JP6802250B2 - Av信号出力装置、av信号入力装置及びav信号入出力システム - Google Patents

Av信号出力装置、av信号入力装置及びav信号入出力システム Download PDF

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Description

本開示は、例えばHDMI(登録商標)(High-Definition Multimedia Interface)規格に準拠した既存の電気信号の伝送路に、追加して光信号を並走して伝送することに関し、既存の電気信号と光の伝送の相互制御に関する。
HDMI(登録商標)(High-Definition Multimedia Interface)などの画像伝送規格は、高精細度デジタルビデオ/オーディオインタフェースに関する技術であり、この技術は幅広く高精細度デジタルビデオ/オーディオ信号の伝送に使われている。例えば非特許文献1にあるように、HDMI(登録商標)規格においては、金属線を用いた伝送方法が定められており、適用される規格のバージョンが異なっても、受信側のDDC(Display Data Channel)に記録された情報により接続が可能となるなどの互換性が高く、広く汎用されている。
本開示においては、HDMI(登録商標)などの画像伝送規格に準拠した金属線のインタフェースを、「既存のインタフェース」と記載する場合がある。
特開平11−187023号公報
HDMI Specification Ver.1.3a[平成27年12月11日検索]、インターネット<URL:http://www.hdmi.org/manufacturer/specification.aspx>
金属線を用いた既存のインタフェースでは、金属線の伝送路特性により長いケーブルに適していなかったり、大容量の情報伝送には適していない場合があった。特許文献1のように光による伝送を用いる場合もあるが、既存のインタフェースと全く互換性がなくなるという課題がある。また、光伝送路のみを用いた場合には電力の供給が出来ないという課題がある。
本開示は、かかる点に鑑みてなされたものであり、既存のインタフェースの方式はそのまま用いた上で光伝送路を追加し、既存のインタフェースとの互換性を維持しつつ、より多くの情報量の伝送を行うことを目的とする。
本開示におけるAV信号出力装置は、第1の複数の通信用の信号線と、第1の複数の光出力信号を伝送する光伝送路を有する第1のコネクタと、AV信号を入力して第1の複数の作動信号と第1の複数の光出力信号を選択して出力する選択出力制御部と、前記第1の複数の通信用の信号線を用いて前記第1のコネクタの接続先の情報を読み出す情報判別部とを備え、前記情報判別部は前記情報から光情報を判別する光情報判別部を有し、前記第1の複数の通信用の信号線を用いて電力供給もしくは電力受電を行い、前記選択出力制御部は前記光情報判別部の情報を用いて判別し出力を制御することを特徴とする。
また、本開示におけるAV信号入力装置は、第2の複数の通信用の信号線と、第2の複数の光の入力信号の光伝送路を有する第2のコネクタとインタフェース、第2の複数の差動信号と前記第2の複数の光の入力信号を選択して入力してAV信号を出力する選択入力制御部と、前記第2の複数の通信用の信号線を用いて前記第2のコネクタにインタフェース情報を出力する情報格納部と、前記第2の複数の通信用の信号線を用いて電力供給もしくは電力受電を行い、前記情報格納部は光情報格納部を有することを特徴とする。
また、本開示におけるAV信号入出力システムは、前記AV信号出力装置と、前記第1のコネクタと前記第2のコネクタとを接続するインタフェースケーブルと、前記ケーブルを介して前記第1の複数の差動信号と前記第2の複数の差動信号が接続され、前記第1の複数の通信用の信号線と前記第2の複数の通信用の信号線が接続され、前記第1の複数の光と前記第2の複数の光が接続されることを特徴とする。
本開示によれば、既存のインタフェースと互換性を保って電力の受給を行った上で、既存のインタフェースで送受される光情報を用いて光接続の可否を判断して光接続を行い、既存のインタフェースの情報量の不足を補うことが可能となる。
図1は、実施の形態1におけるAV信号入出力システムの構成を示すブロック図である。 図2は、実施の形態1の変形例1における情報判別部の構成を示すブロック図である。 図3は、実施の形態1の変形例1における情報格納部の構成を示すブロック図である。 図4は、実施の形態1の変形例2における情報判別部の構成を示すブロック図である。 図5は、実施の形態1の変形例2における情報格納部の構成を示すブロック図である。 図6は、実施の形態1の変形例3におけるAV信号出力装置の構成を示すブロック図である。
以下、適宜図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
(実施の形態1)
以下、図1を用いて実施の形態1を説明する。
[1.構成]
