JP5444310B2

JP5444310B2 - 双方向通信インタフェース装置、送信装置及び受信装置

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Publication number: JP5444310B2
Application number: JP2011251940A
Authority: JP
Inventors: 伸明鈴木; 孝土井; 正彦馬渡
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2011-11-17
Filing date: 2011-11-17
Publication date: 2014-03-19
Anticipated expiration: 2031-11-17
Also published as: EP2595335A1; JP2013110471A; US20130128124A1

Description

本発明の実施の形態は、双方向通信インタフェース装置、送信装置、受信装置、信号伝送方法及び信号伝送システムに関する。

双方向通信インタフェース装置として、ＨＤＭＩ（High-definition Digital Media Interface）ケーブルや光ファイバ、等が広く利用されている。

また、ＨＤＭＩケーブルを用いる接続においても、音声信号の伝達を改善したＨＤＭＩ−ＡＲＣ（Audio Return Channel，バージョン１．４）や、イーサネット（登録商標）／Ethernet（登録商標）を経由した制御信号の受け渡しが可能なＨＥＣ（HDMI Ethernet Channel，バージョン１．４）等が制定されている。

特開２０１１−１０２９３号公報

より高速が伝送速度（伝送容量）に対する要求、あるいは伝送距離（伝送可能距離）を高める要求に従い、ＩＥＥＥ（Institue of Electrical and Electronics Engineers）８０２．３ａｅで標準化されている１０ＧｂＥ（１０ Gigabit Ethernet（ギガビットイーサネット））に類似する高速の通信が可能なケーブルも、単一方向通信については既に実用化されている。

本発明の目的は、１００ＧｂＥ（ギガビットイーサネット）規格を見すえた高速の通信規格に適応する双方向通信インタフェース装置、送信装置、受信装置、信号伝送方法及び信号伝送システムを提供することである。

実施形態によれば、双方向通信インタフェース装置は、第１の伝送路と、第２の伝送路と、第３の伝送路と、を具備する。第１の伝送路は、送信側機器の端子群のうち所定規格において差動信号によるデータ送信の端子として規定された端子と、受信側機器の端子群のうち前記所定規格において差動信号によるデータ受信の端子として規定された端子とを接続する。第２の伝送路は、前記第１の伝送路とは異なる伝送路であって、前記送信側機器側の端子群のうち前記所定規格において第１の信号の伝送に用いられると規定された第１の端子と前記受信側機器側の端子群のうち前記所定規格において第２の信号の伝送に用いられると規定された第２の端子とを接続する。第３の伝送路は、前記第１及び第２の伝送路とは異なる伝送路であって、前記送信側機器側の端子群のうち前記所定規格において前記第２の信号の伝送に用いられると規定された第３の端子と、前記受信側機器側の端子群のうち前記所定規格において前記第１の信号の伝送に用いられると規定された第４の端子とを接続する。

実施形態を適用する双方向通信インタフェース装置の一例を示す概略図。実施形態を適用する双方向通信インタフェース装置の一例を示す概略図。実施形態を適用する双方向通信インタフェース装置が伝送する信号の流れの一例を示す概略図。実施形態を適用する双方向通信インタフェース装置における信号の流れの検証の一例を示す概略図。実施形態を適用する双方向通信インタフェース装置の一例を示す概略図。実施形態を適用する双方向通信インタフェース装置の一例を示す概略図。実施形態を適用する双方向通信インタフェース装置の伝送方式の一例を示す概略図。実施形態を適用する双方向通信インタフェース装置の伝送方式の一例を示す概略図。実施形態を適用する双方向通信インタフェース装置の一例を示す概略図。

以下、実施の形態について図面を参照して説明する。

図１は、実施形態を適用する双方向通信インタフェースシステムの一例を示す。なお、以下に説明する要素や構成あるいは機能は、ハードウエアで実現するものであってもよいし、マイクロコンピュータ（処理装置、ＣＰＵ）等を用いてソフトウエアで実現するものであってもよい。

双方向通信インタフェース１０１は、信号伝送路、すなわちケーブル本体１０１ａと、ソース（source）機器２０１と接続する第１の（ソース機器側）コネクタ１１１と、シンク（sink）機器３０１と接続する第２の（シンク機器側）コネクタ１２１を含む。ソース機器２０１は、双方向通信インタフェース１０１の第１のコネクタ１１１と接続するインタフェース部（レセプタクル（機器側コネクタ））２１１を含む。シンク機器３０１は、双方向通信インタフェース１０１の第２のコネクタ１２１と接続するインタフェース部（レセプタクル（機器側コネクタ））３１１を含む。

