JP2011019098A - 通信システム - Google Patents

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Abstract

【課題】HDMI接続された機器間におけるCECネットワークの通信量を、より適切に調整することが可能な通信システムを提供する。
【解決手段】複数の接続機器がHDMI接続された通信システム100において、接続機器1A〜1Eの各々は、検出手段により、通信システム全体のCECラインの占有率を検出し、占有率が所定の上限閾値を上回る場合に、送出周期変更手段により、所定の周期で送出するCECコマンドの送出周期を予め定められた長さずつ伸長し、その後、占有率が所定の下限閾値を下回ることとなった場合に、CECコマンドの送出周期を短縮する。
【選択図】図1

Description

本発明は、通信システムに関する。
近年、非圧縮のデジタル映像・音声信号を、1本のケーブルで伝送することができるHDMI(High-Definition Multimedia Interface)規格が普及している。HDMI規格では、CEC(Consumer Electronics Control)と呼ばれる機器間制御機能が規定されており、複数の機器がHDMIで接続された通信システムにおいて、全ての機器は1本の物理的な制御線(CECライン)によって繋がれ、制御系に関してネットワークを形成している。各接続機器は、CECネットワークに接続された時、CECラインを使って自身の情報を他の機器に伝えるとともに、他の機器の情報を取得する。また、各接続機器は、定期的にCECネットワークにアクセスし、他の機器の接続状況を問い合わせて、CECネットワークに接続されている各接続機器を把握することで、機器の連携動作を始めとする様々なサービスを実現することができる。
こうした他機器の接続状況の問い合わせは、ネットワークに接続された接続機器が増えるに従って頻繁に行われることとなる。そのため、接続機器が増えると、ネットワークを流れるCECコマンドが増加してネットワークの空き時間が減少し、伝送路がビジー状態となって必要な通信が阻害され、通信効率が低下してしまう恐れがある。
そこで、例えば、特許文献1には、テレビジョン受像機やSTB等のAVネットワーク制御機器がIEEE1394等のネットワークにより外部AV機器と接続されたシステムにおいて、外部AV機器の機器状態(再生、停止等)を監視するためのカウンター情報の問い合わせ周期を、外部AV機器の動作状態に合わせて変化させることで、ネットワーク上の無駄なトランザクションを減らしてネットワークの負荷を軽減する技術が提案されている。
特開2002−133839号公報
ところが、上記特許文献1では、問い合わせ周期を、問い合わせ先のAV機器の機器状態に合わせて予め定められた周期に変更するだけであり、実際のネットワークの状態に応じて、その都度周期を細かく調整することができないという問題があった。
本発明の課題は、HDMI接続された機器間におけるCECネットワークの通信量を、より適切に調整することが可能な通信システムを提供することである。
前記課題を解決するために、請求項1に記載の発明は、
複数の接続機器がHDMI接続された通信システムにおいて、
前記接続機器の各々は、
当該通信システム全体のCECラインの占有率を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された前記占有率が所定の上限閾値を上回る場合に、所定の周期で送出するCECコマンドの送出周期を伸長する送出周期変更手段と、
を備えることを特徴とする。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の通信システムにおいて、
前記送出周期変更手段は、前記送出周期の伸長後に、前記検出手段により検出された前記占有率が所定の下限閾値を下回ることとなった場合に、前記CECコマンドの送出周期を短縮することを特徴とする。
請求項3に記載の発明は、
複数の接続機器がHDMI接続された通信システムにおいて、
前記接続機器の各々は、
当該通信システム全体のCECラインの占有率を検出する検出手段と、
前記検出手段により検出された前記占有率が所定の上限閾値を上回る場合に、所定の周期で送出するCECコマンドの送出周期を伸長する送出周期変更手段と、