図1は、実施の形態1に係るAV信号入出力システムを示すブロック図である。AV信号出力装置100と、AV信号入力装置200とが接続され、AV信号入出力システム300を構成している。
AV信号出力装置100は、接続先の情報を読み出して光接続を行うかどうかを判断し、判断結果に応じてAV信号を出力する。情報判別部110、選択出力制御部120、コネクタ130を備え、それらを接続する通信用の信号線160、差動信号170を伝送する信号線、複数の光の出力信号180を伝送する信号線などを備える。
4ペアの差動信号170は、選択出力制御部120からコネクタ130に送信される。複数の通信用の信号線160は、情報判別部110とコネクタ130とを接続している。電力の授受も通信用の信号線160を介して行われる。複数の光の出力信号180は、選択出力制御部120からコネクタ130に送信される。コネクタ130は、複数の光の出力信号180を伝送する光伝送路を有する。
情報判別部110は、通信用の信号線160を用いてコネクタ130の接続先の情報を読み出す。情報判別部110はさらに、接続先の情報から光情報を判別する光情報判別部190を有する。
選択出力制御部120は、前記光情報判別部190からの光情報150を受けて出力の選択制御を行い、入力されたAV信号140を出力する。すなわち、選択出力制御部120は既存の差動信号170と、光の出力信号180との切り替えを行う。
AV信号入力装置200は、接続先からの入力信号に基づいて出力信号を切り替える。情報格納部210、選択入力制御部220、コネクタ230を備え、それらを接続する通信用の信号線260、差動信号270を伝送する信号線、複数の光の入力信号280を伝送する信号線などを備える。
4ペアの差動信号270は、コネクタ230から選択入力制御部220に入力される。差動信号270を伝送する信号線は、既存のインタフェースで構成されてもよい。複数の通信用の信号線260は、情報格納部210とコネクタ230とを接続しており、既存のインタフェースで構成されてもよい。電力の授受も通信用の信号線260を介して行われる。複数の光の入力信号280は、コネクタ230から選択入力制御部220に入力される。コネクタ230は、複数の光の入力信号280の光伝送路を有する。
情報格納部210は、通信用の信号線260を介してコネクタ230に情報を出力する。情報格納部210は光情報格納部290を有する。光情報格納部290には、AV信号入力装置200が光で接続可能かどうかを示す情報(光情報)が格納されている。
選択入力制御部220は、入力信号(接続先から伝送されてきたAV信号)の状況により、差動信号270と光の入力信号280を選択的に切り替えて、AV信号240を出力する。
AV信号入出力システム300は、AV信号出力装置100のコネクタ130とAV信号入力装置200のコネクタ230を接続するケーブル310を有する。4ペアの差動信号170と270、通信用の信号線160と260、及びコネクタ130、230が有する複数の光伝送路とは、各々ケーブル310を介して接続される。
ケーブル310は、HDMI(登録商標)の規格の信号線と光の信号線の双方を備えている。
ケーブル310を接続した際に、差動信号170、270の信号線及び通信用の信号線160、260を用いた通信により、光情報を判断する。光情報判別部110において光で接続すると判断した場合には、光の出力信号180の伝送路が用いられ、光信号の通信が行われる。光で接続しないと判断した場合は、既存の差動信号170が出力される。この差動信号170または光の出力信号180が、AV信号出力装置100からAV信号140として出力され、AV信号入力装置200に入力されてAV信号240として出力されることで、既存の差動信号もしくは光信号のスムースな切り替えが実現する。
それにより、伝送路であるケーブル310が長い場合のデータ欠落が防止され、大容量の伝送や高速伝送にも適したシステムが提供される。
なお、既存の複数の通信用の信号線160、260と、既存の4ペアの差動信号170、270を伝送する信号線(以下、両者を合わせて既存のインタフェースと呼ぶ)は、HDMI(登録商標)におけるDDCライン等の通信線や4ペアの差動信号の信号線と互換性を保っており、例えばHDMI(登録商標)における信号と同一である。従って、AV信号出力装置100とAV信号入力装置200が既存のインタフェースのみで接続され、複数の光伝送路が接続されなくても、既存のインタフェースとの互換の範囲で通信は成立する。
さらに、本AV信号入出力システム300では、複数の光伝送路も接続されているため、光での通信も可能なハイブリッドシステムである。HDMI(登録商標)である既存のインタフェースと光が同居して、既存のインタフェースにおける通信を用いて、光と既存のインタフェースの切り替えを実現している。更にHDMI(登録商標)と互換性を持ったインタフェース接続プロトコル完了の後に光情報150を用いた接続を行うことも可能となる。
また、既存のインタフェースは銅線などの金属線で出来ている。光の信号線には、例えばグラスファイバや樹脂ファイバが用いられている。