ソース機器２０１は、例えばコンテンツすなわち番組あるいはプログラムの映像（ビデオ）信号及び音声または音響（オーディオ）信号を記録し、再生するレコーダ装置あるいはコンテンツの再生のみが可能なプレーヤ装置、ゲーム装置あるいはビデオカメラ等を含む。ソース機器２０１はまた、パーソナルコンピュータ（Personal Computer，ＰＣ）や、ＰＣに接続可能で、例えばＤＶＤ規格／ＣＤ規格等の光ディスクが保持するデータ（コンテンツ）を再生するデータ再生装置（光ディスクドライブ装置）、例えばＳＳＤ（Solid State Drive，半導体メモリ装置）からデータ（コンテンツ）の読み出しが可能なリーダ・ライタ（データ再生装置）、ＳＳＤ等のメモリ装置を有し、携帯可能な携帯端末装置もしくはデジタルフォトカメラ装置あるいは携帯電話装置、あるいは自動車等に搭載もしくはユーザが携帯することのできるナビゲーション装置であってもよい。

シンク機器３０１は、例えば映像信号及び音声または音響信号を再生するテレビジョン受信装置、あるいは映像信号を表示するモニタ装置（ディスプレイ）及び音声または音響信号を再生するスピーカ（及びオーディオアンプ）等を含む。

図２は、図１に概略を示した双方向通信インタフェース１０１におけるケーブル本体１０１ａ、ソース機器２０１と接続する第１のコネクタ１１１、及びシンク機器３０１と接続する第２のコネクタ１２１における信号伝送の例を示す。

双方向通信インタフェース１０１は、それぞれツイスト（ペア）線により規定される第１〜第３のチャンネルＣＨ０，ＣＨ１及びＣＨ２、クロック線ＣＫ、及びＨＰＤ（Hot Plug Detected）線とＲＳＶ（Reserve）線とをツイストしたＨＰＤ／ＲＳＶ線を、少なくとも含む。それぞれのチャンネル（導線）、ＣＫ線、ＨＰＤ／ＲＳＶ線は、いずれも所定の信号を伝送する伝送路（通信路／信号線）として機能する。

なお、第１〜第３のチャンネルＣＨ０，ＣＨ１及びＣＨ２のそれぞれは、画像信号のうちのＧ（Green），Ｂ（Bule），Ｒ（Red）のそれぞれの色成分に対応するものとする。また、ＣＫ（クロック）線とＨＰＤ／ＲＳＶ線は、第１のコネクタ１１１と第２のコネクタ１２１とにおいて、ＣＫ線がＨＰＤ／ＲＳＶ端子と、ＨＰＤ／ＲＳＶ線がＣＫ端子と、それぞれ接続するよう、ＣＫ線とＨＰＤ／ＲＳＶ線とが、本来の接続対象と異なる端子と接続される。一方、ＨＰＤ線は、現行のＨＤＭＩ（High-definition Digital Media Interface）規格に準拠し、相手方機器の接続の検出に用いる信号線である。また、ＲＳＶ線は、双方向通信インタフェース１０１が準拠する規格に従い、例えば双方向通信路として利用されることを考慮した拡張用として準備されている。

また、双方向通信インタフェース１０１は、例えばソース側（第１の）コネクタ１１１が含む電源（Ｖｃｃ）からシンク側（第２の）コネクタ１２１へ＋５Ｖの電源を供給可能な電源線（ＰＷ）、及び現行のＨＤＭＩ−ＣＥＣ（Consumer Electronics Control）規格に準拠するＣＥＣ線、等を含む。

ソース機器２０１のコネクタ２１１は、音声信号（Audio）及び映像信号（Video）について、「方式１」及び「方式２」のいずれかによる信号伝送を受け持つ送信部２２１、「方式１」による送信及び「方式２」による送信を切り替えるスイッチ（ＳＷ）２３１、スイッチ２３１による切り換えを制御するマイクロコンピュータ２４１を含む。

なお、「方式１」は、現行のＨＤＭＩ規格に準拠する伝送方式（規格）であり、以下単にＨＤＭＩまたはＨＤＭＩ１と称する。

また、「方式２」は、現行のＨＤＭＩ規格に準じた規格に準拠することを前提とし、現行のＨＤＭＩ規格よりも信号伝送速度が高められた伝送方式（規格）であり、以下単にＨＤＭＩ−IIまたはＨＤＭＩ−ＴＹＰＥ２もしくはＴＹＰＥ２と称する。

スイッチ２３１は、マイクロコンピュータ２４１による指示に従い、シンク機器３０１からの信号を受信する通信部２５１に適用する通信モード（通信ブロック２を用いる通信２及び通信ブロック３を用いる通信３）の切り換えにも利用される。また、マイクロコンピュータ２４１は、ＣＥＣラインを通じた通信モード（通信ブロック１を用いる通信１）の送受信が可能な通信部２４３を、一体に、あるいはファームウエアとして有する。なお、マイクロコンピュータ２４１は、スイッチ２３１の前段（シンク機器３０１側）で、シンク機器３０１から供給されるＨＰＤ（Hot Plug Detected）信号を取得し、シンク機器３０１の特性及び状態を把握できる。