を備え、
前記送出周期変更手段は、
前記送出周期の伸長後に、前記検出手段により検出された前記占有率が所定の下限閾値を下回ることとなった場合に、前記CECコマンドの送出周期を短縮し、
前記送出周期を、予め定められた長さずつ伸長又は短縮することを特徴とする。
本発明によれば、通信システムを構成する接続機器の各々において、CECラインの占有率が検出され、検出された占有率が所定の上限閾値を上回る場合に、所定の周期で送出するCECコマンドの送出周期が伸長されるため、実際のネットワークの状態に応じて、CECコマンドの送出周期が細かく調整されることとなり、HDMI接続された機器間におけるCECネットワークの通信量をより適切に調整することができる。
本発明に係る本実施形態の通信システムの全体構成を示す図である。 各接続機器の機能的構成を示すブロック図である。 各接続機器に備わるCECインターフェース及び制御部の機能的構成を例示するブロック図である。 各接続機器において実行される通信量調整処理を示すフローチャートである。 CECラインを流れるCECコマンドのタイミングチャートの例示である。
以下、本発明に係る実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、本発明の範囲は、以下の実施例及び図示例に限定されるものではない。
本実施形態の通信システム100は、図1に示すように、接続機器1A〜1Eとして、BD(Blue-ray Disc)レコーダ、ゲーム機器、PC(Personal Computer)等のソース機器1A〜1Cと、AVアンプ等のリピータ機器1Dと、テレビジョン受像機等のシンク機器1Eとが、HDMI(High-Definition Multimedia Interface)規格のHDMIケーブルを介して接続されてなる。
上記接続機器1A〜1Eのそれぞれは、HDMIケーブルにより互いに接続されることで、図2に示すように、双方向通信が可能な1本のCECラインを介して各接続機器1A〜1Eが接続されている。各接続機器1A〜1Eは、CECネットワークへの接続時に論理アドレスと物理アドレスとを取得しており、特定の接続機器1A〜1Eを指定して、各種のCECコマンドをCECライン上で送受信することで、目的の接続機器1A〜1Eとの間で各種連携動作等を行うことができる。
各接続機器1A〜1Eが送出するCECコマンドの一つに、他の接続機器1A〜1Eの接続状況を問い合わせるポーリング信号(所定の周期で送出するCECコマンド)が挙げられる。CECネットワークに接続された各接続機器1A〜1Eは、このポーリング信号を、各論理アドレスに対して周期的に送出し、送出したポーリング信号に対するACK(Acknowledge)応答を取得することで、他の接続機器1A〜1Eの接続状況を監視している。本実施形態では、CECネットワークの状況に合わせて、接続機器1A〜1Eのそれぞれが、他の接続機器1A〜1Eの接続状況を問い合わせる該ポーリング信号の送出周期を変更することで、CECネットワークの通信量の調整を行うように構成されている。
また、その他、HDMIケーブルには、映像データや音声データ等のコンテンツデータを伝送するためのTMDS(Transition Minimized Differential Signaling)ラインが含まれ、ソース機器1A〜1Cから読み出されたコンテンツデータは、TMDSライン経由でリピータ機器1Dに送信され、さらに、リピータ機器1Dからシンク機器1Eに送信されることとなる。さらに、HDMIケーブルには、EDID(Extended Display Identification Data)の送受信や、HDCP(High bandwidth Digital Content Protection)の認証等に利用されるDDC(Display Data Channel)ライン(図示省略)等が含まれる。
ソース機器1A〜1CとしてのBDレコーダ、ゲーム機器、PCのそれぞれは、図2に示すように、HDMI出力端子を備えるHDMIトランスミッタ11、CECインターフェース12、制御部13を備え、映像・音声データ等をリピータ機器1Dに送信する。また、図示は省略するが、BDレコーダ、ゲーム機器、PCは、それぞれ、BDレコーダ機能部、ゲーム機器機能部、PC機能部を備えて構成される。
