが可能となる。
In this case, when the data to be transmitted up to Bit2 (48) in the Data Block configuration (47) is completed, an early EOM is issued in Bit2.
When the follower detects early EOM, it can determine that the frame has ended and can start analyzing the message opcode and processing the data.
The initiator (Initiator) sends an invalid bit in which all the Safe sample bits are high to Bit 1 (49) Bit 0 (50) after the early EOM.
In addition, this invalid bit can be used to prevent buffer overrun and underrun when the system throughput is lower than the transfer rate.
If the initiator system fails to prepare the data by the next bit, an invalid bit will be generated, and the receiving side will determine that communication without a start bit by Sample Timing is an invalid bit, and this bit will be Ignore it and wait for the next bit.
The overrun of the reception buffer is avoided by a retransmission request using the ACK bit. This makes it possible to match the CEC throughput to the system throughput.

また、図4で示したように、CECはSignal Free Timeを規定することでDevice間の送信開始タイミングをずらし、アービトレーションロストの低減や一つのDeviceがバス帯域を占有してしまうことを防いでいる。しかしこれらの制限はCECが1対1で接続している状態では必要がなく、そのような形態でのSignal Free Timeは転送レートを下げる大きな要因となる。
通常のプロトコルでは、Signal Free Timeの制約により前回イニシエータ(Initiator)であったDeviceが次にデータを送信できるのは通信が終わってから19.2msec後になる。
それに対して、フォロワー(Follower)であったDeviceのSignal Free Timeは14.4msecである。Deviceが2つしかない状態とした場合、フォロワー(Follower)はイニシエータ(Initiator)がデータを送りきっていないことをEOMビットやその他の手段で知ることができ、フォロワー(Follower)であったDeviceは次もフォロワー(Follower)になることをコントロールできるので、一つのDeviceが帯域を占有することを防ぐためのSignal Free Timeである19.2msecは確保する必要はない。
In addition, as shown in FIG. 4, CEC regulates the Signal Free Time to shift the transmission start timing between devices, thereby reducing arbitration lost and preventing one device from occupying the bus bandwidth. . However, these restrictions are not necessary in a state where the CEC is connected on a one-to-one basis, and the signal free time in such a form is a major factor for lowering the transfer rate.
In the normal protocol, the device that was the previous initiator can send data next 19.2 msec after the end of communication due to limitations of Signal Free Time.
On the other hand, the signal free time of the device that was a follower is 14.4 msec. When there are only two devices, the follower can know that the initiator has not sent the data using the EOM bit or other means, and the device that was the follower Since it is possible to control the next time to become a follower, it is not necessary to secure 19.2 msec which is a signal free time for preventing one device from occupying a band.

図9に、規格上で規定されているSignal Free Timeを遵守しつつ転送効率を上げるための方法を示す。   FIG. 9 shows a method for increasing the transfer efficiency while complying with the Signal Free Time defined in the standard.

DeviceA(51)がDeviceB(52)に対してデータを送信する場合、DeviceAがイニシエータ(Initiator)(53)、DeviceBがフォロワー(Follower)(54)となり、通信を開始する。
START BitやHeader BlockなどはDeciceAからDeviceBへ送られる(58)。
規格で定められている最大のData Block数16を超えるデータを送信する必要があった場合、イニシエータ(Initiator)(53)の通信では終わらない。このとき、Data Block16の最後の高速通信で送受信チェンジ=1、早期EOM=0の状態(59)にしておくと、次の通信はDeviceBがイニシエータ(Initiator)(57)となり通信が開始する。
この場合は、START BitやHeader BlockはDeviceBからDeviceAへ送られ(60)、Data Block1からDeviceAからDeviceBへの送信となる(61)。
こうすることで2回目のDeviceAからDeviceBへの送信はSignal Free Timeは19.2msec(55)ではなく、14.4msec(56)を使用することができ、効率よく通信できることが可能となる。
また、ロジカルアドレスのプライオリティと合わせて利用することで、複数のDeviceが接続されている状態で、ある2つのDevice間でバスを占有したい場合にも利用できる。
When Device A (51) transmits data to Device B (52), Device A becomes an initiator (53) and Device B becomes a follower (54), and communication is started.
START Bit, Header Block, etc. are sent from DeciceA to DeviceB (58).
When it is necessary to transmit data exceeding the maximum number of data blocks 16 defined in the standard, the communication of the initiator (53) does not end. At this time, if the transmission / reception change = 1 and the early EOM = 0 state (59) are set in the last high-speed communication of Data Block 16, DeviceB becomes the initiator (Initiator) (57) and communication starts for the next communication.
In this case, START Bit and Header Block are sent from DeviceB to DeviceA (60), and Data Block1 is sent from DeviceA to DeviceB (61).
By doing so, the second transmission from Device A to Device B can use 14.4 msec (56) instead of 19.2 msec (55) for Signal Free Time, thereby enabling efficient communication.
In addition, by using it together with the priority of the logical address, it can also be used when you want to occupy the bus between two devices when multiple devices are connected.