シンク機器３０１のコネクタ３１１は、「方式１」及び「方式２」のいずれかによりソース機器２０１から伝送される信号を受信し、音声信号及び映像信号を出力する受信部３２１、ソース機器２０１から伝送される信号に応じ、受信部３２１を、「方式１」及び「方式２」のいずれかに対応するよう切り換えるスイッチ（ＳＷ）３３１、スイッチ３３１による切り換えを制御するマイクロコンピュータ３４１を含む。なお、スイッチ３３１は、マイクロコンピュータ３４１による指示に従い、シンク機器３０１からの信号を受信する通信部３５１に適用する通信モード（通信ブロック２を用いる通信２及び通信ブロック３を用いる通信３）の切り換えにも利用される。また、マイクロコンピュータ３４１は、ＣＥＣライン（線）を通じた通信モード（通信ブロック１を用いる通信１）の送受信が可能な通信部３４３を、一体に、あるいはファームウエアとして有する。なお、マイクロコンピュータ３４１は、スイッチ３３１の前段（信号伝送路１０１側）に、ソース機器２０１に対して供給するＨＰＤ（Hot Plug Detected）信号を、ソース機器２０１が取得可能に、供給する。

また、シンク機器３０１のコネクタ３１１は、ソース機器２０１からの読取りに応じて自身（シンク機器３０１）の性能（再生能力）をソース機器２０１側で判別可能とするためのＥＤＩＤ（Extended Display Identification Data、性能情報）をソース機器２０１に伝達可能に、自身の映像再生能力情報（性能）を保持したＥＤＩＤ（Extended Display Identification Data）部３６１を含む。すなわち、ＥＤＩＤ部３６１は、シンク機器（テレビ装置）３０１の（映像信号の）受信可能タイミングが、例えば「１０８０ｐ（パラレス）」まで、である、等を、ソース機器２０１からの読み出しコマンドに従い、ソース機器２０１に提供する。

上述した双方向インタフェース装置１０１においては、図３により詳述するが、ソース機器２０１側のコネクタ２１１からシンク機器３０１側のコネクタ３１１に対し、通信部２５１の通信ブロック２による通信２により、ＣＫ端子からテスト信号が出力される。このとき、ＨＤＭＩ（方式１）において用いるクロックＣＫは、スイッチ２３１により遮断される。

ソース機器２０１からのテスト信号は、ケーブル（伝送路）１０１ａのＣＫ線とＨＰＤ／ＲＳＶ線とがツイストされていることにより、シンク機器３０１側のコネクタ３１１のＨＰＤ／ＲＳＶ端子に入力される。

シンク機器３０１のコネクタ３１１は、通信部３５１の通信ブロック２による通信２により、ＨＰＤ／ＲＳＶ端子で受けたテスト信号をＣＫ端子に転送し、ＣＫ端子からソース機器２０１のコネクタ２１１に向けて出力する。

ソース機器２０１のコネクタ２１１は、スイッチ２３１を経由して受信したシンク機器３０１のコネクタ３１１からのテスト信号を、自身のＨＰＤ／ＲＳＶ端子で受信する。

すなわち、ソース機器２０１のコネクタ２１１のＨＰＤ／ＲＳＶ端子で受信し、通信部２５１の通信ブロック２に戻されたテスト信号が、シンク機器３０１のコネクタ３１１に向けて自身（通信部２５１の通信ブロック２）が、ＣＫ端子を通じて出力したテスト信号であることを検出できた場合、
（ａ）相手機器（シンク機器３０１）は、「方式２」（ＨＤＭＩ−II／ＴＹＰＥ２）による信号伝送が可能な新しい通信機能を保有している、
（ｂ）ケーブル１０１ａ（インタフェース１０１）は、新しい（「方式２」（ＨＤＭＩ−II）による信号伝送が可能である、の２点が（ソース機器２０１において）検証され、
本提案が定める現行のＨＤＭＩ（「方式１」）規格とはとは異なる通信規格（信号伝送規格）に従う通信（「方式２（ＨＤＭＩ−II）」）を行うことができる、と判断できる。

より詳細には、上述した２点の検証（「方式２（ＨＤＭＩ−II）」による通信が可能であることのチェック）は、図４により以下に説明する通り、ソース機器２０１側のコネクタ２１１のＣＫ端子からテスト信号を出力する［４０１］。

シンク機器３０１のコネクタ３１１は、ＨＰＤ／ＲＳＶ端子により（ソース機器２０１からの）テスト信号を受信（検出）する［４０２］。

シンク機器３０１は、コネクタ３１１内のスイッチ３３１により、受信したテスト信号を、同コネクタ３１１内のＣＫ端子に転送する［４０３］。

シンク機器３０１のコネクタ３１１は、（ＨＰＤ／ＲＳＶ端子から転送された）テスト信号を、ＣＫ端子から送信する［４０４］。

ソース機器２０１のコネクタ２１１は、シンク機器３０１からのテスト信号を、ＨＰＤ／ＲＳＶ端子にて受信する［４０５］。

ソース機器２０１は、通信部２５１及びマイクロコンピュータ２４１により、受信したテスト信号が最初にＣＫ端子（通信部２５１）から送信したテスト信号と同一であるか否か（同一であること）を判断する［４０６］。

ソース機器２０１は、受信したテスト信号が最初にＣＫ端子から送信したテスト信号と同一であることを判断した場合、「方式２（ＨＤＭＩ−II）」による信号伝送が可能と判断する［４０７］。

