(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＨＤＭＩの電気出力またはＨＤＭＩの電気入力を有する機器の間を接続するため、送信側では、ＨＤＭＩ電気信号を光信号に変換して送信し、受信側では、光信号をＨＤＭＩの電気信号に変換して受信するハイビジョン光トランシーバにおいて、ＨＤＭＩの高速デジタル電気信号ＴＭＤＳ−０、ＴＭＤＳ−１、ＴＭＤＳ−２、ＴＭＤＳ−３をそれぞれ異なる４波長の光に変換して変換された光信号を１本の光ファイバで送信し、それ以外のＣＥＣ、ＳＣＬ、ＳＤＡ、ＨＰＤの低速電気信号はトランシーバ内でそれぞれの低速電気信号の入力端子とそれぞれの低速電気信号ＨＤＭＩ出力端子を直接接続し、ＨＤＭＩの高速デジタル電気信号を光ファイバーで送信することを特徴とするハイビジョントランシーバ。
【請求項２】
ＨＤＭＩの高速デジタル電気信号ＴＭＤＳ−０、ＴＭＤＳ−１、ＴＭＤＳ−２、ＴＭＤＳ−３をそれぞれ異なる４波長の光を利用して送信されてきた光信号を受信し、それぞれを電気信号に変換し、それ以外の信号ＣＥＣ、ＳＣＬ、ＳＤＡ、ＨＰＤの低速電気信号は、請求項１のＨＤＭＩ出力端子に接続した信号を利用してＨＤＭＩ信号を受信することを特徴とするハイビジョントランシーバ。
【請求項３】
請求項１と請求項２において、ＨＤＭＩの送信する光信号の４波長とＨＤＭＩの受信する光信号の４波長をそれぞれ異なる８波長の光を用いることにより、１本のファイバーで光の送信と受信をすることを特徴とするハイビジョントランシーバ。
【請求項４】
請求項１、請求項２、請求項３において、ＨＤＭＩを送信する機器ＸをハイビジョントランシーバＡのＨＤＭＩ入力に接続して光信号に変換して、光ファイバーにて遠隔地に送信した光信号を受信するハイビジョントランシーバＢからのＨＤＭＩを受信する機器Ｙに接続してハイビジョンを伝送する構成において、ハイビジョントランシーバＡに接続されたＨＤＭＩを受信する機器Ｚに、ハイビジョントランシーバＢに接続するＨＤＭＩを受信する機器Ｙと同じＨＤＭＩ規格の機器を接続することを特徴とするハイビジョントランシーバ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、ＨＤＭＩの出力を有する機器（ハイビジョンビデオカメラ、ハイビジョンプレーヤ、ＰＣなど）から、ＨＤＭＩの入力を有する機器（ハイビジョンディスプレー、ＰＣプロジェクター、ＰＣなど）へハイビジョン伝送するトランシーバの構成技術分野に関するものである。
（注）ＨＤＭＩとは、Ｈｉｇｈ−Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅの略称である。
【背景技術】
【０００２】    ハイビジョン放送は、ＢＳデジタル放送に始まり、地上波デジタル放送は、２００３年１２月に始まり、２００６年末には全国都道府県庁所在地で受信可能となり、現在では、一部の地域を除いて全国の家庭まで行き渡っている。また、２００６年から小型軽量のハイビジョンカメラが普及し、高品質なハイビジョン画像を家庭でも撮ったり見たりできるような時代になった。このようなハイビジョン映像を遠隔地に伝送したり、双方向でＴＶ会議する簡易な環境が望まれるようになった。たとえば、遠隔医療のサイバーホスピタルや安心安全のための遠隔モニターなどいろいろな用途のためにハイビジョンの活用が期待されるようになってきた。
ハイビジョン映像の伝送には、当初、ハイビジョンカメラからのｉリンク（ＩＥＥＥ１３９４）のＭＰＥＧ２−ＴＳ信号をＰＣや専用の機器でＩＰ変換して遠隔地へ伝送する試みがなされた。この方法では、ｉリンクへの変換やソフト処理などによる時間遅れが生じる欠点がある。ただし、このような僅かな遅れは、放送型の用途には利用可能な品質である。しかし、双方向の会議やサイバーホスピタルなどの遠隔医療では遅れのないハイビジョン伝送が期待されている。最近、小型軽量のハイビジョンカメラやＤＶＤ・ＢＤプレーヤ／レコーダ、プレステーション３などのゲーム機などにも相互接続用としてＨＤＭＩ端子が備わったものが普及してきた。このＨＤＭＩ端子間の接続用に利用されるＨＤＭＩケーブルは、高品質を維持して超高速のデジタル映像信号伝送できる必要があり５ｍ程度の近接距離間の伝送の利用に限られている。家庭内でのハイビジョンを楽しむには十分満足の出来る環境が整い、ハイビジョンマニアから一般家庭まで普及するようになってきている。