以上、高速通信プロトコルについて説明した。
次に、通常のCECとの相互接続について説明する。
The high-speed communication protocol has been described above.
Next, interconnection with a normal CEC will be described.

[通常のCECとの相互接続]
また、通常のCECプロトコルとの互換性を維持するためには、高速転送モードと通常転送モードを切り替えて通信する必要がある。
高速転送が可能なDeviceA、DeviceBの二つのDeviceによるCECトポロジーであれば、互いのDeviceは常に高速転送状態でもかまわないが、そのトポロジーに通常転送のみ対応のDeviceCが組み込まれた場合、DeviceA-B間の通信は高速通信を行って、DeviceA-C、B-C間では通常の転送を行う必要がある。かつ、マルチマスターシステムであるため、DeviceCからいつ通常転送のメッセージが送られてくるかを知ることができない。
そのため、DeviceA-B間で高速転送を行った後、DeviceCからDeviceAにメッセージが来ても、DeviceAはそのメッセージを高速転送モードのまま取り込むという問題がでてくる。
その問題を回避するために、高速転送Frameのはじめに高速転送モードBitによるネゴシエーションを取る。
[Interconnection with normal CEC]
In order to maintain compatibility with the normal CEC protocol, it is necessary to switch between the high-speed transfer mode and the normal transfer mode for communication.
In the case of a CEC topology with two devices, DeviceA and DeviceB, capable of high-speed transfer, each device may always be in a high-speed transfer state, but if DeviceC that supports only normal transfer is incorporated in the topology, DeviceA-B It is necessary to perform high-speed communication between the devices and perform normal transfer between DeviceA-C and BC. And since it is a multi-master system, it cannot know when a normal transfer message is sent from DeviceC.
Therefore, even if a message arrives from DeviceC to DeviceA after performing high-speed transfer between DeviceA and B, DeviceA takes in the message in the high-speed transfer mode.
In order to avoid this problem, negotiation with the high-speed transfer mode bit is performed at the beginning of the high-speed transfer frame.

図10は、高速転送モードBitのタイミングダイアグラムを示す図である。   FIG. 10 is a diagram illustrating a timing diagram of the high-speed transfer mode Bit.

高速転送モードBitは、Data Block構成(62)の一番初めのBitであるBit7(63)に埋め込まれて送信される。
高速転送モードBitタイミングダイアグラム(64)は通常のタイミングダイアグラムとは異なる。
Start event(65)から0.5msecの期間ロー(Low)を維持し、ファーストリターントーハイ(First Return to High)(66)から0.5msecの期間ハイ(High)を維持する。
さらにReturn to Low(67)から0.5msecの期間ロー(Low)を維持し、Second Return to High(68)でハイ(High)に戻り、2.4msecまでハイ(High)を維持する。
通常転送のDeviceはこのようなデータは送信しない。また、高速転送プロトコルの調歩同期式通信時もAll-0の場合はパリティが1になるように奇数パリティを使用するので、このようなデータは送信しない。
この高速転送モードBitがない転送は通常転送であると判断して、DeviceAは通常転送モードに切り替わって受信をシームレスに行うことができる。
The high-speed transfer mode Bit is embedded and transmitted in Bit 7 (63) which is the first bit of the Data Block configuration (62).
The high-speed transfer mode bit timing diagram (64) is different from the normal timing diagram.
Low (Low) is maintained for a period of 0.5 msec from Start event (65), and High (High) is maintained for a period of 0.5 msec from First Return to High (66).
Furthermore, Low (Low) is maintained for 0.5 msec from Return to Low (67), it returns to High with Second Return to High (68), and remains High until 2.4 msec.
A normal transfer device does not transmit such data. Even in asynchronous communication of the high-speed transfer protocol, since odd parity is used so that the parity becomes 1 in the case of All-0, such data is not transmitted.
The transfer without the high-speed transfer mode bit is determined to be a normal transfer, and Device A can switch to the normal transfer mode and perform reception seamlessly.

