JP2009171351A - データ伝送装置及びデータ伝送回路 - Google Patents

Abstract

【課題】任意のタイミングで高速の双方向通信を行うことのできるデータ伝送装置及びデータ伝送回路を提供する。
【解決手段】このデータ伝送装置は、通信路のホットプラグ検出情報を送出するための第１の線１６１，１６５と、第１の線１６１，１６５と対をなす第２の線１６２，１６７とで差動信号を送受信する差動信号線と、第１の線１６１，１６５の信号レベルをＬレベル又はＨレベルに切り換え可能に駆動するホットプラグ駆動部１５８と、差動信号線に接続されて差動信号を伝送する差動通信部１６８，１６９とを有し、ホットプラグ駆動部１５８によって第１の線１６１，１６５の信号レベルがＬレベルからＨレベルへ及びＨレベルからＬレベルへ切り換わる場合、差動通信部１６８，１６９が動作可能範囲で動作するデータ伝送回路１００と、データ伝送回路１００を介して送受信する差動信号の信号処理を行う信号処理部とを具備する。
【選択図】図４Ａ

Description

本発明は、データ伝送装置及びデータ伝送回路に関する。

ＤＶＤプレーヤ、セットトップボックス等の映像送信装置とＴＶ受像機・モニタ等の映像受信装置との間のマルチメディアインターフェースの一例としてＨＤＭＩ(High Definition Multimedia Interface)規格がある。ＨＤＭＩ出力端子を有する機器をソース機器と称し、ＨＤＭＩ入力端子を有する機器をシンク機器と称する。映像送信装置はソース機器であり、映像受信装置はシンク機器である。ＨＤＭＩ入力端子とＨＤＭＩ出力端子とを有し、ソース機器とシンク機器の両者の機能を有する機器をリピータ機器と称する。

ソース機器がシンク機器に接続されると、ソース機器からシンク機器へ接続したことを知らせるために＋５Ｖ電源信号が送信される。＋５Ｖ電源信号はソースレディを示す信号でもある。

シンク機器は、＋５Ｖ電源信号を受信すると映像信号の受信の準備を始め、準備が整うとホットプラグ検出（ＨＰＤ）信号（Ｈｉｇｈ信号）をソース機器へ送信する。ＨＰＤ(Hot Plug Detect)信号はシンクレディを示す信号でもある。

シンク機器は、自身の表示可能な映像形式情報を格納するＥＤＩＤ（Extended Display Identification Data）を記憶するＥＤＩＤメモリを有する。映像形式情報には映像データの形式及び解像度、同期周波数等のディスプレイ仕様、音声データの形式、サンプリング周波数：Ｆｓ及びビット長等の音声仕様データが含まれる。

ソース機器は、ＨｉｇｈレベルのＨＰＤ信号を受信すると、ＤＤＣ（Display Data Channel）ラインを利用してシンク機器のＥＤＩＤメモリからＥＤＩＤを読み込み、ＥＤＩＤ内に書かれているシンク機器の表示可能な映像形式情報を読み取る。

また、ソース機器は、ＤＤＣラインを通じてシンク機器との間でＨＤＣＰ（High-bandwidth Digital Content Protection）認証に必要なデータをやり取りする。認証に必要なデータとしては、例えば、ＨＤＣＰ鍵情報があるが、この例ではシンク機器の記憶領域にＨＤＣＰ鍵情報が格納されているとする。認証とは、シンク機器が映像信号を受信する権限があることをソース機器が確認することである。認証が成立すると、ソース機器は共有された秘密鍵で映像を暗号化してシンク機器に送信する。

ＥＤＩＤ読込み・認証後、ソース機器はシンク機器の形式に合った映像、音声、ＡＵＸ情報をＴＭＤＳ（Transition Minimized Differential Signaling）方式でシンク機器へ送信する。

ＨＤＭＩ規格にはＣＥＣ（Consumer Electronics Control）という機器間の相互制御に関する規格も規定されている。ＨＤＭＩ機器は、リピータを介してツリー状に接続される。ＣＥＣは単線式低速シリアルバスを利用する。ＣＥＣにより実現される機能の一例としては、ソース機器からシンク機器を制御するワンタッチプレイがある。ＤＶＤ（Digital Versatile Disc）等のソース機器を再生モードにする（再生ボタンを押す）と、ソース機器からＴＶ受像機等のシンク機器を制御して、必要に応じてシンク機器を自動的にオンして、信号パスを自動的に自機（ＤＶＤ）側に設定し、再生映像をシンク機器で表示可能状態とする。

このようなＨＤＭＩ規格に準拠したデータの送受信方法において、ソース機器からシンク機器へのデータ送信だけでなく、シンク機器からソース機器へのデータ送信を行うことで双方向高速通信が可能となるようにした通信システムが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に記載された通信システムは、ＴＭＤＳデータチャンネルの少なくとも１つに受信装置から送信装置への通信部を設け、送信装置から受信装置へのデータ送信を行わない未使用区間において、受信装置から送信装置へ時分割送信によるデータ送信を行っている。

この特許文献１に記載された通信システムによると、送信装置から受信装置への送信タイミングと受信装置から送信装置への送信タイミングを制御することによって、ＨＤＭＩ規格に準拠したデータ送受信における互換性を保ちつつ、高速の双方向通信を行うことができるとしている。

また、ＨＤＭＩ規格に準拠したデータ送受信を制御するにあたって、ＨＰＤ信号を検出し、その信号レベルに応じてデータの読み出しあるいは書き込みを行うようにしたディスプレイ装置がある（例えば、特許文献２参照）。