リピータ機器1DとしてのAVアンプは、HDMI入力端子を備えるHDMIレシーバ14、HDMI出力端子を備えるHDMIトランスミッタ11、CECインターフェース12、制御部13を備え、BDレコーダやゲーム機器、PC等のソース機器1A〜1Cから送信された映像・音声データを、シンク機器1Eであるテレビジョン受像機に中継する。また、AVアンプは、図示しないスピーカを内蔵しており、BDレコーダ、ゲーム機器、PCから送信されてくる音声信号を、スピーカから出力させることも可能である。
シンク機器1Eとしてのテレビジョン受像機は、HDMI入力端子を備えるHDMIレシーバ14、CECインターフェース12、制御部13を備え、リピータ機器1Dから送信された映像・音声データを受信する。また、図示は省略するが、シンク機器1Eとしてのテレビジョン受像機は、リモートコントローラ等の操作部、アンテナ・チューナ等の受信部、復調部、デコーダ部、映像・音声処理部、ディスプレイ・スピーカ等の出力部等を備えて構成される。
以下、各接続機器1A〜1Eに設けられたCECインターフェース12、及び、CECインターフェース12と協働して動作する制御部13について説明する。
図3は、各接続機器1A〜1Eに備わるCECインターフェース12及び制御部13の機能的構成を例示するブロック図である。図3に示すように、CECインターフェース12は、情報取得部121、検出手段としてのネットワーク監視部122、送出周期変更手段としてのタイミング生成部123、コマンド生成部124を備え、CECラインを介して他の接続機器1A〜1EのCECインターフェース12と接続される。
情報取得部121は、CECラインを流れるCECコマンドを検出して、他の接続機器1A〜1Eの情報を取得し、必要なデータを制御部13に出力する。
ネットワーク監視部122は、CECネットワークの通信状態を監視して、監視の結果をタイミング生成部123に通知する。例えば、ネットワーク監視部122は、CECラインを監視してCECラインの占有率を検出し、検出した占有率をタイミング生成部123に通知する。
なお、CECラインの占有率としては、周知の算出方法を用いた占有率を用いることができる。
タイミング生成部123は、ネットワーク監視部122から通知されるCECラインの通信状態に基づいて、コマンド生成部124におけるCECコマンドの送出タイミングの調整を行う。例えば、タイミング生成部123は、ネットワーク監視部122から通知される占有率に基づいて、他の機器の接続状況を問い合わせるポーリング信号(所定の周期で送出するCECコマンド)の送出周期を決定し、決定した送出周期で、タイミング信号をコマンド生成部124に送信する。
コマンド生成部124は、制御部13の指示に従って、各種のCECコマンドを生成し、タイミング生成部123からのタイミングに合わせてCECラインに送出する。例えば、コマンド生成部124は、CECコマンドとして、他の機器の接続状況を問い合わせるポーリング信号を生成し、タイミング生成部123から入力されるタイミングに従って、周期的にCECラインに出力する。また、必要に応じて、他の機器から送られたポーリング信号に対するACK応答を出力する。
制御部13は、図3に示すように、CPU(Central Processing Unit)131、RAM(Random Access Memory)132、ROM(Read Only Memory)133等を備えて構成される。
CPU131は、各部から入力された入力信号に応じて、ROM133に格納された処理プログラム等を読み出してRAM132に展開して実行し、機器の各部に出力信号を出力することにより、機器全体の制御を行う。
RAM132は、CPU131により実行される各種プログラムを展開するプログラム格納領域や、入力データやこれらの処理プログラムが実行される際に生じる処理結果等を格納するデータ格納領域を備え、CPU131のワークエリアとして用いられる。例えば、RAM132では、他の接続機器1A〜1Eの接続状況を問い合わせるポーリング信号によって検出した他の接続機器1A〜1Eの接続状況を記憶している。
ROM133は、処理プログラムやデータ等を予め記憶しており、例えば、映像信号のフォーマット情報等に関するEDIDの他、検出プログラム133a、送出周期変更プログラム133b等が格納されている。