放送用のハイビジョン機器は現在でも相当高価なものであるが。上記のような家電店にも販売されているハイビジョンカメラやハイビジョンＢＤレコーダなど１０万円前後の価格となり、このようなハイビジョン信号を双方向に伝送して利用する用途として、ＨＤＭＩ端子からの信号を遠距離伝送する機器への期待が大きくなってきている。【０００３】  このように普及してきたハイビジョン映像機器間の接続ではＨＤＭＩが主流になりつつある。ＨＤＭＩ端子は物理的には±ＴＭＤＳ−クロックと３つの非圧縮ハイビジョン映像信号とデジタル音声±ＴＭＤＳ−０、±ＴＭＤＳ−１，±ＴＭＤＳ−２の８本、±ＣＥＣ，±ＳＣＬ，±ＳＤＡの６本とＤＤＣ／ＣＥＣグランド線、ＨＰＤホットプラグ検出線、電源線、グランド線の計１８本に予備１本を加えた計１９本の端子から構成される。通常は、この１９端子の接続をＨＤＭＩケーブルにより電気的に接続される。そのため、ＨＤＭＩケーブルは、超高速のデジタル信号と低速の電気信号を同時に伝送するＨＤＭＩケーブルが必要となり、そのケーブルの構成が複雑となり伝送距離が制限され、遠隔地への伝送ができない現状である。以上の端子の説明では、実際のＨＤＭＩコネクタの端子に沿って説明しているが、以下では、差動信号の記号は省略して表現する。
上記ＴＭＤＳ以外のＣＥＣはＨＤＭＩ接続されたディスプレー制御信号、ＳＣＬとＳＤＡはディスプレー内蔵の機器認識用のＥＤＩＤ−ＲＯＭの信号検出に使用されるディスプレーデータチャンネル（ＤＤＣ）信号、さらにホットプラグ検出（ＨＰＤ）信号がある。このＨＰＤは、スタンドバイ時でも機器のＥＤＩＤ−ＲＯＭの読み出しが可能かどうか判断することに利用される。
（注）ＴＭＤＳ：Ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ  Ｍｉｎｉｍｉｚｅｄ  Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  Ｓｉｇｎａｌｉｎｇ，１０−ｂｉｔ  ＴＭＤＳ  ｓｉｇｎａｌ（１６５Ｍｐｉｘｅｌｓ／ｓｅｃ）
ＣＥＣ：Ｃｏｎｓｕｍｅｒ  Ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ  Ｃｏｎｔｒｏｌ
ＳＣＬ：Ｓｅｒｉａｌ  Ｃｌｏｃｋ  ｆｏｒ  ＤＤＣ
ＳＤＡ：Ｓｅｒｉａｌ  Ｄａｔａ  ｆｏｒ  ＤＤＣ
ＥＤＩＤ：Ｅｘｔｅｎｄｅｄ  Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ  Ｄａｔａ
ＤＤＣ：Ｄｉｓｐｌａｙ  Ｄａｔａ  Ｃｈａｎｎｅｌ
ＨＰＤ：Ｈｏｔ  Ｐｌｕｇ  Ｄｅｔｅｃｔｏｒ  ｓｉｇｎａｌ【０００４】  従来のＨＤＭＩ伝送は、図１に示すように、ＨＤＭＩケーブル５、６により電気配線接続している。
ここに、１と４は、ビデオカメラやハイビジョンプレーヤなどの送信機器、２と３は、ディスプレーやＰＣなどの受信機器である。５や６のＨＤＭＩケーブルは、電気配線により構成され、非圧縮ハイビジョン伝送品質を維持して長距離伝送することは困難であり、通常は、５ｍ程度までの近距離伝送に限られている。
【非特許文献１】  「Ｈｉｇｈ−Ｄｅｆｉｎｉｔｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｍｅｄｉａ  Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ」Ｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎ  Ｖｅｒｓｉｏｎ  １．３ａ  Ｎｏｖｅｍｂｅｒ  １０，２００６、ＨＤＭＩ  Ｌｉｃｅｎｓｉｎｇ，ＬＬＣ