また、この高速転送モードBitを設けることで、万が一通常転送のDeiveCに対して高速転送を試みてしまった場合、DeviceCはハンドシェイクBitを間隔の短すぎる立下りエッジと判定して、確実にエラーハンドリング(Error Handling)を発生させることができ、誤動作させずに通信を中断させることができる。
これは、CECのコンプライアンステストにおいて、フォロワー(Follower)はCECラインの立下りエッジの期間が規定されたタイミング以下の場合であれば、エラーハンドリング(Error Handling)を発生させなければならないと規定されていることに由来する。
そのため、高速モードを持たないどのようなCECデバイスも短すぎる立下りエッジ間隔の検出によりエラーハンドリング(Error Handling)を確実に発生させることが可能となる。
また、通常のLogical 1のタイミングダイアグラムと比べてReturn to Highの発生箇所が若干違う。これは、立下り検出を確実にするために、CECが持たなければならない最低のサンプリング間隔である0.4msec以上の間、CECラインをハイ(High)/ロー(Low)に保つためである。
In addition, by providing this high-speed transfer mode bit, in the unlikely event that high-speed transfer is attempted for normal transfer DeiveC, DeviceC determines that the handshake bit is a falling edge with an interval that is too short, and ensures an error. Handling (Error Handling) can be generated, and communication can be interrupted without malfunction.
This is specified in the CEC compliance test that the follower must generate error handling if the falling edge period of the CEC line is less than the specified timing. It comes from being.
Therefore, any CEC device that does not have a high-speed mode can reliably generate error handling by detecting a falling edge interval that is too short.
Also, compared to the normal Logical 1 timing diagram, the location of Return to High is slightly different. This is to keep the CEC line high (high) / low (low) for at least 0.4 msec, which is the minimum sampling interval that the CEC must have in order to ensure falling detection.

このように高速転送モードBitを設けることで、高速転送Deviceと通常転送Device間での不整合をお互い検出できるようなるが、転送モードを切り替えてリトライするような状態は効率が悪い。
そのため、高速転送Deviceリストをシステム内に確保して、どのDeviceが高速通信可能であるかをあらかじめ登録しておく方法が転送効率の向上に有効である。
そのために、ブロードキャスト(Broadcast)通信を行う方法がある。ブロードキャスト(Broadcast)通信は接続時に自分のアドレスをトポロジー中の全Deviceに一斉に連絡してトポロジーを形成する際などに使用するので、同様に自分が高速通信可能であることもトポロジー内のDeviceに通知可能である。
By providing the high-speed transfer mode bit in this way, it becomes possible to detect inconsistencies between the high-speed transfer device and the normal transfer device, but the state of retrying by switching the transfer mode is inefficient.
Therefore, a method of securing a high-speed transfer device list in the system and registering in advance which devices can perform high-speed communication is effective in improving transfer efficiency.
For this purpose, there is a method of performing broadcast communication. Broadcast communication is used to form a topology by simultaneously communicating its own address to all devices in the topology at the time of connection, so it is also possible for devices in the topology to be able to communicate at high speed. Notification is possible.

この発明によって、通常のCEC機器と互換性を確保しながら高速通信を実現することによりCEC接続のデバイス間で高度な連携が可能となる。
また、CECはシンク(Sink)からソース(Source)機器に主体的に情報を発信できる手段であるため、高速CECを実現することにより、たとえば図1に示すように、出力装置であるTVを入力装置にすることがHDMIケーブル一本で可能となる。
たとえば、現状のタッチパネルモニタには、AV入力のほかにタッチパネル情報を出力するRS232CケーブルやUSBインタフェースが付属している。これがHDMIケーブルだけで実現できる。
このように本実施形態により、TVの高付加価値化と、TVを中心とした機器間の連携動作の幅を格段に広げることができる。
According to the present invention, high-speed communication is realized while ensuring compatibility with a normal CEC device, thereby enabling high-level cooperation between CEC-connected devices.
Further, since CEC is a means capable of transmitting information from a sink to a source device, by realizing high-speed CEC, for example, as shown in FIG. 1, a TV as an output device is input. A single HDMI cable can be used.
For example, a current touch panel monitor is provided with an RS232C cable and a USB interface for outputting touch panel information in addition to AV input. This can only be achieved with an HDMI cable.
As described above, according to the present embodiment, it is possible to remarkably widen the added value of TV and the range of cooperation between devices centering on the TV.