検出プログラム133aは、CPU131に、当該通信システム100全体のCECラインの占有率を検出する機能を実現させるためのプログラムである。本実施形態では、かかる検出プログラム133a、CPU131及びネットワーク監視部122により、本発明の検出手段が構成される。
送出周期変更プログラム133bは、CPU131に、検出プログラム133aの実行により検出されたCECラインの占有率が所定の上限閾値Tmaxを上回る場合に、他の機器の接続状況を問い合わせるポーリング信号(所定の周期で送出するCECコマンド)の送出周期を伸長する機能を実現させるためのプログラムである。また、送出周期変更プログラム133bは、CPU131に、送出周期の伸長後に、検出プログラム133aの実行により検出されたCECラインの占有率が所定の下限閾値を下回ることとなった場合に、他の機器の接続状況を問い合わせるポーリング信号(所定の周期で送出するCECコマンド)の送出周期を短縮することを特徴とする機能を実現させるためのプログラムである。本実施形態では、かかる送出周期変更プログラム133b、CPU131及びタイミング生成部123により、本発明の送出周期変更手段が構成される。
次に、図4のフローチャートを参照しながら、接続機器1A〜1Eのそれぞれにおいて実行される通信量調整処理について具体的に説明する。
まず、ステップS1において、各接続機器1A〜1EのCPU131は、ネットワーク監視部122により、CECラインにおける占有率を検出する。占有率の検出において、ネットワーク監視部122は、例えば、図示しないカウンタにより、一定期間においてCECラインを流れるCECコマンドのアクティブ期間をカウントし、該一定期間内におけるCECラインの占有率を検出する。
次に、ステップS2において、各接続機器1A〜1EのCPU131は、検出したCECラインの占有率が、所定の上限閾値Tmaxを上回るか否かを判断する。一例として、上限閾値Tmaxが50%に設定された場合、検出されたCECラインの占有率が、例えば60%であると、CPU131は、占有率が上限閾値Tmax50%を上回ったと判断し(ステップS2;Yes)、ステップS3に進む。一方、検出されたCECラインの占有率が、例えば40%であると、CPU131は、占有率は上限閾値Tmax50%以下であると判断し(ステップS2;No)、ステップS4に進む。
ステップS3において、CPU131は、タイミング生成部123において、他の接続機器1A〜1Eの接続状況を問い合わせるポーリング信号の送出周期を伸張する。このとき、各接続機器1A〜1Eのタイミング生成部123は、ポーリング信号の送出周期を、予め定められた長さだけ伸張する。ポーリング信号の送出周期の伸長後、CPU131は、ステップS1に戻って以上の処理を繰り返すことで、CECラインの占有率が上限閾値Tmax以下になるまで、送出周期を一定の長さずつ伸長していく。これにより、本通信システム100を構成する接続機器1A〜1Eのそれぞれが、CECラインの占有率が上限閾値Tmax以下となるまで、送出周期を一定期間ずつ長くしていくこととなる。
ここで、図5に、CECラインを流れるCECコマンドのタイミングチャートの一例を示す。HDMI接続された各接続機器1A〜1Eのネットワーク監視部122は、一定期間内におけるCECラインの占有率を算出しており、算出した占有率が上限閾値Tmaxを上回るか否かを監視している。
図5の期間Aでは、テレビジョン受像機とBDプレーヤの2台の接続機器1A、1EがHDMI接続され、2台の接続機器1A、1Eに備わるコマンド生成部124は、他の接続機器1A、1Eの接続状況を問い合わせるポーリング信号P1、P2を生成し、タイミング生成部123からのタイミングに従って、一定の周期でCECライン上に送出している。期間Aにおいて、各接続機器1A、1Eのネットワーク監視部122が、CECラインの占有率を上限閾値Tmax以下であると判断した場合、各接続機器1A、1Eは、ポーリング信号P1、P2の送出周期を変更することなく、占有率の監視を継続する。