特許文献２に記載されたディスプレイ装置は、ＨＰＤ信号が「Ｈ」レベルであるとき、通信インターフェース（ＨＤＭＩ）を介してディスプレイ装置のメモリに記録された記録情報をＤＶＤ側に読み出すことができる。
特開２００７−３１１８８４号公報 特開２００７−２２６２５１号公報

しかし、特許文献１に記載された通信システムによると、高速の双方向通信を行うにあたってＴＭＤＳデータチャンネルを用いて時分割でデータ伝送を行っているため、任意のタイミングで双方向へデータ伝送を行うことができないという問題がある。

従って、本発明の目的は、任意のタイミングで高速の双方向通信を行うことのできる、データ伝送装置及びデータ伝送回路を提供することにある。

本発明は上記目的を達成するため、通信路のホットプラグ検出情報を送出するための第１の線と、前記第１の線と対をなす第２の線とで差動信号を送受信する差動信号線と、前記第１の線の信号レベルをＬレベル又はＨレベルに切り換え可能に駆動するホットプラグ駆動部と、前記差動信号線に接続されて差動信号を伝送する差動通信部とを有し、前記ホットプラグ駆動部で前記第１の線の信号レベルがＬレベルからＨレベルへ及びＨレベルからＬレベルへ切り換わる場合、前記差動通信部が動作可能範囲で動作するデータ伝送回路と、前記データ伝送回路を介して送受信する前記差動信号の信号処理を行う信号処理部とを具備することを特徴とするデータ伝送装置を提供する。

また、本発明は上記目的を達成するため、通信路のホットプラグ検出情報を送出するための第１の線と、前記第１の線と対をなす第２の線とで差動信号を送受信する差動信号線と、前記第１の線の信号レベルをＬレベル又はＨレベルに切り換え可能に駆動するホットプラグ駆動部と、前記差動信号線に接続されて差動信号を伝送する差動通信部とを具備し、前記ホットプラグ駆動部によって前記第１の線の信号レベルがＬレベルからＨレベルへ及びＨレベルからＬレベルへ切り換わる場合、前記差動通信部が動作可能範囲で動作することを特徴とするデータ伝送回路を提供する。

本発明によれば、任意のタイミングで高速の双方向通信を行うことができる。

以下に、本発明の実施の形態を、図面を参照して詳細に説明する。

（第１の実施の形態）
図１は、本発明の第１の実施の形態に係るデータ伝送システムの一例を示す全体図である。このデータ伝送システム１は、本実施の形態においてシンク機器となる映像受信装置（テレビ）１０と、ソース機器となるＤＶＤレコーダ２０と、映像受信装置１０とＤＶＤレコーダ２０とを接続するとともに双方向の高速通信が可能なＨＭＤＩケーブル３から構成されており、ＨＤＭＩケーブル３は、シンク機器からソース機器へ任意のタイミングで高速データ伝送が可能な通信線３００を有する。また、映像受信装置１０には、アンテナに接続されたアンテナ線２と、ＩＰ（Internet Protocol）通信網に接続されたイーサネット（登録商標）ケーブル４が接続されている。

映像受信装置１０は、ＤＶＤレコーダ２０で再生されたＤＶＤの映像及び音声のデータをＨＭＤＩケーブル３を介して伝送されることにより再生する。また、アンテナ線２に接続されたアンテナで受信したテレビジョン放送信号に基づく映像及び音声を出力する。また、イーサネット（登録商標）ケーブル４を介して受信したＩＰＴＶ(Internet Protocol Television)に基づく映像及び音声を出力する。

また、映像受信装置１０は、上記したテレビジョン放送信号のデータ及びＩＰＴＶに基づくデータ等をＨＤＭＩケーブル３に含まれる通信線３００を介してＤＶＤレコーダ２０に高速で伝送可能に構成されている。

図２は、本発明の第１の実施の形態に係るデータ伝送システムを概略的に示すブロック図である。

映像受信装置１０は、テレビジョン放送信号を受信するテレビ機能部１１０と、ＨＤＭＩ規格に準拠したデジタル映像信号を受信するＨＤＭＩ機能部１２０と、イーサネット（登録商標）ケーブル４を介して伝送されるＩＰＴＶを受信するＬＡＮ（Local Area Network）機能部１３０と、テレビ機能部１１０、ＨＤＭＩ機能部１２０、及びＬＡＮ機能部１３０の出力を選択するセレクタ１２と、セレクタ１２から出力される映像信号に基づいて表示部１１に映像を表示させる表示駆動部１３と、セレクタ１２から出力される音声信号に基づいてスピーカー１４Ａ，１４Ｂに音声を出力させる音声駆動部１５と、ユーザの手操作に基づく入力操作を行う操作部１６と、ユーザの入力操作に基づいてリモートコントローラ１０Ａから送信された遠隔操作信号を受信する受信部１７と、映像受信装置１０の各部を統括的に制御する制御部１８と、制御部１８のＣＰＵが実行する制御プログラムを格納した読み出し専用メモリと、ＣＰＵに作業エリアを提供する読み出し書き込みメモリと、各種の設定情報及び制御情報等が格納される不揮発性メモリとを含むメモリ部１９とを有している。