[2.動作]
以上のように構成されたAV信号出力装置100と、AV信号入力装置200を含むAV信号入出力システム300について、その動作を以下に説明する。
AV信号出力装置100からAV信号を出力する場合、まずはケーブル310をAV信号出力装置100とAV信号入力装置200のそれぞれのコネクタ130と、コネクタ230に接続する。これにより、それぞれの4ペアの差動信号170、270の信号線と、複数の通信用の信号線160、260、及び複数の光伝送路が接続される。
AV信号出力装置100は、ケーブル310を介してAV信号入力装置200に接続されると、複数の通信用の信号線160のうちの接続検知用の信号線によって、AV信号入力装置200との接続を検知する。接続が検知されると、複数の通信用の信号線160、260のうちの情報通信線によって、AV信号入力装置200の情報格納部210から情報判別部110に情報を読み出す。
AV信号出力装置100は、情報判別部110の光情報判別部190に、AV信号入力装置200の情報格納部210の光情報格納部290の情報を読み出す。光情報格納部290には、光で受信可能かどうかが示される光ケーパビリティが格納されている。この光情報格納部290の情報が、既存のインタフェースを介して、光情報判別部190に読み出される。読み出された情報は、光情報150として、選択出力制御部120に送られる。これにより、AV信号入力装置200との光の接続可否が判断可能となる。
選択出力制御部120は、光情報150を元に、光接続の可否を判断する。光情報150に光で受信可能であることが記載されていると判別した場合は、選択出力制御部120は光の出力信号180を用いることを選択して出力を切り替える。また、光情報150にて光で受信可能であることが記載されていなかったと判別した場合は、4ペアの差動信号170を用いることを選択して出力を開始する。すなわち、光で接続可能と判断した場合には、光の出力信号180を通信手段として選択し、光で接続ができないと判断した場合には、4ペアの差動信号170を通信手段として選択する。
上述のような動作により、AV信号入力装置200の光情報格納部290の情報に基づいて、光伝送路を選択するか、既存のインタフェースである4ペアの差動信号を選択するかの切り替えが容易に実現される。また、既存のインタフェースの一部である複数の通信用の信号線160、260を用いることにより、電力の供給、もしくは受電が可能となる。
(実施の形態1の変形例1)
以下、図2、3を用いて実施の形態1の変形例1を説明する。図2は、AV信号出力装置100において光接続情報判別部191を光情報判別部190に有した場合のブロック図である。図3は、AV信号入力装置200において、光接続情報格納部291を光情報格納部290に有した場合のブロック図である。
光接続情報格納部291では、AV信号入力装置200における選択入力制御部220が実際に光で入力された場合に、光の接続情報が格納される。これにより、AV信号出力装置100にある光接続情報判別部191は実際に光がAV信号入力装置200に接続されていることを確認することが可能となる。例えば、光接続情報判別部191が光で接続されていると判断して光情報150を選択出力制御部120に出力した場合には、継続的に光の出力信号180を使用する。また、光接続情報判別部191が光では接続されていないと判断して光情報150を選択出力制御部120に出力した場合には、4ペアの差動信号170に切り替える。このように、接続に応じた流動的な制御が可能となる。
動作としては、AV信号入力装置200において光接続情報格納部291が光情報格納部290内に有している場合は、光の入力信号280が来ているかどうかを選択入力制御部220にて判断した結果を光接続情報格納部291に格納する。
光接続情報判別部191は、光接続情報格納部291に格納された光の入力信号が来ているかどうかの情報を判別して抽出し、光情報150として出力する。
光情報150は、光情報格納部290に格納された受信可能であるかどうかの情報のみで構成されることもあり、光接続情報格納部291に格納された光の入力信号を受けたかどうかも加味して構成されることもある。
選択出力制御部120は、それらの情報を使用して総合的な判断を行って光で出力するか、既存の差動信号インタフェースで出力するかを決定する。
(実施の形態1の変形例2)
以下、図4、5を用いて実施の形態1の変形例2を説明する。
図4は、上述の変形例1の構成において、さらに光のエラー情報判別部192を光接続情報判別部191に有した場合のブロック図である。図5は、上述の変形例1の構成において、さらに光のエラー状態格納部292を光接続情報格納部291に有した場合のブロック図である。
