CN101911734B

CN101911734B - 无线系统中控制信息的有线交换

Info

Publication number: CN101911734B
Application number: CN2008801240217A
Authority: CN
Inventors: 罗伯特·艾伦·安戈尔
Original assignee: Sony Corp; Sony Electronics Inc
Current assignee: Sony Corp; Sony Electronics Inc
Priority date: 2008-01-03
Filing date: 2008-11-24
Publication date: 2013-11-20
Anticipated expiration: 2028-11-24
Also published as: KR20100105872A; JP5314047B2; US20090178086A1; EP2227919A1; US8045552B2; KR101279219B1; JP2011514693A; CA2711044A1; WO2009085482A1; CN101911734A

Abstract

在无线高清晰度多媒体接口(HDMI)系统中，配对信息自动地经由线缆(42，114)交换。随后，线缆断开连接并且HDMI的源(12，98)(例如唱片播放器)无线地向收信方(14，102)(例如HDTV)发送HDMI A/V。

Description

无线系统中控制信息的有线交换

技术领域

本发明一般地涉及在无线音频/视频(A/V)传输系统中交换配对信息，并且更具体地涉及在无线高清晰度多媒体接口(HDMI)系统中经由临时导线交换配对信息。

背景技术

当经由导线进行附接时，在多媒体系统中连接什么设备是没有歧义的。然而，用于无线设备的连通性需要指定有效/授权的通信组合的方法。每个设备必须能够识别合法的伙伴，并且具有用于保护价值高的内容的共享秘密。该配对信息通常在工厂作为遗传印记被建立，或者可作为现场的采用过程(adoption procedure)的一部分来实现。

在工厂的硬配对使得难于进行现场维修，并且可妨碍对于多配对的支持。终端用户的手工配对可能是复杂的、麻烦的、讨厌的和受限于人类错误的。手工配对还易受到安全性危及。任何配对需要是如HDCP一样安全的过程。

发明内容

一种方法用于消除终端用户手工设置配对信息以允许A/V流从源传送到收信方的需要。这涉及临时地改变每个设备上有线接口的用途。无线系统经由有线接口连接回到其自身。每个设备识别“异常”有线连接并且发起配对信息的交换。当设备无线地操作时，该信息用于识别有效伙伴。它包括不能被容易地欺骗的伙伴ID和用于安全的数据交换的共享秘密。

当有线连接是HDMI时，HDMI特征可用于识别“异常”连接并且验证潜在的配对伙伴。这可包括对于正常操作不适当的EDID数据和在真实世界中无效的CEC拓扑。

因此，一种用于消除终端用户手工设置配对信息以允许A/V流从源传送到收信方的需要的方法包括：将线缆连接到无线高清晰度多媒体接口(HDMI)发送器部件；和将线缆连接到无线HDMI接收器部件。无线HDMI发送器部件配置为从HDMI数据源向无线HDMI接收器部件无线地发送音频/视频(A/V)信息，所述无线HDMI接收器部件向可显示来自源的HDMI信息的收信方设备提供A/V。响应于激励部件，自动地使得发送器部件和接收器部件经由线缆交换配对信息。线缆可被移除，并且源/收信方组件位于例如在终端用户家中的它们预期的固定位置。配对信息然后用于经由无线通信路径从发送器部件向接收器部件发送HDMI A/V信息。在某些实施例中，可在部件上提供可听和/或可视的指示，来表示成功地交换了配对信息。

在非限制性实现方式中，某些配对信息可经由线缆的消费电子控制(CEC)总线交换。某些配对信息可经由线缆的集成电路间(I²C)总线交换。非限制性配对信息可包括高清晰度内容保护(HDCP)密钥选择器矢量(KSV)。配对信息还可包括关联于发送器部件的无线电发送器的公共密钥。

在非限制性具体实施例中，可通过使得发送器部件将指示无线HDMI中继器的扩展显示标识数据(EDID)载入与发送器部件相关联的存储器，在激励部件时实现配对信息的自动交换。发送器部件监视消费电子控制(CEC)命令，并且接收器部件监视指示无线HDMI中继器的EDID。当接收器检测到这种EDID时，接收器经由线缆的CEC总线发送指示控制信号连接的信号。响应于从接收器部件接收指示控制信号连接的信号，发送器部件经由线缆向接收器部件发送配对信息。

在另一个方面中，音频/视频(A/V)接收器部件配置为接收表示A/V的无线信号，用于在显示器上将其显示。接收器部件包括配置为以显示器有用的预定A/V格式输出A/V信号的发送器。接收器部件还包括向发送器发送A/V信号的接收器控制器。而且，接收器部件具有配置为从发送器部件接收无线信号的无线接收器，并且无线接收器向接收器控制器发送信号。从源向收信方无线地传送A/V所需的配对信息经由线缆自动地由接收器控制器和发送器部件交换。

在又另一个方面中，音频/视频(A/V)发送器部件配置为从A/V源发送表示A/V的无线信号。发送器部件包括配置为从源接收预定A/V格式的A/V信号的接收器。发送器控制器从接收器接收A/V信号，并且无线发送器配置为从发送器控制器向关联于收信方的接收器部件无线地发送信号。从源向收信方无线地传送A/V所需的配对信息从接收器部件经由线缆自动地由发送器控制器接收。