テレビ機能部１１０は、ＴＶ（Television）入力端子１１１にアンテナ線２を介して接続されるアンテナ１１２によってテレビジョン放送信号を受信し、所定のチャンネルの信号を抽出するチューナ部１１３と、チューナ部１１３から出力される受信信号から映像信号Ｖ１及び音声信号Ａ１に復元する信号処理部１１４とを有する。

ＨＤＭＩ機能部１２０は、ＨＤＭＩ端子１２１に接続され、ＤＶＤレコーダ２０からＨＤＭＩ端子１２１を介して受信したＨＤＭＩ規格のデジタル映像信号を映像成分と音声成分とに分離するＨＤＭＩ通信部１００と、ＨＤＭＩ通信部１００から出力される映像成分と、ＨＤＭＩ通信部１００から出力される音声成分をそれぞれＶ２，Ａ２として出力している。また、ＨＤＭＩ機能部１２０は、ＨＤＭＩ通信部１００に設けられる後述する通信部で受信した差動信号に基づく映像信号を映像成分と音声成分とに分離してそれぞれＶ４，Ａ４として出力する信号処理部１２２を有している。ＨＤＭＩ端子１２１にはＤＶＤレコーダ２０のＨＤＭＩ端子２０１と接続されるデジタル伝送バスとしてのＨＤＭＩケーブル３が接続されている。

ＬＡＮ機能部１３０は、ＬＡＮ端子１３１に接続されるイーサネット（登録商標）ケーブル４を介してＩＰＴＶ放送信号を受信し、所定のチャンネルの信号を抽出するＬＡＮ通信部１３２と、ＬＡＮ通信部１３２から出力される受信信号から映像信号Ｖ３及び音声信号Ａ３に復元する信号処理部１３３とを有する。

セレクタ１２は、テレビ機能部１１０から出力されたアナログの映像信号Ｖ１及び音声信号Ａ１と、ＨＤＭＩ機能部１２０から出力されたアナログの映像信号Ｖ２及び音声信号Ａ２と、ＬＡＮ機能部１３０から出力されたアナログの映像信号Ｖ３及び音声信号Ａ３とを選択的に切り換えて表示駆動部１３及び音声駆動部１５に出力する機能を有する。

ＤＶＤレコーダ２０は、ＨＤＭＩ端子２０１に接続されているＨＤＭＩケーブル３を介して映像受信装置１０のＨＤＭＩ通信部１００との間で双方向の高速データ伝送を行う後述する通信部を含むＨＤＭＩ通信部２００と、ＤＶＤ等の記録媒体２０２に対する記録及び再生を行う記録再生部２０３と、記録再生部２０３から供給されるエンコードデータを、ベースバンドの映像信号と音声信号にＭＰＥＧデコードし、そのベースバンドの映像信号と音声信号を、ＨＤＭＩ通信部２００に供給するコーデック２０４とを有する。記録再生部２０３は、コーデック２０４から出力されるエンコードデータや、ＨＤＭＩ通信部２００から出力されるエンコードデータを記録することができる。

図３は、本発明の第１の実施の形態に係るデータ伝送路を部分的に示す概略構成図である。

本実施の形態において、ソース機器とシンク機器とを接続するデータ伝送路は、ＨＤＭＩ通信部２００、ＨＤＭＩケーブル３、及びＨＤＭＩ通信部１００とで構成されている。このデータ伝送路は、映像成分及び音声成分を含む映像信号を３つのＴＭＤＳチャンネル（Ｃｈ０、Ｃｈ１、Ｃｈ２）でソース機器からシンク機器に伝送するとともに、３つのＴＭＤＳチャンネルで伝送する画素データに同期したピクセルクロックをＣＫチャンネルで伝送する高速デジタル伝送路と、ケーブルの接続状態を示すＰＷ＋５Ｖ線、ＨＰＤ線、機器の状態を制御するＣＥＣ線、ＥＤＩＣ情報を伝送するＤＤＣ線等の信号線からなる情報伝送路で構成されている。

ＨＤＭＩ通信部２００には、シンク機器が映像信号を受信する権限を有するか否かの認証を行うマイクロコンピュータ２５６が設けられている。

ＨＤＭＩ通信部１００には、マイクロコンピュータ１５６と、本実施の形態におけるシンク機器である映像受信装置で表示可能な映像形式情報を格納するＥＤＩＤを記憶するＥＤＩＤメモリ１５７と、マイクロコンピュータ１５６によって駆動されてＨＰＤ線３ＪのＨ（Ｈｉｇｈ）レベル−Ｌ（Ｌｏｗ）レベルを切り換えるスイッチ１５８とが設けられている。

高速デジタル伝送路は、ソース機器から入力するＲＧＢ各８ビットの映像信号を１０ビットのシリアルデータにエンコードするエンコーダ２５０と、エンコードされたＲＧＢ各１０ビットのシリアルデータを差動信号に変換する差動アンプ２５１〜２５３と、ピクセルクロックを差動信号に変換する差動アンプ２５４と、差動アンプ２５１〜２５４から出力される差動信号を伝送する差動信号線３Ａ〜３Ｈと、差動信号線３Ａ〜３Ｈを介して伝送された差動信号をシンク機器側で受信して１０ビットのシリアルデータに復号化する差動アンプ１５１〜１５４と、１０ビットのシリアルデータを各８ビットの映像信号に復号化するデコーダ１５０とを有する。