という、上述の検証を行い、判定［４０７］により判定された結果に従い、信号伝送を行う。

なお、シンク機器３０１においては、コネクタ３１１のスイッチ３３１が動作していることを前提に、シンク機器３０１の電源がオフであってもよい（シンク機器３０１がオンされている必要がない）。

また、上記の「方式２」による通信が可能であることのチェックは、シンク機器３０１の電源がオフである場合において、ソース機器２０１側から問い合わせ（テスト信号の送信、あるいはＣＥＣラインによる通信ブロック２の有無のチェック）を実施する例を示したが、シンク機器３０１の電源がオンでソース機器２０１の電源がオフの場合においても、一部の手順の順番及び信号送信の方向を変更することで対応できる。

なお、上記の「方式２」による通信が可能であることのチェックは、シンク機器及びソース機器のそれぞれの電源がオンの場合には、テスト信号を受信した機器が通信ブロック２（通信モード２）を実行可能であることを返信する点が異なるのみで、テスト信号により、通信ブロック２（通信モード２）を実行可能であることをチェックすることは、実質的に同等である。

上述したように、本提案が定める「方式２（ＨＤＭＩ−II）」によりソース機器２０１からシンク機器３０１に信号を伝送する場合、通信ブロック２（通信２）を用いる通信の開始に先立って、相手機器（シンク機器３０１）が通信ブロック２を有し、結合されたケーブル１０１ａが（現行のＨＤＭＩ（「方式１」）と異なる）通信２による通信に適用できるかを検出することを、通信ブロック２（通信部２５１）からテスト信号を発生し、スイッチ２３１を経由して、ＣＫ端子から送出し、シンク機器３０１から送信されるＨＰＤ／ＲＳＶ端子からのテスト信号、あるいはそれに対応する応答信号を受け取ることができた場合、通信２による通信が可能である、と判断する。

なお、通信部２５１（ソース機器２０１側）及び通信部３５１（シンク機器３０１側）においてテスト信号により上述の２点が検証されて、「方式１」（現行のＨＤＭＩ）とは異なる通信規格に従う通信（信号伝送）を行うことができる、と判断できた場合、通信部２５１（ソース機器）及び通信部３５１（シンク機器）相互間において、通信ブロック２（通信２）及び通信ブロック３（通信３）の両者を用いて、現行のＨＤＭＩと同等の信号伝送、すなわちＥＤＩＤ情報のソース機器側への伝達、著作権保護機能のための暗号化／復号化情報の受け渡し、ＨＥＣ（HDMI Ethernet Channel）による信号伝送、及び通信ブロック１を用いる通信１によるＣＥＣ通信などを分担するものとする。

なお、図５に示すように、ソース機器２０１とシンク機器３０１とは、現行のＨＤＭＩケーブル１１０１ａで接続されることが可能である。この場合、「方式１」の現行のＨＤＭＩ規格に従う信号伝送が可能である。

反面、「方式２」による信号伝送が可能である機器相互の接続であるから、上述の２点の検証の結果、ＨＰＤ／ＲＳＶ端子からのテスト信号、あるいはそれに対応する応答信号を受け取れないことが検出できた場合（ＣＫ線とＨＰＤ／ＲＳＶ線のツイストが無いためテスト信号が戻らない）において、通信１（現行のＣＥＣ規格に従う通信）を用いる通信であって、例えばベンダーコマンドなどによるテスト通信信号（新規通信命令）により、相手機器が通信ブロック２を有しているか否か（通信２による信号伝送が可能か否か）を検出する。

以下、通信１（現行のＣＥＣ通信）を用いる通信（テスト通信信号）により、相手機器が通信ブロック２を有していない（通信２による信号伝送ができない）ことを検出した場合、現行のＨＤＭＩ通信を行うものとする。

一方、通信１（現行のＣＥＣ通信）を用いる通信により、相手機器が通信ブロック２を有していることが検出できた場合、「方式２」による通信が可能であること、及びケーブル（伝送路）１１０１ａを、「方式２」に対応するケーブル（図１に示すケーブル１０１ａ）に変更するよう、ユーザに報知する。この場合、シンク機器３０１の映像表示部に、ＧＵＩ（Graphical User Interface）等により、ケーブルに関するメッセージを表示させることで、対応できる。

なおケーブル１０１ａは、現行のＨＤＭＩケーブル１１０１ａが接続可能なレセプタクルに対して接続可能な端子形状を有する。

ここで、ケーブル１１０１ａにおいては、当該ケーブルの両端のコネクタのＧ，Ｂ，Ｒ端子のそれぞれ、ＣＫ端子及びＨＰＤ端子が、当該コネクタがソース機器／シンク機器のレセプタクルに接続された場合に、当該レセプタクルのＧ，Ｂ，Ｒ（ＣＨ０，ＣＨ１，ＣＨ２）端子、ＣＫ端子及びＨＰＤ端子に夫々接続されるように配置される。