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  本発明が解決しようとする課題は、ＨＤＭＩ端子１９本の信号を一括してＨＤＭＩケーブルで伝送する従来の方法は、ハイビジョン伝送では、約６．６Ｇｂｐｓ（〜１６５Ｍｂｐｓ  ｘ  １０ｂｉｔｓ  ｘ（３ｃｈａｎｎｅｌ＋Ｃｌｏｃｋ））の高速伝送が必要となり、金属配線では長距離の伝送は不可能であった。このハイビジョン伝送を単純に光ファイバ伝送するすると約６．６Ｇｂｐｓの帯域の電気光変換装置が必要とされる課題があった。また、ＨＤＭＩ伝送ではＨＤＭＩ機器の送信側（ソース）と受信側（シンク）の交信が必要とされ、そのための配線が別途必要とされる課題があった。本発明では、光波長多重伝送の利用により２．５Ｇｂｐｓの帯域の光伝送による装置の低価格化およびＨＤＭＩ規格の受信機との交信を送信側の受信用ＨＤＭＩ機器との交信で実施することにより送信側（ソース）と受信側（シンク）間の配線を省略できる機器構成にすることにより装置コストの低減を達成したものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  従来の第１の構成図を図２に示す。ビデオカメラなどのハイビジョン送信機器１のＨＤＭＩ全端子１ａの信号を多重化して（マルチプレクシングして）光信号に変換する送信機能とＨＤＭＩからの光に変換された信号を電気に変換し、デマルチプレクシングしてＨＤＭＩ信号にする受信機能を有するトランシーバを介在することによりＨＤＭＩの長距離伝送を可能とするものである。この場合、光伝送には６．６Ｇｂｐｓ広帯域伝送が必要となり高価な光部品が必要となる課題があった。【０００７】  本発明の第１の構成図を図３に示す。ＨＤＭＩ端子３ａの中で、ＴＭＤＳの４本の高速デジタル信号を広帯域の光ファイバー７で送信し、他の低速の機器間認識や制御信号の接続は、機器内部にて入力部と出力部を直接接続する配線方法１１を導入することによりＨＤＭＩの高品質な長距離伝送を実現する。ＨＤＭＩの機器間認識や制御信号は受信機器として接続されているディスプレー３が送信先のディスプレー２と同様なＨＤＭＩ標準化規格の機種であれば、伝送できることを確認した。機器の製造メーカの違いにより認識されない場合も考えられるが基本的には非特許文献１のＨＤＭＩ標準化規格が適用されている機器であれば伝送可能である。広帯域の信号伝送とそれ以外の信号を分離して取り扱うことにより、機器内部の送信受信回路を大幅に簡略化でき、高品質、長距離伝送が可能となるとともに経済化も可能となる。
ＨＤＭＩでは、ＨＤＣＰ（Ｈｉｇｈ−Ｂａｎｄｗｉｄｔｈ  Ｄｉｇｉｔａｌ  Ｃｏｎｔｅｎｔ  Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ）によるコンテンツプロテクションが使用されている場合がある。ＨＤＣＰによる暗号伝送を行う場合には、初めにソース機器とシンク機器の間でＨＤＣＰライセンス認証とデータ暗号鍵の共有化を行い、その後データの暗号通信を実施している。このようなＨＤＣＰのソース機器とシンク機器間の相互認証が必要とされる場合には、本装置でハイビジョンを送受信できない場合が発生する。この場合には、ソース機器のＨＤＭＩ出力後に、シンク機器のＨＤＭＩ規格の受信用回路を挿入して、再度ＨＤＭＩを送信する工夫をすれば送信可能となる。
本発明の図３において、光ファイバー伝送部分を、ＴＭＤＳ  ４本をそれぞれ４波の光に変換して合波して１本の光ファイバーにて光送信路７を構成することができる。また逆に、光受信路８も同様に４波の光で伝送すれば１本にて受信できる。
本発明の第２の構成図を図４に示す。これは、光送信路の４波の光波長と異なる４波の光波長を光受信路に使用することにより、光送信路と光受信路を１本のファイバー１１で伝送する構成である。
光受信路で受信した光は分波されて光電気変換されてＨＤＭＩ高速信号に変換され、ＨＤＭＩ出力端子に接続されたＨＤＭＩ機器に接続されて受信される。
【発明の効果】