本発明の実施形態に係る通信方法を適用した通信システムの構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the communication system to which the communication method which concerns on embodiment of this invention is applied. 通常のCECのプロトコルを示す図である。It is a figure which shows the protocol of normal CEC. 通常のCECプロトコルのHeader Block構成を示す図である。It is a figure which shows the Header Block structure of a normal CEC protocol. CECのアービトレーション方法とシグナルフリータイム(Signal Free Time)について示す図である。It is a figure shown about the arbitration method and signal free time (Signal Free Time) of CEC. 高速通信のCECプロトコルを示す図である。It is a figure which shows the CEC protocol of high speed communication. 調歩同期式通信のプロトコルの例を示す図である。It is a figure which shows the example of the protocol of asynchronous communication. 早期EOMと送受信チェンジのAuxiliaryビットを使用した通信例を示す図である。It is a figure which shows the example of communication using the early bit of EOM and the Auxiliary bit of transmission / reception change. 早期EOMだけを使用した場合の通信例を示す図である。It is a figure which shows the example of communication at the time of using only early EOM. 規格上で規定されているSignal Free Timeを遵守しつつ転送効率を上げるための方法を示す図である。It is a figure which shows the method for raising transfer efficiency, complying with Signal Free Time prescribed | regulated on the standard. 高速転送モードBitのタイミングダイアグラムを示す図である。It is a figure which shows the timing diagram of high-speed transfer mode Bit.

符号の説明Explanation of symbols

100・・・通信システム、110・・・TV、111・・・表示部、112・・・表示切替回路、113・・・システム制御部、114・・・リモートコントロール(リモコン)信号受信部、115・・・ユーザーインタフェース(I/F)、116・・・メモリ、117・・・CECデバイス、118,119・・・HDMIレシーバ、120・・・チューナ、130・・・HDDレコーダ、131・・・CECデバイス、132・・・HDMIトランスミッタ(Tx)、133・・・システム制御部、134・・・メモリ、135・・・HDD、136・・・リモコン信号受信部、140・・・HDDレコーダ、141・・・CECデバイス、142・・・HDMIトランスミッタ(Tx)、143・・・システム制御部、144・・・メモリ、145・・・HDD、146・・・リモコン信号受信部。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Communication system, 110 ... TV, 111 ... Display part, 112 ... Display switching circuit, 113 ... System control part, 114 ... Remote control (remote control) signal receiving part, 115 ... User interface (I / F), 116 ... Memory, 117 ... CEC device, 118, 119 ... HDMI receiver, 120 ... Tuner, 130 ... HDD recorder, 131 ... CEC device, 132 ... HDMI transmitter (Tx), 133 ... system control unit, 134 ... memory, 135 ... HDD, 136 ... remote control signal receiving unit, 140 ... HDD recorder, 141 ... CEC device, 142 ... HDMI transmitter (Tx), 143 ... System controller, 144 ... Memo 145, HDD, 146, remote control signal receiver.

Claims (11)