一方ケーブル１０１ａのコネクタ１１１においては、現行ケーブル１１０１ａのＧ，Ｂ，Ｒ端子のそれぞれの位置にはＧ，Ｂ，Ｒ端子が、現行ケーブルのＣＫ端子の位置には第１端子が、現行ケーブルのＨＰＤ端子の位置には第２端子が設けられる。またケーブル１０１ａのコネクタ１２１においては、現行ＨＤＭＩケーブル１１０１ａのＧ，Ｂ，Ｒ端子の位置にはＧ，Ｂ，Ｒ端子が、現行ケーブルのＣＫ端子の位置には第３端子が、現行ケーブルのＨＰＤ端子の位置には第４端子が設けられる。そしてケーブル１０１ａにおいては、ケーブル両端のＧ，Ｂ，Ｒ端子のそれぞれを結ぶ導線（信号線）と、第１端子及び第４端子を結ぶ導線と、第２端子及び第３端子を結ぶ導線（信号線）とが配線される。つまりケーブル１０１ａは、当該ケーブル１０１ａがシンク及びソース機器に接続された場合、ソース機器のＧ，Ｂ，Ｒ端子のそれぞれとシンク機器のＧ，Ｂ，Ｒ端子のそれぞれとを接続し、ソース機器のＨＰＤ端子とシンク機器のＣＫ端子とを接続し、ソース機器のＣＫ端子とシンク機器のＨＰＤ端子とを接続する。

また、図６に示すが、ソース機器２０１に、現行のＨＤＭＩケーブル１１０１ａにより接続された相手方機器（シンク機器）１３０１が上述した通信２に対応していない場合、信号伝送は、相手方機器１３０１の受信部１３２１が対応する「方式１」になる。

この場合、ＣＥＣラインを用いた通信１による情報取得、ＥＤＩＤを用いた相手先性能等の入手は、現行のＨＤＭＩ規格に準じるものとなる。また、マイクロコンピュータ１３４１及びインタフェース（ＩＦ３）１３４５により、相手方機器内のＨＰＤ処理（ソース機器からのＨＰＤの読み出し要求に対する応答）等が実現される。

なお、図７及び図８に、図２（図３）に示した「方式２」が適用可能な本提案の通信方式の好適な例を示す。

図７において、ソース機器２０１側通信部２５１及びシンク機器３０１側通信部３５１相互間では、ソース機器２０１側のコネクタ２１１の送信部２２１の出力は、「方式２」による信号伝送に際し、スイッチ２３１を経由して端子部に出力され、双方向通信インタフェース１０１の第１のコネクタ１１１を通じて、ケーブル本体１０１ａに入力される。

すなわち、「方式２」による送信時には、音声信号はパケット化処理部２７１でパケット化され、パラレル変換／多重化部２７２において、映像信号（Ｂ／Ｇ／Ｒ）のブランキング期間に時間多重される。なお、映像信号のＲ，Ｇ，Ｂの各信号は、ＴＭＤＳ（Transition-Minimized Differential Signaling：遷移時間最短差動信号伝送方式）エンコーダ２７３の前段で（パラレル変換部２７２により）パラレル信号に変換され、それぞれ８ビットから１０ビットへ変換された後、シリアルデータに変換される。

ＴＭＤＳエンコーダ２７３の出力は、スイッチ２３１が内蔵する増幅器／波形等価器により所定強度に増幅され、ケーブル本体１０１ａの第１〜第３のチャンネルＣＨ０，ＣＨ１，ＣＨ２，及びクロック線ＣＫにより、シンク機器３０１のコネクタ３１１に入力される。なお、スイッチ２３１が波形等価器を含む場合、必要に応じ、帰還時の波形の等価の程度が評価される。従って、高速伝送あるいは長距離伝送に対して、伝送信号の劣化あるいは判別性能への影響（結果的に、判別能力の低下を引き起こす）を抑止できる。

シンク機器３０１においては、「方式２（ＨＤＭＩ−II）」により伝送された信号は、スイッチ３３１を経由して受信部３２１に入力され、受信部３２１及び後段の処理部により、映像信号及び音声信号に復調される。

すなわち、現行のＨＤＭＩ（「方式１」）に比較して、「方式２」を適用することにより、具体的には、
ａ）クロック線ＣＫチャンネルにより、信号データも伝送できる、
ｂ）第１〜第３のチャンネルＣＨ０，ＣＨ１及びＣＨ２が、クロックを再現できる信号データも伝送する、
ことにより、ソース機器２０１からシンク機器３０１への信号伝送の速度を高めることができる。

なお、ＣＥＣラインにより、トランシーバ２７４及びトランシーバインタフェース２７５により、通信ブロック１による通信１が実行される。

なお、「方式２」として示す実施の形態に対応可能な双方向通信インタフェース１０１（ケーブル本体１０１ａ）にスイッチ（増幅器を内蔵することもできる）２３１を設けることにより、伝送距離や伝送速度にも関連があるが、例えば１０ＧｂＥ（１０ギガビットイーサネット）通信等において推奨されている静的／動的な波形等価器、等を必要とすることなく、一定の条件下で、高速通信が可能となる。また、伝送距離を一定距離、例えば１ｍ（メートル）程度を上限に制限できる場合、増幅器を省略できる場合もある。