情報伝送路は、ソース機器の電源とシンク機器のマイクロコンピュータ１５６とを接続するＰＷ＋５Ｖ線３Ｉと、ソース機器の通信部２６０とシンク機器の通信部１６０とを介して接続されてシンク機器の接続状態をソース機器に伝えるＨＰＤ線３Ｊと、ＨＰＤ線３Ｊとともにシンク機器とソース機器との間の差動信号の伝送に用いられるＮＣ線３Ｋと、機器間の相互制御を行うための情報を伝送するＣＥＣ線３Ｌと、シンク機器との間でＨＤＣＰ認証に必要なデータを伝送するＤＤＣ線３Ｍ，３Ｎとを有する。

ＨＰＤ線３Ｊ及びＮＣ線３Ｋは、例えば、ツイストペア線からなる通信線３００を構成しており、ソース機器とシンク機器との間でＩＥＥＥ(Institute of Electrical and Electronics Engineers)８０２．３に準拠したフレームに基づく差動信号を伝送する双方向のデジタル伝送路として機能する。なお、通信線３００を用いたデータ伝送については、上記したＩＥＥＥ８０２．３に準拠したフレーム伝送方式以外の他の伝送方式で行うこともできる。

このＨＤＭＩケーブル３は、各線に対応してコネクタ３１０，３１１に設けられる端子３１０ａ〜３１０ｎ，３１１ａ〜３１１ｎが、ＨＤＭＩ端子２０１，１２１の対応する各端子２０１ａ〜２０１ｎ，１２１ａ〜１２１ｎに電気的に接続するように設けられている。

図４Ａは、図３に示す第１の実施の形態の情報伝送路を部分的に示す図である。

ソース機器側の通信部２６０においては、ＨＤＭＩ端子２０１の端子２０１ｊに接続される信号線２６１が図示しないマイクロコンピュータに接続されている。信号線２６１は、ＨＤＭＩケーブル３のＨＰＤ線３Ｊに接続される。この信号線２６１は信号線２６５に接続されており、信号線２６５にはコンデンサ（Ｃ１）２６６が接続されている。また、ＨＤＭＩ端子２０１の端子２０１ｋに接続される信号線２６７は、ＨＤＭＩケーブル３のＮＣ線３Ｋに接続される。この信号線２６７は信号線２６２と接続されており、信号線２６２にはコンデンサ（Ｃ２）２６３が接続されている。信号線２６２と信号線２６５は、抵抗（Ｒ３）２６４を介して接続されている。信号線２６２，２６５は、受信アンプ２６８及び送信アンプ２６９にそれぞれ接続されている。なお、受信アンプ２６８及び送信アンプ２６９は、図示しない信号処理部に接続されている。

この信号線２６１，２６５及び信号線２６２，２６７は、対になって差動伝送する差動信号線を構成しており、差動通信部である受信アンプ２６８及び送信アンプ２６９と電気的に接続されて、ＨＤＭＩケーブル３のＨＰＤ線３Ｊ，ＮＣ線３Ｋを介したデータ伝送を行うように構成される。

シンク機器側の通信部１６０においては、ＨＤＭＩ端子１２１の端子１２１ｊ（第１の端子）に接続される信号線１６１がＨＤＭＩケーブル３のＨＰＤ線３Ｊに接続される。信号線１６１は、抵抗（Ｒ１）１５８Ｃを介してスイッチ１５８に接続されている。この抵抗（Ｒ１）１５８Ｃ及びスイッチ１５８は、通信部１６０の外部に設けられている。信号線１６１は、信号線１６５に接続されており、信号線１６５にはコンデンサ（Ｃ１）１６６が接続されている。また、ＨＤＭＩ端子１２１の端子１２１ｋ（第２の端子）に接続される信号線１６７は、ＨＤＭＩケーブル３のＮＣ線３Ｋに接続される。この信号線１６７は、抵抗（Ｒ２）１７０を介して電源Ｖｃｃに接続されるとともに信号線１６２と接続されており、信号線１６２にはコンデンサ（Ｃ２）１６３が接続されている。信号線１６２と信号線１６５は、抵抗（Ｒ３）１６４を介して接続されている。信号線１６２，１６５は、受信アンプ１６８及び送信アンプ１６９にそれぞれ接続されている。なお、受信アンプ１６８及び送信アンプ１６９は、図示しない信号処理部（図２の１２２，１３２）に接続されている。

この信号線１６１，１６５（第１の線）及び信号線１６２，１６７（第２の線）は、対になって差動伝送する差動信号線を構成しており、差動通信部である受信アンプ１６８及び送信アンプ１６９と電気的に接続されて、ＨＤＭＩケーブル３のＨＰＤ線３Ｊ，ＮＣ線３Ｋを介したデータ伝送を行うように構成される。

スイッチ１５８は、電源Ｖｃｃに接続するためのスイッチ１５８Ａと、ＧＮＤに接続するためのスイッチ１５８Ｂを有する駆動部を構成している。スイッチ１５８Ａ及び１５８Ｂは、図３で説明したマイクロコンピュータ１５６によって駆動される。このスイッチ１５８Ａ及び１５８Ｂの動作に基づいてマイクロコンピュータ１５６にＨレベル又はＬレベルのＨＰＤ信号が出力される。スイッチ１５８Ａ及び１５８Ｂの動作パターンに基づくＨＰＤ信号の出力については、表１に示す通りである。

本実施の形態において、ＨＰＤ線３Ｊは高周波成分としてのデータ伝送用と、ＨＰＤ信号の伝送用とが異なる周波数帯域で通信することにより共用される。高周波成分は、例えば１０ＭＨｚ〜１ＧＨｚの帯域であり、ＨＰＤ信号は、例えば、ＤＣから１ＭＨｚの帯域である。