光のエラー情報格納部292では、AV信号入力装置200における選択入力制御部220が実際に光で接続されているものの、例えば光伝送路の汚れなどにより、伝送帯域が十分に確保できない場合に、データのエラーを検知した情報を格納する部分である。これにより、AV信号出力装置100にある光のエラー情報判別部192が光のエラー状態を確認することが可能となる。例えば、光のエラー情報判別部192が光のエラー状態は特に問題ないと判断し、光情報150を選択出力制御部120に出力した場合には、継続的に光の出力信号180を使用する。また、光のエラー情報判別部192が光のエラーが大きく、光の接続では問題が発生すると判断した場合には、4ペアの差動信号170に切り替える。このような光のエラー状態に応じた流動的な制御が可能となる。
動作としては、選択入力制御部220にて光のエラーを抽出する機能を有している場合は、抽出された光のエラー情報を光のエラー情報格納部292に格納する。
光のエラー情報判別部192は、光のエラー情報格納部292に格納されたエラー情報を判別して抽出し、光情報150として出力する。
光情報150は、光情報格納部290に格納された受信可能であるかどうかの情報のみで構成されることもあり、光接続情報格納部291に格納された光の入力信号を受けたかどうかも加味して構成されることもあり、光のエラー情報格納部292に格納された光のエラー情報も加味して構成されることもある。
選択出力制御部120は、それらの情報を使用して総合的な判断を行って光で出力するか、既存の差動信号インタフェースで出力するかを決定する。
(実施の形態1の変形例3)
以下、図6を用いて実施の形態1の変形例3を説明する。
図6は、実施の形態1のAV信号出力装置100に、さらに光出力スイッチ182、接続情報信号161の信号線、最終出力信号181の信号線が追加された場合のブロック図である。接続情報信号160の信号線は、既存のインタフェースである通信用の信号160のうちの一つである。
AV信号出力装置100は既存のインタフェースである複数の通信用の信号線160を持っているが、この信号線において、AV信号入力装置が接続したことを検知する信号をやりとりする場合がある。例えばHDMI(登録商標)においてはHPDと呼ばれる接続検知用の信号がそれにあたる。
本変形例では、光出力スイッチ182により、この接続を検知する信号である接続情報信号161、例えばHDMI(登録商標)におけるHPD信号を用いることによって、光の出力をスイッチする。接続相手に接続していると判断した場合には、光出力スイッチ182を入れることで光出力が可能となり、接続相手に接続されていないと判断した場合には、光出力スイッチ182を切ることで、光出力がされない装置を構築することが可能となる。
この構成により、ケーブルが外れた際に即座に外れたことを検出することが可能となり、接続相手に接続されているかどうかによって、光の出力制御が可能となる。すなわち、接続されていない場合に誤って光が出力されてしまうといったこともなくなる。
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態1およびその変形例を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、上記実施の形態1とその変形例で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。
本発明にかかるAV信号出力装置、AV信号入力装置及びAV信号入出力システムは、既存のインタフェースとの互換性を保ちつつ、電力はそのまま供給でき、追加で光信号を用いて情報量の不足を補い、既存のインタフェースに比して情報量が多くなったAV信号出力装置及びAV信号入力装置及びシステムとして有用である。
100 AV信号出力装置
110 情報判別部
120 選択出力制御部
130 コネクタ
140 AV信号
150 光情報
160 通信用の信号線
161 接続情報信号
170 4ペアの差動信号
180 光の出力信号
181 最終出力信号
182 光出力スイッチ
190 光情報判別部
191 光接続情報判別部
192 光のエラー情報判別部
200 AV信号入力装置
210 情報格納部
220 選択入力制御部
230 コネクタ
240 AV信号
260 通信用の信号線
270 4ペアの差動信号
280 光の入力信号
290 光情報格納部
291 光接続情報格納部
292 光のエラー情報格納部
300 AV信号入出力システム
310 ケーブル

Claims (20)

  1. 第1の複数の通信用の信号線と、
    第1の複数の光出力信号を伝送する光伝送路を有する第1のコネクタと、
    AV信号を入力として第1の複数の差動信号と前記第1の複数の光出力信号を選択して出力する選択出力制御部と、
    前記第1の複数の通信用の信号線を用いて前記第1のコネクタの接続先の情報を読み出す情報判別部とを備え、
    前記情報判別部は前記接続先から読み出した情報から光情報を判別する光情報判別部を有し、
    前記選択出力制御部は前記情報判別部の光情報を用いて判別して出力を制御し、
    前記第1の複数の通信用の信号線を用いて電力供給もしくは電力受電を行う
    ことを特徴とするAV信号出力装置。