【０００８】  本発明では、従来のＨＤＭＩの中の電気信号を光信号に変換して光ファイバーにて伝送することにより長距離の伝送を実施する場合には前述のように６Ｇｂｐｓ以上の広帯域の装置が必要となることに対して、ＴＤＭＳの広帯域のデジタル信号伝送とそれ以外の機器認識などの信号を分離して取り扱うことにより、機器内部の送信受信回路を簡略化できる効果がある。また、高速ＴＭＤＳ信号を４波長の光波長多重伝送することにより、それぞれの波長の光信号は１．６５〜２．２５Ｇｂｐｓの帯域で伝送できる特徴を有する。帯域が２．５Ｇｂｐｓ以下の電気光変換部品が利用できることにより装置の製造コストを低減することが出来る効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】  本発明の実施のためには、光送信路と光受信路にそれぞれ２本の光ファイバー（４波長多重）を利用する方法と８波長の光波長多重を活用して１本の光ファイバーで実現する方法がある。
前者は、複雑な光ファイバー網を通じて伝送する場合などには、出力と入力を個別に備えた構成の方が光伝送制御上フレキシブルに対処できる特徴を有する。たとえば出力して伝送する相手と入力されてくる送信相手が異なる場合などに対応できる。
後者は、トランシーバ９，１０内部において、ＨＤＭＩ高速電気信号を異なる波長の光に変換してそれぞれを合波して送信する光送信路と受信する光信号を分波して光電気変換してＨＤＭＩ高速電気信号として受信する光受信路がそれぞれ異なる８波長の光であることから光送信路と光受信路を光ファイバー１本で構成でき光ファイバー敷設費用が低減できる効果がある。
【実施例１】
【００１０】  本発明のサイバーホスピタルへの実施例を、図５に示す。光ネットワークインターフェースボックスＯＮＩＢ、１５と１６は、図３に示した本発明の構成図のトランシーバ９、１０に相当する機器である。このＯＮＩＢには、光波長選択のスイッチが内蔵されている。また、多地点間の送信受信も可能とするようなネットワークでは光ファイバー網の接続方法も工夫する必要があり、本実施例では多入力、多出力の光ファイバー接続を可能とする光ハブ装置ＯＨＵＢ１７を利用している。光ネットワークインターフェースＯＮＩＢ１５，１６の光波長を切り替えることにより所望の相手と双方向ハイビジョン伝送が可能となる。中核の病院の専門医による、遠隔地の診療所の患者をハイビジョン映像を観察しながら診療できる。本発明のＨＤＭＩの光伝送を利用することにより、非圧縮の遅れのない高品質なハイビジョン映像を利用した高度な診療が実現できる。
【産業上の利用可能性】
【００１１】    本発明は、ハイビジョン伝送に利用されている近距離のＨＤＭＩケーブルによる伝送距離を、高品質画像を維持しながら長距離伝送できる特徴があり、非圧縮のハイビジョン信号を長距離伝送に拡張できる特徴がある。遠隔地間でハイビジョン双方向伝送を利用した遅れのない高品質画像による遠隔医療などのサイバーホスピタルが実現できる。また、遠隔地へ車の走行状態や馬の品質などリアルタイムハイビジョン伝送して、車販売セールスや競馬のセールスなどに効果的な利用ができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】従来のＨＤＭＩによるハイビジョン双方向伝送を示す図である。
【図２】従来の光伝送によるハイビジョントランシーバの構成を示す図である。
【図３】本発明の第１のハイビジョントランシーバの構成を示す図である。
【図４】本発明の第２のハイビジョントランシーバの構成を示す図である。
【図５】本発明のサイバーホスピタルへの実施例を示す図である。
【符号の説明】
【００１３】  １、４  ハイビジョン送信機器（ＨＤビデオカメラ、ＨＤプレーヤ、ＰＣなど：ソース機器）
２、３  ハイビジョン受信機器（ＨＤディスプレー、ＨＤプロジェクター、ＰＣなど：シンク機器）
１ａ、２ａ、３ａ、４ａ  ＨＤＭＩ端子
１ｂ、２ｂ、３ｂ、４ｂ  ＨＤＭＩ端子
５、６  ＨＤＭＩケーブル
７、８、１３、１４  光ファイバー
９、１０  トランシーバ（電気光変換送受信機）
１１、１２  電気配線ワイヤー
１５、１６  光ネットワークインターフェースボックスＯＮＩＢ（トランシーバ）
１７        多入力多出力光ハブ装置ＯＨＵＢ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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