次に、図４Ａに示す情報伝送路の動作をもとに、第１の実施の形態のデータ伝送システムの動作について説明する。

まず、シンク機器側（通信部１６０）において、図示しない信号処理部から出力されたＩＥＥＥ８０２．３に準拠したデジタル信号が送信アンプ１６９に入力すると、送信アンプ１６９はそのデジタル信号を差動信号に変換し、通信線３００を介してそのデジタル信号に基づく差動信号をソース機器側（通信部２６０）に伝送する。

スイッチ１５８は、シンク機器である映像受信装置１０の状態が変化した等の場合にソース機器であるＤＶＤレコーダ２０に対して何らかの処理を促すため、ＯＮ／ＯＦＦ動作を行う。このＯＮ／ＯＦＦ動作は、通信線３００を介してシンク機器側からソース機器側にデータ伝送が行われているときにも発生する。

ここで説明を簡単にするため、以下の説明では通信部２６０を切り離し、シンク機器側の通信部１６０の部分について説明する。スイッチ１５８は、抵抗（Ｒ１）１５８Ｃを介して電源Ｖｃｃ又はＧＮＤに直列に接続されており、回路電流路は、電源Ｖｃｃ−Ｒ２−Ｃ２−Ｒ３−Ｃ１−Ｒ１−駆動点（スイッチ１５８Ａ，１５８Ｂ）となる。ここで、駆動点が電源ＶｃｃからＧＮＤ（ＨレベルからＬレベル）へ、また、ＧＮＤから電源Ｖｃｃ（ＬレベルからＨレベル）へ変化した場合の瞬時電流は、Ｖｃｃ／（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３）となり、受信アンプ１６８及び送信アンプ１６９の差動入力電圧は、Ｖｃｃ×Ｒ３／（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｒ３）となる。

ここで、Ｒ１＝Ｒ２＝１ＫΩ、Ｒ３＝５０Ω、Ｖｃｃ＝５Ｖとすると、５×５０／２０５０＝０．１２Ｖの差が発生する。今、差動通信部の動作可能範囲が２．０Ｖから３．０Ｖで、抵抗１６４（Ｒ３）両端の電位（動作電圧）を定常時２．５Ｖとしたとき、抵抗１６４（Ｒ３）両端の電位に±０．１２Ｖの変動が生じることを意味するが、本実施の形態において、このような変動が生じたとしても上記した差動通信部の２．０Ｖから３．０Ｖの動作可能範囲にあるので、受信アンプ１６８及び送信アンプ１６９は正常に動作することができる。同様にソース側の通信部２６０の受信アンプ２６８及び送信アンプ２６９も正常に動作することができる。

図４Ｂは、既存のホットプラグ検出回路を含む情報伝送路を部分的に示す図である。

図４Ｂに示すＨＤＭＩ通信部１００は、通信線１６５が抵抗（Ｒ１）１７１を介して電源Ｖｃｃに接続される点、及びスイッチ１５８が抵抗を介さずにＧＮＤに接続するように構成されている点で相違しており、その他は図４Ａに示す情報伝送路と同様に構成されている。

図４Ｂに示すＨＤＭＩ通信部１００において、スイッチ１５８をＯＮにすると、信号線１６１がＧＮＤに接続される。このとき、信号線１６１に接続される信号線１６５に設けられたコンデンサ（Ｃ１）１６６の電荷がＧＮＤに放電されるので、信号線１６５側のＰ１における電位は−（Ｖｃｃ−Ｖｐ１）となる。そのため、差動入力は受信アンプ１６８及び送信アンプ１６９の動作可能範囲外（動作の飽和域）となり、Ｖｃｃ−Ｒ２−Ｃ２−Ｒ３−Ｃ１−ＧＮＤの回路で定常状態のＶｐ１＝Ｖｐ２となるまで過度状態が続くことになる。この時間の中でＶｐ１とＶｐ２がほぼ等しくなると差動通信部は正常動作を開始するが、それまでは正常に動作することができないという不都合がある。例えば、Ｖｃｃ＝５Ｖ、Ｖｐ１＝２．５Ｖとすると、瞬時的にＰ１の電位は−２．５Ｖとなり、受信アンプ１６８及び送信アンプ１６９の動作範囲外（動作の飽和域）となってしまう。

また、スイッチ１５８がＯＮから図４Ｂに示す状態であるＯＦＦになると、信号線１６１はＧＮＤから切断され、信号線１６５に設けられたコンデンサ（Ｃ１）１６６は抵抗（Ｒ１）１７１を介して接続される電源Ｖｃｃによって充電される。この場合は、Ｖｃｃ−Ｒ２−Ｃ２−Ｒ３−Ｃ１−Ｒ１−Ｖｃｃの回路で定常状態のＶｐ１＝Ｖｐ２となるまで過度状態が続くことになる。この場合、スイッチ１５８がＯＦＦからＯＮになる場合と異なり、差動通信部の差動入力の差動電圧差は過度電流×抵抗（Ｒ３）１６４となるが、抵抗（Ｒ１）１７１が加わったために定常状態までの過度電流は小さく、差動通信部の動作可能範囲内となるので受信アンプ１６８及び送信アンプ１６９は正常動作することができる。