映像と音声のデータ伝送と接続機器情報の交換、機器制御データの通信を可能とする通信ケーブルを接続可能でCECデバイスを含む電子機器間の通信システムであって、
送受信するCECの1フレームデータにはスタートビット、ヘッダブロック、および少なくとも一つのデータブロックを含み、
上記電子機器は、
イニシエータの機能およびフォロワーの機能のうち少なくとも一方の機能を持つことが可能で、
上記データブロック期間中にパルスによる高速通信を行う機能を有する
通信システム。
A communication system between electronic devices including a CEC device that can connect a communication cable that enables video and audio data transmission, exchange of connected device information, and communication of device control data,
One frame data of CEC to be transmitted / received includes a start bit, a header block, and at least one data block,
The electronic device
It can have at least one of initiator function and follower function,
A communication system having a function of performing high-speed communication using pulses during the data block period.
上記電子機器は、
所定のセーフサンプルピオリド期間に高速通信を行う
請求項1記載の通信システム。
The electronic device
The communication system according to claim 1, wherein high-speed communication is performed during a predetermined safe sample period.
上記電子機器は、
高速通信において、補助情報により早期エンドオブメッセージ処理が可能である
請求項1記載の通信システム。
The electronic device
The communication system according to claim 1, wherein early end-of-message processing is possible with auxiliary information in high-speed communication.
上記電子機器は、
高速通信において、補助情報により通信中に機器間でイニシエータとフォロワーの役割がフレーム中で交代する送受信チェンジを実現可能である
請求項1記載の通信システム。
The electronic device
The communication system according to claim 1, wherein in high-speed communication, transmission / reception change in which roles of an initiator and a follower are switched between frames during communication can be realized by auxiliary information.
上記電子機器は、
高速転送フレームデータに高速転送モードデータの付加、未付加による高速転送モードと通常転送モードとのネゴシエーションを行う機能を有する
請求項1記載の通信システム。
The electronic device
The communication system according to claim 1, wherein the communication system has a function of performing negotiation between a high-speed transfer mode and a normal transfer mode by adding or not adding high-speed transfer mode data to high-speed transfer frame data.
映像と音声のデータ伝送と接続機器情報の交換、機器制御データの通信を可能とする通信ケーブルを接続可能でCECデバイスを含み、イニシエータの機能およびフォロワーの機能のうち少なくとも一方の機能を持つことが可能な電子機器であって、
送受信するCECの1フレームデータにはスタートビット、ヘッダブロック、および少なくとも一つのデータブロックを含み、
上記データブロック期間中にパルスによる高速通信を行う機能を有する
電子機器。
A communication cable that enables video and audio data transmission, exchange of connected device information, and communication of device control data can be connected, includes a CEC device, and has at least one of an initiator function and a follower function Possible electronic equipment,
One frame data of CEC to be transmitted / received includes a start bit, a header block, and at least one data block,
An electronic device having a function of performing high-speed communication using pulses during the data block period.
所定のセーフサンプルピオリド期間に高速通信を行う
請求項6記載の電子機器。
The electronic device according to claim 6, wherein high-speed communication is performed during a predetermined safe sample period.
高速通信において、補助情報により早期エンドオブメッセージ処理が可能である
請求項6記載の電子機器。
The electronic device according to claim 6, wherein early end-of-message processing is possible with auxiliary information in high-speed communication.
高速通信において、補助情報により通信中に機器間でイニシエータとフォロワーの役割がフレーム中で交代する送受信チェンジを実現可能である
請求項6記載の電子機器。
The electronic device according to claim 6, wherein in high-speed communication, transmission / reception change in which the roles of the initiator and the follower are switched between devices during communication can be realized during the communication by auxiliary information.
高速転送フレームデータに高速転送モードデータの付加、未付加による高速転送モードと通常転送モードとのネゴシエーションを行う機能を有する
請求項6記載の電子機器。
The electronic device according to claim 6, wherein the electronic device has a function of negotiating a high-speed transfer mode and a normal transfer mode by adding or not adding high-speed transfer mode data to high-speed transfer frame data.
映像と音声のデータ伝送と接続機器情報の交換、機器制御データの通信を可能とする通信ケーブルを接続可能でCECデバイスを含む電子機器間の通信方法であって、
送受信するCECの1フレームデータにはスタートビット、ヘッダブロック、および少なくとも一つのデータブロックを含み、
上記電子機器は、
イニシエータの機能およびフォロワーの機能のうち少なくとも一方の機能を持つことが可能で、
上記データブロック期間中にパルスによる高速通信を行う
通信方法。
A communication method between electronic devices including a CEC device that can connect a communication cable that enables transmission of video and audio data, exchange of connected device information, and communication of device control data,
One frame data of CEC to be transmitted / received includes a start bit, a header block, and at least one data block,
The electronic device
It can have at least one of initiator function and follower function,
A communication method for performing high-speed communication using pulses during the data block period.
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