次に、時間T1において、2台の接続機器1A、1Eに加えて、新たにPC1Cが通信システム100に接続される。すると、PC1Cのコマンド生成部124も、他の接続機器1A、1Eと同様に、接続状況を問い合わせるポーリング信号P3を一定の周期でCECライン上に送出することとなる。そして、時間T1以後の期間Bにおいて、各接続機器1A、1C、1Eのネットワーク監視部122が、CECラインの占有率が上限閾値Tmaxを上回ると判断した場合、各接続機器1A、1C、1Eのタイミング生成部123は、ポーリング信号P1、P2、P3の送出周期を予め定められた長さだけ伸長する。そして、各接続機器1A、1C、1Eのコマンド生成部124は、生成したポーリング信号P1、P2、P3を、タイミング生成部123からのタイミングに従って、伸長後の周期で、CECライン上に送出する。
3台の接続機器1A、1C、1Eは、それぞれ、ネットワーク監視部122において検出されるCECラインの占有率が上限閾値Tmax以下になるまで、ポーリング信号P1、P2、P3の送出周期を少しずつ伸長していき、これにより、時間T2以後の期間Cにおいて、占有率が上限閾値Tmax以下まで下がることとなる。
占有率が上限閾値Tmax以下となったことを検出すると、次に、ステップS4において、各接続機器1A〜1EのCPU131は、再び、ネットワーク監視部122により、CECラインにおける占有率を検出する。
次に、ステップS5において、各接続機器1A〜1EのCPU131は、検出したCECラインの占有率が、所定の下限閾値Tminを上回るか否かを判断する。一例として、下限閾値Tminが20%に設定された場合、検出されたCECラインの占有率が、例えば10%であると、CPU131は、占有率が下限閾値Tmin20%を下回ったと判断し(ステップS5;Yes)、ステップS6に進む。一方、検出されたCECラインの占有率が、例えば30%であると、CPU131は、占有率は下限閾値Tmin20%以上であると判断し(ステップS2;No)、本処理を終了する。
次に、ステップS6において、CPU131は、ポーリング信号の送出周期が、デフォルトの送出周期より長いか否かを判断する。CPU131は、ポーリング信号の送出周期を伸長したままであり、ポーリング信号の送出周期がデフォルトの送出周期よりも長いと判断すると(ステップS6;Yes)、ステップS7に進む。一方、CPU131は、ポーリング信号の送出周期がデフォルトの送出周期より長くないと判断すると(ステップS6;No)、本処理を終了する。
ステップS7において、CPU131は、タイミング生成部123において、他の接続機器1A〜1Eの接続状況を問い合わせるポーリング信号の送出周期を短縮する。このとき、各接続機器1A〜1Eのタイミング生成部123は、ポーリング信号の送出周期を、予め定められた長さだけ短縮する。ポーリング信号の送出周期を短縮した後、CPU131は、ステップS4に戻って以上の処理を繰り返すことで、CECラインの占有率が下限閾値Tmin以上になるまで、送出周期を一定の長さずつ短縮していく。これにより、本通信システム100を構成する接続機器1A〜1Eのそれぞれが、CECラインの占有率が下限閾値Tmin以上となるまで、送出周期を一定期間ずつ長くしていくこととなる。
以上説明した本実施形態の通信システム100によれば、接続機器1A〜1Eの各々において、検出手段(検出プログラム133a、CPU131、ネットワーク監視部122)により、当該通信システム100全体のCECラインの占有率が検出され、送出周期変更手段(送出周期変更プログラム133b、CPU131、タイミング生成部123)により、検出手段(検出プログラム133a、CPU131、ネットワーク監視部122)により検出された占有率が所定の上限閾値Tmaxを上回る場合に、所定の周期で送出するCECコマンドの送出周期が伸長される。
したがって、CECコマンドの送出周期がCECラインの占有率に基づいて調整されることとなり、HDMI接続された機器間におけるCECネットワークの通信量を、実際のネットワークの状況に応じて、より適切に調整することができる。
また、接続機器1A〜1Eの各々において、送出周期変更手段(送出周期変更プログラム133b、CPU131、タイミング生成部123)により、送出周期の伸長後に、検出手段により検出された占有率が所定の下限閾値Tminを下回ることとなった場合に、CECコマンドの送出周期が短縮される。
そのため、CECコマンドの送出周期の伸長後に、CECラインの占有率が下限閾値未満まで低下することとなった場合には、一旦伸長したCECコマンドの送出周期が再び短縮されることとなるため、所定の周期で送出するCECコマンドの送出周期を、必要な期間だけ伸長することができる。