このように、図４Ｂに示す既存のホットプラグ検出回路を含む情報伝送路の場合、ＨＰＤ信号がＨレベルからＬレベルに切り換わる際に、差動信号線の一方である信号線１６１及び１６５の電圧が動作可能範囲外まで低下し、差動通信部が動作できない状況が生じることにより、データ伝送が途切れるという現象が生じる。

（第１の実施の形態の効果）
上記した第１の実施の形態によると、スイッチ１５８とＨＰＤ線３Ｊとの間に抵抗１５８Ｃを直列に接続してＨＰＤ線３Ｊを駆動することにより、駆動点が電源ＶｃｃからＧＮＤ、又はＧＮＤから電源Ｖｃｃへ切り換えられたとしても、駆動電流の変化が抑えられ、その結果、スイッチ１５８の駆動に関係なく受信アンプ１６８及び送信アンプ１６９が正常に動作し、双方向の高速データ伝送を任意のタイミングで行うことができる。

また、通信線３００を介した通信部１６０と通信部２６０との間のデータ伝送は、上記したＨＰＤ信号がＨレベルからＬレベル、又はＬレベルからＨレベルに変化するいずれの場合であっても途切れることなく可能である。

また、例えば、シンク機器からソース機器へのデータ伝送中にＨＰＤ信号がＨレベルからＬレベル、又はＬレベルからＨレベルに切り換わったことによる過渡状態においても、データ伝送を途切れさせることなく継続させることができる。ＨＰＤ信号がＨレベルからＬレベルに切り換えられた場合、ＴＭＤＳラインによるソース機器からシンク機器へのデータ伝送はできなくなるが、通信線３００はＨＰＤ信号に関係なくデータ伝送が行える。そのため、ＨＤＭＩ規格に準拠したデータ伝送における互換性を保ちながら、さらにＨＰＤ信号の状態に制約を受けない双方向の高速データ伝送が可能になる。

例えば、図１において、映像受信装置１０に接続されたＤＶＤレコーダ２０のＨＰＤ信号がＬレベルで、ＤＶＤレコーダ２０からは映像受信装置１０がシンク機器として認識されていない場合でも、ＨＤＭＩケーブル３の通信線３００は、ＨＰＤ信号の状態に関係なく映像受信装置１０からＤＶＤレコーダ２０に対してデータ伝送可能な状態にある。そのため、例えば、イーサネット（登録商標）ケーブル４を介して映像受信装置１０に入力するＩＰＴＶ放送をＨＤＭＩケーブル３の通信線３００を介してＤＶＤレコーダ２０に伝送し、ＤＶＤに記録することができる。

また、通信線３００を介してＤＶＤレコーダ２０に伝送可能なデータとして、上記した映像信号以外に、例えば、操作信号等の他のデータを伝送することもできる。さらにＤＶＤレコーダ２０側から任意のタイミングで通信線３００を介して映像受信装置１０へデータを伝送することも可能である。このように、双方向に円滑にデータを伝送できることにより、機能拡張を図ることができる。

また、上記した通信線３００によれば、映像受信装置１０からＤＶＤレコーダ２０へのデータ伝送時にＨＰＤ信号がＬレベルからＨレベルに切り換わった場合でも、通信線３００のインピーダンス変動を受信アンプ１６７及び送信アンプ１６８の動作可能範囲内に抑えることができるので、安定した高速データ伝送を実現できる。

（第２の実施の形態）
図５Ａは、本発明の第２の実施の形態に係るデータ伝送システムの一例を示す全体図である。なお、第２の実施の形態における機器間の通信回路については、第１の実施の形態で説明した通信回路と同様に構成されている。以下の説明において、第１の実施の形態と同一の構成及び機能を有する部分については同一の符号を付している。

このデータ伝送システム１は、映像受信装置（テレビ）１０と、ＤＶＤレコーダ２０と、映像受信装置１０及びＤＶＤレコーダ２０に接続されるＡＶアンプ３０と、ＡＶアンプ３０に接続されたスピーカー５０Ｌ，５０Ｒを有し、ＤＶＤレコーダ２０とＡＶアンプ３０とが通常のＨＤＭＩケーブル５で接続されるとともに、ＡＶアンプ３０と映像受信装置１０とが第１の実施の形態で説明した通信線３００を有するＨＤＭＩケーブル３によって接続されている。

このデータ伝送システム１において、ＤＶＤレコーダ２０でＤＶＤを再生し、映像を映像受信装置１０の表示部１１に表示させるとともに、ＡＶアンプ３０に接続されたスピーカー５０Ｌ，５０Ｒから音声を出力する場合について以下に説明する。

ＤＶＤレコーダ２０は、再生されたＤＶＤの映像信号をＨＤＭＩケーブル５を介してＡＶアンプ３０に出力する。ＡＶアンプ３０は、ＤＶＤレコーダ２０からシリアルデータで伝送された映像信号をさらに映像受信装置１０に伝送し、そのシリアルデータから抽出し、デコードすることにより得られるアナログの音声信号をスピーカー５０Ｌ，５０Ｒに出力する。このようなシステム構成では、ＡＶアンプ３０で音量等の調整を行うことにより、映像受信装置１０の表示部１１に表示される映像に合わせた臨場感のある音声出力が可能となる。

次に、映像受信装置１０でテレビジョン放送信号を受信し、その音声をＡＶアンプ３０を介してスピーカー５０Ｌ，５０Ｒから出力させたい場合について説明する。

このデータ伝送システム１では、映像受信装置１０の音声信号をＨＤＭＩケーブル３の通信線３００を介してＡＶアンプ３０に伝送する。ＡＶアンプ３０は、伝送された音声信号に基づくアナログの音声信号をスピーカー５０Ｌ，５０Ｒに出力する。この場合、映像受信装置１０とＡＶアンプ３０との間のＨＰＤ線のＨレベル又はＬレベルの状態に関係なく安定した音声信号の伝送を行うことができる。