図８に、図２及び図３を用いて説明した双方向通信インタフェースにおける「方式２」について、より高速の通信伝送を可能とする例を示す。なお、図８により以下に説明する伝送方式を用いることで、データ及びクロックを単一線路で伝送することが可能である。また、図８においては、送信部（Ｔｘ）ブロック及び受信部（Ｒｘ）ブロックを、シンク機器３０１側のＰＭＡブロック３９３及びＣＤＲ部３９３ａについて、抜き出して説明している。

既に、ＩＥＥＥ（Institue of Electrical and Electronics Engineers）８０２．３ａｅで標準化されている１０ギガビットイーサネット（１０ＧｂＥ）クラスにおいては、ソース機器２０１側からシンク機器３０１側へ伝送する映像信号Ｂは、非同期高速メモリ（ＦＩＦＯ）及びパケット化ブロック２８３にて、６４ビットのパラレル信号への速度変換とビット並列変換が行われ、次段に位置する送信部（Ｔｘ）のＰＣＳ（Physical Coding Sublayer）ブロック２９１で６６ビットに変換された後、ＰＭＡ（Physical Medium Attachment）ブロック２９３でシリアルデータに変換されて、シンク機器側に伝送される。

シンク機器３０１側では、受信部（Ｒｘ）が受信したシリアルデータは、ＣＤＲ（Clock Data Recovery）部３９３ａを含むＰＭＡブロック３９３において、６６ビットのパラレルデータへ変換され、ＰＣＳブロック３９１により６４ビットに逆変換される（６６／６４変換）。ＰＣＳブロック３９１により６４ビットに変換されたクロック及びデータ情報は、デパケット処理及び非同期高速メモリ（ＦＩＦＯ）ブロック３８３により、映像信号Ｂへ速度変換とビット並列変換が行われる。なお、Ｇ及びＲについては、Ｂ信号と実質的に同一であるから説明を省略する。

なお、ＰＣＳブロック２９１は、データすなわち通信情報に対し、コーディングおよびスクランブル処理を受け持つ。また、シンク機器３０１側のＰＣＳブロック３９１は、データのスクランブル処理及びデコーディングを受け持つ。

また、ＣＤＲ部３９３ａは、入力信号を、その入力信号の元のデータに復元する。

また、ＰＭＡ部２９３は、ＬＡＮ（Local Area Network）機能を提供するもので、シンク機器３０１のＭＡＣ(Media Access Control)アドレスを取得し、データ送信先すなわち相手方機器を特定する。なお、シンク機器３０１側のＰＭＡブロック３９３は、同様に、ソース機器２０１を、送信元として認識する。

より詳細には、ソース機器２０１側の水晶振動子及び発振器（ＸＯ）２８５によって基準クロックが発生され、ＸＯ側のＰＬＬ（Phased Lock Loop）部２９７にて、１５６．２５ＭＨｚ（ＣＫｆ１）、次の（次段の）ＰＬＬ部２９９にて、５．１５６２５ＧＨｚのクロック（ＣＫｆ２）が発生され、分周期（１／Ｎ）２９５において、クロック（ＣＫｆ２）の３３分周クロック（ＣＫｆ３）１５６．２５ＭＨｚが生成されている。クロックＣＫｆ２は、ＰＣＳブロック２６１による６４／６６変換に利用される。クロックＣＫｆ３は、ＦＩＦＯ／パケット化ブロック２８３及びＰＣＳブロック２９１の駆動に利用される。

一方、シンク機器３０１側では、水晶振動子及び発振器（ＸＯ）３９５によって基準クロックが発生され、ＰＬＬ部３９７にて１５６．２５ＭＨｚ（ソース機器側とは誤差を持つのでＣＫｆ１´と表記）、次の（次段の）ＰＬＬ部３９９にて５．１５６２５ＧＨｚのクロック（同様にＣＫｆ２´）が発生され、（ＰＭＡブロック３６３内の）ＣＤＲ部３９
３ａがクロックＣＫｆ２´を元に受信したデータの変化点を追従し、ソース機器３０１側の周波数に一致したクロック（ＣＫｆ２）を発生し、同時にデータの処理を行う。

以下、ＣＤＲ部３９３ａから出力されるクロック（ＣＫｆ２）を分周期（１／Ｎ）３９５で分周した３３分周クロック（ＣＫｆ３）１５６．２５ＭＨｚを用いてＦＩＦＯ／デパケット化ブロック３８３及びＰＣＳブロック３９１が駆動され、ソース機器２０１側と逆の処理がなされる。なお、Ｇ及びＲについては、Ｂ信号と実質的に同一であるから説明を省略する。

このように、図８に示す構成においては、データ及びクロックを、単一線路で伝送することが可能となり、１０ギガビットイーサネット（１０ＧｂＥ）規格に準拠した通信よりも高速の１００ＧｂＥ（ギガビットイーサネット）規格を見すえた高速の通信が期待できる。

なお、図８においては、受信部（Ｒｘ）のＰＭＡブロック（ＣＤＲ部を含む）に代えて、ＤＦＥ（Decision Feedback Equalizer）適応型の波形等価技術を採用することもできる。