さらに、送出周期は、予め定められた長さずつ伸長又は短縮されるため、接続機器1A〜1Eのそれぞれが送出周期を少しずつ変更することとなり、特定の接続機器だけが送出周期を極端に伸長又は短縮し、通信に悪影響が及ぶことを防止することができる。
なお、本発明の範囲は、上記実施形態に限られることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の改良並びに設計の変更を行っても良い。
例えば、上記実施形態の通信システム100を構成する接続機器1A〜1Eや接続態様は、本発明における接続機器及び接続例の一例であり、HDMI規格に準拠した機器をHDMIケーブルにより接続した通信システム100である限り、機器の種類や接続態様は任意である。例えば、ソース機器とシンク機器とを1対1で接続したシステムであっても良い。
また、CECラインの占有率が上限閾値Tmaxを上回った場合において、自身が送出するCECコマンドの送出周期を変更できない接続機器が、他の接続機器にCECコマンドの送出周期の伸長を求める伸長要求を出力する機能を備えていても良い。この場合、CECコマンドの送出周期の伸長要求を受信した接続機器は、受信した伸長要求に基づいて、CECコマンドの送出周期を伸長する。
また、上記実施形態では、CECラインの占有率が上限閾値Tmaxを上回った場合に、他の接続機器の接続状況を問い合わせるポーリング信号の送出周期を変更する構成について説明したが、送出周期を変更するCECコマンドはこれに限られず、周期的に出力されるCECコマンドであれば送出周期変更の対象となるコマンドは任意である。
また、検出したCECラインの占有率が上限閾値Tmaxを上回った場合に、各接続機器が、検出した占有率と接続台数等に基づいて、予め、システム全体の占有率が上限閾値Tmax以下とするための送出周期の伸長長さを算出し、算出した長さだけCECコマンドの送出周期を伸長するように構成しても良い。同様に、検出したCECラインの占有率が下限閾値Tminを下回った場合に、各接続機器が、検出した占有率と接続台数等に基づいて、予め、システム全体の占有率が下限閾値Tmin以上とするための送出周期の短縮長さを算出し、算出した長さだけCECコマンドの送出周期を短縮するように構成しても良い。
また、検出したCECラインの占有率が下限閾値Tminを下回った場合には、CECコマンドの送出周期をデフォルト値に戻すように構成しても良い。
また、その他、本発明が上記の実施形態に限定されず、適宜変更可能であることはいうまでもない。
100 通信システム
1A〜1E 接続機器
122 ネットワーク監視部(検出手段)
123 タイミング生成部(送出周期変更手段)
131 CPU(検出手段、送出周期変更手段)
133a 検出プログラム(検出手段)
133b 送出周期変更プログラム(送出周期変更手段)

Claims (3)

  1. 複数の接続機器がHDMI接続された通信システムにおいて、
    前記接続機器の各々は、
    当該通信システム全体のCECラインの占有率を検出する検出手段と、
    前記検出手段により検出された前記占有率が所定の上限閾値を上回る場合に、所定の周期で送出するCECコマンドの送出周期を伸長する送出周期変更手段と、
    を備えることを特徴とする通信システム。
  2. 前記送出周期変更手段は、前記送出周期の伸長後に、前記検出手段により検出された前記占有率が所定の下限閾値を下回ることとなった場合に、前記CECコマンドの送出周期を短縮することを特徴とする請求項1に記載の通信システム。
  3. 複数の接続機器がHDMI接続された通信システムにおいて、
    前記接続機器の各々は、
    当該通信システム全体のCECラインの占有率を検出する検出手段と、
    前記検出手段により検出された前記占有率が所定の上限閾値を上回る場合に、所定の周期で送出するCECコマンドの送出周期を伸長する送出周期変更手段と、
    を備え、
    前記送出周期変更手段は、
    前記送出周期の伸長後に、前記検出手段により検出された前記占有率が所定の下限閾値を下回ることとなった場合に、前記CECコマンドの送出周期を短縮し、
    前記送出周期を、予め定められた長さずつ伸長又は短縮することを特徴とする通信システム。
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