図５Ｂは、第１の実施の形態で説明した通信線が存在しない場合のデータ伝送システムの一例を示す全体図である。

図５Ｂに示すデータ伝送システム１Ａは、図５Ａで説明したＨＤＭＩケーブル３に代えて、通常のＨＤＭＩケーブル５によって映像受信装置１０とＡＶアンプ３０とを接続するとともに、映像受信装置１０からＡＶアンプ３０へ音声信号を伝送するＳ／ＰＤＩＦ(Sony/Philips Digital Interface Format)ケーブル６を設けている。

このデータ伝送システム１Ａでは、映像受信装置１０の音声信号をＳ／ＰＤＩＦケーブル６を介してＡＶアンプ３０に伝送する。そのため、映像受信装置１０とＡＶアンプ３０との間に少なくとも２本のケーブルが必要となり、結線が煩雑になる。

（第２の実施の形態の効果）
上記した第２の実施の形態によると、双方向のデータ伝送が可能な通信線３００を有するＨＤＭＩケーブル３で映像受信装置１０とＡＶアンプ３０とを接続したので、ＨＰＤ信号の状態に関係なく映像受信装置１０からＡＶアンプ３０へ音声信号を伝送することができる。なお、第２の実施の形態では、映像受信装置１０からＡＶアンプ３０に音声信号を伝送する動作について説明したが、ＡＶアンプ３０から映像受信装置１０に対して制御信号等のデータを通信線３００を介して任意のタイミングで伝送することも可能である。

（第３の実施の形態）
図６は、本発明の第３の実施の形態に係るデータ伝送システムの一例を示す全体図である。なお、第３の実施の形態における機器間の通信回路についても、第１の実施の形態で説明した通信回路と同様に構成されている。

このデータ伝送システム１は、映像受信装置１０に対してＤＶＤレコーダ２０とセットトップボックス４０がそれぞれＨＤＭＩケーブル３１，３２を介して接続されている。また、映像受信装置１０にはＩＰ通信網に接続されたイーサネット（登録商標）ケーブル４が接続されている。本実施の形態では、ＤＶＤレコーダ２０及びセットトップボックス４０がソース機器であり、映像受信装置１０がシンク機器である。

このような機器接続状態において、映像受信装置１０で映像を見ているとき、見ている映像とは異なる番組を録画したいという要求があるものとする。例えば、映像受信装置１０でＩＰＴＶを見ながら、セットトップボックス４０で受信した番組をＤＶＤレコーダ２０で録画する場合である。

（第３の実施の形態の効果）
上記した第３の実施の形態によると、映像受信装置１０では、セットトップボックス４０からＨＤＭＩケーブル３１の通信線３００を介して伝送された圧縮映像信号を中継してＨＤＭＩケーブル３２の通信線３００を介してＤＶＤレコーダ２０に伝送する。このことにより、ＤＶＤレコーダ２０は、ユーザが映像受信装置１０でＩＰＴＶを見ている最中であっても、ＨＤＭＩケーブル３１，３２の通信線３００を介して伝送された番組に基づく映像信号をＤＶＤに記録することができる。

そのユーザがＩＰＴＶを見ている状態では、各ＨＤＭＩケーブル３１，３２のＨＰＤ線３Ｊは、Ｌレベルに駆動されている。その状態から、ユーザがセットトップボックス４０を再生に切り換えた場合、ＨＤＭＩケーブル３１のＨＰＤ線３ＪはＨレベルに駆動され、セットトップボックス４０は受信信号を復号し、映像受信装置１０に対してＨＤＭＩケーブル３１を介してその復号映像信号を伝送する。映像受信装置１０は、このような場合でもセットトップボックス４０からＨＤＭＩケーブル３１の通信線３００を介して伝送された圧縮映像信号を中継することができるので、ＨＤＭＩケーブル３２の通信線３００を介してＤＶＤレコーダ２０に伝送されている圧縮映像信号は途切れることなく伝送される。

［他の実施の形態］
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されず、本発明の技術思想を逸脱あるいは変更しない範囲内で種々な変形が可能である。

第３の実施の形態では、映像受信装置１０でＩＰＴＶを見ているときにセットトップボックス４０からＤＶＤレコーダ２０へデータ伝送を行うものとしたが、例えば、映像受信装置１０が待機状態のときであっても、通信線３００がデータ伝送可能に接続されていれば、セットトップボックス４０とＤＶＤレコーダ２０との間で任意のタイミング双方向のデータ伝送を行うことも可能である。

本発明の第１の実施の形態に係るデータ伝送システムの一例を示す全体図である。 本発明の第１の実施の形態に係るデータ伝送システムを概略的に示すブロック図である。 本発明の第１の実施の形態に係るデータ伝送路を部分的に示す概略構成図である。 図３に示す第１の実施の形態の情報伝送路を部分的に示す図である。 既存のホットプラグ検出回路を含む情報伝送路を部分的に示す図である。 本発明の第２の実施の形態に係るデータ伝送システムの一例を示す全体図である。 第１の実施の形態で説明した通信線が存在しない場合のデータ伝送システムの一例を示す全体図である。 本発明の第３の実施の形態に係るデータ伝送システムの一例を示す全体図である。