図９は、図２に示した双方向通信インタフェース１０１において、ソース機器２０１のコネクタ２１１と接続する側すなわちコネクタ１１１、及びシンク機器３０１のコネクタ３１１と接続する側すなわちコネクタ１２１のそれぞれについて、接続対象となる機器との着脱（挿入／接続）時の方向性の明確化及び逆方向の接続を実質的に回避できる構成を適用する一例を示す。なお、信号処理系及び信号伝送系については、図２（図３）により説明したと同一であるから、その説明は省略する。

図９に示すように、双方向通信インタフェース１０１は、ソース機器と接続する第１のコネクタ１１１及びシンク機器と接続する第２のコネクタ１２１による識別に従う方向性を有する。このため、第１のコネクタ１１１は、ソース機器２０１のコネクタ２１１とのみ接続可能とする凸部１１１ａ及び凹部１１１ｂを含む。従って、ソース機器２０１のコネクタ２１１は、第１のコネクタ１１１の凸部１１１ａと接続する凹部２１１ｂ及び第１のコネクタ１１１の凹部１１１ｂと接続する凸部２１１ａを含む。

同様に、第２のコネクタ１２１は、シンク機器３０１のコネクタ３１１とのみ接続可能とする凸部１２１ａ及び凹部１２１ｂを含む。従って、シンク機器３０１のコネクタ３１１は、第２のコネクタ１２１の凸部１２１ａと接続する凹部３１１ｂ及び第２のコネクタ１２１の凹部１２１ｂと接続する凸部３１１ａを含む。

なお、それぞれの凸部及び凹部の形状は、双方向通信インタフェース１０１における方向性を示すこと、及び逆方向の接続を回避することが可能であれば任意の形状を用いることができ、また凹と突の組み合わせも自由に設定できる。

このような、ケーブル１０１ａの両端のコネクタのそれぞれに、任意形状の凸部と凹部等の接続対象となる機器との着脱（挿入／接続）時の方向性の明確化及び逆方向の接続を実質的に回避できる構成を設けることで、「方式２（ＨＤＭＩ−II）」による信号伝送が可能なケーブル１０１ａは、「方式１」の信号伝送のみが可能なケーブル１１０１ａとは接続できない構成とすることにより、誤接続が発生することが防止できる。また、方向性を明確にできるため、ユーザの負担も実質的に増大することが無い。

以上説明した通り、実施形態においては、クロック線ＣＫチャンネルが、信号データも伝送する「方式２（ＨＤＭＩ−II）」と呼ばれる伝送方式に対応する高速通信伝送が可能である。なお、「方式２」の場合はクロックを再現できる信号データも信号チャンネルにおいて同時に伝送できる。

なお、現行のＨＤＭＩ規格と実質的に同等の「方式１」と「方式２（ＨＤＭＩ−II）」との識別も、インタフェース（ケーブル本体）に付属するコネクタの形状の特徴を用いて自動的に実行されることから、ユーザの負担が増大することも無い。

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１０１…双方向通信インタフェース、１０１ａ…（「方式２（ＨＤＭＩ−II）」）が実現できる伝送路、１１１…ソース機器側コネクタ、１２１…シンク機器側コネクタ、２０１…録画再生装置（レコーダ装置／ＳＴＢ／チューナ装置／ソース機器）、２１１…コネクタ（ソース機器）、２２１…（「方式１（ＨＤＭＩ）」／「方式２（ＨＤＭＩ−II）」）送信部、２３１…スイッチ、２４１…マイクロコンピュータ、２５１…通信部、３０１…映像表示装置（テレビ受信装置／ディスプレイ／シンク機器）、３１１…コネクタ（シンク機器）、３２１…（「方式１」／「方式２」）受信部、３３１…スイッチ、３４１…マイクロコンピュータ、３５１…通信部、３６１…ＥＤＩＤ部。