  2. 前記光情報は、前記第1のコネクタの接続先が光で通信可能かどうかを示す情報である
    ことを特徴とする請求項1記載のAV信号出力装置。
  3. 前記第1のコネクタの接続先の光情報は、前記第1のコネクタの接続先が光で受信できていることを示す光接続情報を含む
    ことを特徴とする請求項1または2記載のAV信号出力装置。
  4. 前記光接続情報は、前記第1のコネクタの接続先の光の接続状態としてエラー情報を含む
    ことを特徴とする請求項3記載のAV信号出力装置。
  5. 前記光情報判別部は前記光情報及び前記光接続情報の双方で判別した光情報を出力する
    ことを特徴とする請求項3または4記載のAV信号出力装置。
  6. 前記第1の複数の差動信号及び前記第1の複数の通信用の信号線は金属線でできている
    ことを特徴とする請求項1〜5の何れか1項に記載のAV信号出力装置。
  7. 前記第1の複数の通信用の信号線に接続したことを検出するための接続情報信号が流れる信号線を含み、前記光出力信号を入力として前記接続情報信号を用いて最終出力信号を出力する光出力スイッチを有し、前記光出力スイッチは前記接続情報信号によって出力の入切を行う
    ことを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載のAV信号出力装置。
  8. 前記第1の複数の差動信号及び前記第1の複数の通信用の信号線を流れる信号はHDMI(登録商標)規格で使用される入出力信号である
    ことを特徴とする請求項1〜6の何れか1項に記載のAV信号出力装置。
  9. 前記接続情報信号はHDMI(登録商標)規格におけるHPD信号を示す
    ことを特徴とする請求項7記載のAV信号出力装置。
  10. 第2の複数の通信用の信号線と、
    第2の複数の光の入力信号の光伝送路を有する第2のコネクタと
    第2の複数の差動信号と前記第2の複数の光の入力信号を選択してAV信号を出力する選択入力制御部と、
    前記第2の複数の通信用の信号線を用いて前記第2のコネクタに情報を出力する情報格納部とを備え、
    前記第2の複数の通信用の信号線を用いて電力供給もしくは電力受電を行い、前記情報格納部は光情報格納部を有する
    ことを特徴とするAV信号入力装置。
  11. 前記光情報格納部の情報は前記AV信号入力装置が光で通信可能かどうかを示す光情報を含む
    ことを特徴とする請求項10記載のAV信号入力装置。
  12. 前記光情報格納部の情報は、AV信号入力装置が光で受信できていることを示す光接続情報を含む
    ことを特徴とする請求項10または11記載のAV信号入力装置。
  13. 前記光接続情報は、AV信号入力装置の光の接続状態としてエラー情報を含んでいる
    ことを特徴とする請求項12記載のAV信号入力装置。
  14. 前記選択入力制御部は、前記光接続情報により、前記第2の複数の差動信号か、前記第2の複数の光の入力信号のどちらを使用するかどうかを判別して入力を制御する
    ことを特徴とする請求項12または13記載のAV信号入力装置。
  15. 前記第2の複数の差動信号及び前記第2の複数の通信用の信号線は金属線でできている
    ことを特徴とする請求項10〜14の何れか1項に記載のAV信号入力装置。
  16. 前記第2の複数の差動信号及び前記第2の複数の通信用の信号線は、HDMI(登録商標)規格で使用される入出力信号である
    ことを特徴とする請求項10〜15の何れか1項に記載のAV信号入力装置。
  17. 前記情報格納部は、EDIDである
    ことを特徴とする請求項10〜16の何れか1項に記載のAV信号入力装置。
  18. 請求項1〜9の何れか1項に記載のAV信号出力装置と、
    前記請求項10〜17の何れか1項に記載のAV信号入力装置と、
    前記第1のコネクタと前記第2のコネクタとを接続するケーブルとを備え、
    前記ケーブルを介して、前記第1の複数の差動信号線と前記第2の複数の差動信号線が接続され、前記第1の複数の通信用の信号線と前記第2の複数の通信用の信号線が接続され、前記第1の複数の光伝送路と前記第2の複数の光伝送路が接続される
    ことを特徴とするAV信号入出力システム。
  19. 前記ケーブルは、HDMI(登録商標)の規格の信号線と光の信号線の双方を有する
    ことを特徴とする請求項18記載のAV信号入出力システム。
  20. 前記ケーブルが接続されると、まず前記第1の複数の差動信号と前記第2の複数の差動信号の接続及び前記第1の複数の通信用の信号線と前記第2の複数の通信用の信号線が接続された後、前記光情報を前記光情報判別部が判別した上で、前記第1の複数の光と前記第2の複数の光が接続される
    ことを特徴とする請求項18または19記載のAV信号入出力システム。
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