符号の説明

１，１Ａ…データ伝送システム、２…アンテナ線、３，３１，３２…ＨＤＭＩケーブル、３Ａ〜３Ｈ…差動信号線、３Ｉ…ＰＷ＋５Ｖ線、３Ｊ…ＨＰＤ線、３Ｋ…ＮＣ線、３Ｌ…ＣＥＣ線、３Ｍ，３Ｎ…ＤＤＣ線、４…イーサネット（登録商標）ケーブル、５…ＨＤＭＩケーブル、６…Ｓ／ＰＤＩＦケーブル、１０…映像受信装置、１０Ａ…リモートコントローラ、１１…表示部、１２…セレクタ、１３…表示駆動部、１４Ａ，１４Ｂ…スピーカー、１５…音声駆動部、１６…操作部、１７…受信部、１８…制御部、１９…メモリ部、２０…ＤＶＤレコーダ、３０…ＡＶアンプ、４０…セットトップボックス、５０Ｌ，５０Ｒ…スピーカー、１００…ＨＤＭＩ通信部、１１０…テレビ機能部、１１１…入力端子、１１２…アンテナ、１１３…チューナ部、１１４…信号処理部、１２０…ＨＤＭＩ機能部、１２１，２０１…ＨＤＭＩ端子、１２２…信号処理部、１３０…ＬＡＮ機能部、１３１…端子、１３２…ＬＡＮ通信部、１３３…信号処理部、１５０…デコーダ、１５１〜１５４…差動アンプ、１５６…マイクロコンピュータ、１５７…メモリ、１５８，１５８Ａ，１５８Ｂ…スイッチ、１５８Ｃ…抵抗、１６０，１６０Ａ…通信部、１６１，１６２，１６５，１６７…信号線、１６３，１６６…コンデンサ、１６４，１７０…抵抗、１６８…受信アンプ、１６９…送信アンプ、２００…ＨＤＭＩ通信部、１２１ａ，１２１ｊ，１２１ｋ，２０１ａ，１２１ｊ，２０１ｋ…端子、２０２…記録媒体、２０３…記録再生部、２０４…コーデック、２５０…エンコーダ、２５１〜２５４…差動アンプ、２５６…マイクロコンピュータ、２６０…通信部、２６１，２６２，２６５，２６７…信号線、２６３，２６６…コンデンサ、２６４…抵抗、２６８…受信アンプ、２６９…送信アンプ、３００…通信線、３１０，３１１…コネクタ、３１０ａ，３１１ａ…端子

Claims (8)

1. 通信路のホットプラグ検出情報を送出するための第１の線と、前記第１の線と対をなす第２の線とで差動信号を送受信する差動信号線と、前記第１の線の信号レベルをＬレベル又はＨレベルに切り換え可能に駆動するホットプラグ駆動部と、前記差動信号線に接続されて差動信号を伝送する差動通信部とを有し、前記ホットプラグ駆動部によって前記第１の線の信号レベルがＬレベルからＨレベルへ及びＨレベルからＬレベルへ切り換わる場合、前記差動通信部が動作可能範囲で動作するデータ伝送回路と、
   前記データ伝送回路を介して送受信する前記差動信号の信号処理を行う信号処理部とを具備することを特徴とするデータ伝送装置。
2. 前記第１の線を駆動する前記ホットプラグ駆動部の駆動は、前記第１の線のＬレベル及びＨレベルの駆動電流が略一致することを特徴とする請求項１に記載のデータ伝送装置。
3. 前記第１の線は、電源又はＧＮＤとの間に抵抗を介して接続され、前記ホットプラグ駆動部による前記電源又は前記ＧＮＤとの接続時に前記抵抗を介して駆動されることを特徴とする請求項１に記載のデータ伝送装置。
4. 前記差動通信部は、前記第１の線の信号レベルをＬレベルからＨレベルに及びＨレベルからＬレベルに切り換えることに伴って生じる動作電圧の変動域よりも前記動作可能範囲が大きいことを特徴とする請求項１に記載のデータ伝送装置。
5. 通信路のホットプラグ検出情報を送出するための第１の線と、前記第１の線と対をなす第２の線とで差動信号を送受信する差動信号線と、
   前記第１の線の信号レベルをＬレベル又はＨレベルに切り換え可能に駆動するホットプラグ駆動部と、
   前記差動信号線に接続されて差動信号を伝送する差動通信部とを具備し、
   前記ホットプラグ駆動部によって前記第１の線の信号レベルがＬレベルからＨレベルへ及びＨレベルからＬレベルへ切り換わる場合、前記差動通信部が動作可能範囲で動作することを特徴とするデータ伝送回路。
6. 前記第１の線を駆動する前記ホットプラグ駆動部の駆動は、前記第１の線のＬレベル及びＨレベルの駆動電流が略一致することを特徴とする請求項５に記載のデータ伝送回路。
7. 前記第１の線は、電源又はＧＮＤとの間に抵抗を介して接続され、前記ホットプラグ駆動部による前記電源又は前記ＧＮＤとの接続時に前記抵抗を介して駆動されることを特徴とする請求項５に記載のデータ伝送回路。
8. 前記差動通信部は、前記第１の線の信号レベルをＬレベルからＨレベルに及びＨレベルからＬレベルに切り換えることに伴って生じる動作電圧の変動域よりも前記動作可能範囲が大きいことを特徴とする請求項５に記載のデータ伝送回路。

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