Claims

送信側機器の端子群のうち所定規格において差動信号によるデータ送信の端子として規定された端子と、受信側機器の端子群のうち前記所定規格において差動信号によるデータ受信の端子として規定された端子とを接続する第１の伝送路と、
前記第１の伝送路とは異なる伝送路であって、前記送信側機器側の端子群のうち前記所定規格において第１の信号の伝送に用いられると規定された第１の端子と前記受信側機器側の端子群のうち前記所定規格において第２の信号の伝送に用いられると規定された第２の端子とを接続する第２の伝送路と、
前記第１及び第２の伝送路とは異なる伝送路であって、前記送信側機器側の端子群のうち前記所定規格において前記第２の信号の伝送に用いられると規定された第３の端子と、前記受信側機器側の端子群のうち前記所定規格において前記第１の信号の伝送に用いられると規定された第４の端子とを接続する第３の伝送路と、
を具備する双方向通信インタフェース装置。
前記第１の端子は、前記所定規格において前記第１の信号を出力する端子として規定され、
前記第２の端子は、前記所定規格において前記第２の信号を出力する端子として規定され、
前記第３の端子は、前記所定規格において前記第２の信号が入力される端子として規定され、
前記第４の端子は、前記所定規格において前記第１の信号が入力される端子として規定されている請求項１記載の双方向通信インタフェース装置。
前記第１及び第４の端子は所定バージョンのＨＤＭＩ[登録商標]規格においてＣＫ端子として規定され、前記第２及び第３の端子は、所定バージョンのＨＤＭＩ規格においてＨＰＤ／ＲＳＶ端子として規定されている請求項２記載の双方向通信インタフェース装置。
送信側機器の端子群のうち所定規格において差動信号によるデータ送信の端子として規定された端子と、受信側機器の端子群のうち前記所定規格において差動信号によるデータ受信の端子として規定された端子とを接続する第１の伝送路と、
前記第１の伝送路とは異なる伝送路であって、前記送信側機器側の端子群のうち前記所定規格において第１の信号の伝送に用いられると規定された第１の端子と前記受信側機器側の端子群のうち前記所定規格において第２の信号の伝送に用いられると規定された第２の端子とを接続する第２の伝送路と、
前記第１及び第２の伝送路とは異なる伝送路であって、前記送信側機器側の端子群のうち前記所定規格において前記第２の信号の伝送に用いられると規定された第３の端子と、前記受信側機器側の端子群のうち前記所定規格において前記第１の信号の伝送に用いられると規定された第４の端子とを接続する第３の伝送路と、
を具備する双方向通信インタフェース装置と接続される送信装置であって、
第１の伝送方式と、第１の伝送方式とは異なる第２の伝送方式とのうちのいずれかにより、前記データ送信の端子として規定された端子から前記第1の伝送路に対して映像信号を送信する送信部と、
所定の信号を前記第１の端子から前記第２の伝送路を介して相手先機器の前記第２の端子に送信した後、前記相手先機器の前記第４の端子から戻される前記所定の信号もしくは前記所定の信号に代わる前記相手先機器からの応答信号を、前記第３の伝送路を介して前記第１の端子とは異なる前記第３の端子で受信する通信部と、
を備え、
前記送信部は、前記通信部が前記第３の端子で前記所定の信号又は前記応答信号を受信したか否かに応じて、前記第１の伝送方式と前記第２の伝送方式とを切り替える、送信装置。
前記送信部が前記通信部を通じて前記所定の信号を送信する際に、前記送信部が送信する映像信号と一体的に送信されるクロック信号を分離する分離部をさらに備える請求項４記載の送信装置。
前記分離部は、前記通信部による前記所定の信号の送信時、前記相手先機器へのクロック信号の送信を停止する請求項５記載の送信装置。
前記通信部は、前記相手先機器から戻される前記所定の信号もしくは前記応答信号を、前記分離部を経由して受信する請求項５記載の送信装置。
前記通信部は、前記相手先機器のクロック信号出力端から出力される前記所定の信号もしくは前記応答信号を、前記所定の信号の出力に用いた端子と異なる入力端で受信する請求項７記載の送信装置。
送信側機器の端子群のうち所定規格において差動信号によるデータ送信の端子として規定された端子と、受信側機器の端子群のうち前記所定規格において差動信号によるデータ受信の端子として規定された端子とを接続する第１の伝送路と、
前記第１の伝送路とは異なる伝送路であって、前記送信側機器側の端子群のうち前記所定規格において第１の信号の伝送に用いられると規定された第１の端子と前記受信側機器側の端子群のうち前記所定規格において第２の信号の伝送に用いられると規定された第２の端子とを接続する第２の伝送路と、
前記第１及び第２の伝送路とは異なる伝送路であって、前記送信側機器側の端子群のうち前記所定規格において前記第２の信号の伝送に用いられると規定された第３の端子と、前記受信側機器側の端子群のうち前記所定規格において前記第１の信号の伝送に用いられると規定された第４の端子とを接続する第３の伝送路と、
を具備する双方向通信インタフェース装置と接続される受信装置であって、
相手方機器から第１の伝送方式または前記第１の伝送方式とは異なる第２の伝送方式により伝送される映像信号を、前記第1の伝送路を介して前記データ受信の端子として規定された端子から受信する受信部と、
前記相手先機器が送信する所定の信号を前記第２の伝送路を介して前記第２の端子で受信した場合に、前記所定の信号もしくは前記所定の信号に代わる応答信号を前記第２の端子と異なる前記第４の端子から前記第３の伝送路に送信する通信部、
を具備する受信装置。
前記受信部が前記通信部を通じて前記所定の信号もしくは前記応答信号を受信する際に、前記受信部が受信する映像信号と一体的に供給されるクロック信号を分離する分離部をさらに有する請求項９記載の受信装置。
前記分離部は、前記通信部による前記所定の信号もしくは前記応答信号の送信時、前記相手先機器からのクロック信号の受信を停止する請求項９記載の受信装置。
前記通信部は、前記相手先機器から入力される前記所定の信号もしくは前記応答信号を、前記分離部を経由して受信する請求項９記載の受信装置。
前記通信部は、前記相手先機器のクロック信号出力端から出力される前記所定の信号もしくは前記応答信号を、前記クロック信号の受信端と異なる受信端で受信する請求項９記載の受信装置。