如果两个设备仅具有有线HDMI接收器，该配对信息的有线交换也起作用。当接收器嵌入在电视中并且唯一的有线HDMI用于另外的输入时，是这种情况。

参考附图可最好地理解本发明的细节，关于它的结构和操作两者，在附图中，相同的引用数字指代相同的部分，并且其中：

附图说明

图1是根据本发明原理的非限制性系统的框图；

图2是本发明的高级逻辑的流程图，其全部或者部分可体现在这里公开的一个或多个有形计算机可读媒体上；

图3是可根据本发明实施例使用的非限制性逻辑的流程图，其全部或者部分可体现在这里公开的一个或多个有形计算机可读媒体上；并且

图4是根据本发明原理的另一个非限制性系统的框图。

具体实施方式

首先参考图1，示出了系统，一般地用10指明，用于从源12，例如但不限于唱片播放器、放映机等，向收信方14，例如但不限于HDTV，无线地传送音频/视频(A/V)信息，用于在收信方上显示A/V。在某些实施例中，A/V可使用利用HDCP加密的HDMI，在该情况下源12可关联于HDMI发送器16，而收信方14可关联于HDMI接收器18。发送器16可合并到源12的底架中，或者它可以是单独的模块。同样，接收器18可合并到收信方14的底架中，或者它可以是单独的模块。

为了支持从源向收信方传送HDMI，HDMI中继器可被提供并且可包括发送器侧中继器半部20和接收器侧中继器半部22。发送器侧中继器半部20通常包括HDMI接收器，用于从源的HDMI发送器16接收HDMI格式的A/V流。HDMI接收器24可包括通常用于反映收信方的EDID中的数据的“软”扩展显示标识数据(EDID)设备。或者，软EDID可包含在从HDMI接收器24接收数据的发送器控制器26上，或者包含在有形计算机可读介质28中，例如但不限于发送器控制器26可访问的固态存储器。发送器控制器26可以是数字微控制器。在任何情况下，发送器控制器26将数据输出到无线发送器30，用于将数据发送到接收器侧中继器半部22。

实际上，现在转到接收器侧中继器半部22，设有HDMI发送器32以向收信方的HDMI接收器18发送HDMI格式的信号。接收器侧中继器半部22的HDMI发送器32从接收器控制器34接收数据，所述接收器控制器34可访问有形计算机可读介质36，例如但不限于固态存储器。接收器控制器34转而从无线接收器38接收数据，所述无线接收器38经由无线转发通信链路40与无线发送器30通信，如所示的。

中继器半部20、22可与它们各自的源12和收信方14合并，或者可以是与其分离的模块。

如这里所理解的，经由链路40的无线转发通信可能需要在接收器侧22和发送器侧20之间交换某种配对信息。为了避免需要终端用户手工地将配对信息输入到两个设备，并且也避免在交换通常为配对信息的一部分的必需加密密钥之前杂乱地无线交换信息，代替源/收信方设备，可将临时HDMI线缆42连接到发送器和接收器中继器侧20、22，如所示的。这可如下实现：由终端用户仅通过将两侧20、22搬到彼此相邻，连接线缆42，并且在完成下面的逻辑后断开线缆连接和将中继器侧20、22置于住所内它们期望的固定位置。

如所示的，HDMI线缆42可包括三个总线，即HDMI数据可经由其交换的数据总线，和可被认为是两个配对信息总线的总线。具体地，线缆42可包括消费电子控制(CEC)总线和集成电路间(I²C)总线。

完成了图1的描述，为了简短公开的目的，一个或两个中继器半部20、22可包括相应的可听和/或可视的指示器，例如但不限于发送器中继器半部20上的发光二极管(LED)44，和接收器中继器半部22上的LED46。

图2示出了总体逻辑。在框48开始，线缆42连接到两个中继器半部20、22，并且激励这两个中继器半部。在框50，经由线缆42交换后续经由无线链路40的无线通信所需的配对信息。然后线缆可断开连接，并且无线链路40唯一地用作为中继器半部20、22之间，并且因而在源12和收信方14之间的仅有的通信链路。可指示终端用户执行该逻辑，当成功完成配对信息交换时给出指示(例如点亮两个LED 44、46)，以使得终端用户知道可移除线缆，并且使用中继器半部20、22建立了从源12向收信方14发送A/V的无线通信。

图3示出了可在某些实施例中实现的详细逻辑。在框52开始，线缆42连接到中继器半部20、22，并且激励这两个半部20、22。在框54自动地，即没有进一步的用户动作，发送器控制器26检测线缆42的存在，并且作为响应向它的软EDID中载入特定特征(special identity)。特定特征不是如配对信息交换已经完成那样的情况下的显示设备的特征，而是表示无线中继器的特征。然后，在框56，发送器控制器26开始对无线接收器的无线搜索，还监视CEC命令。

在判定菱形58，如果找到和识别了无线接收器，则正常的无线模式操作在框60开始。对于特定特征的该测试在一个实现方式中查阅EDIDROM中声明的设备类型。该特定特征的检测用于触发本发明的一个实现方式的配对过程。EDID特征不是设备独有的，而是用于触发的标志。如果用于另一设备的配对信息预先存在的话，则没有中止(abort)。

更具体地，对于接收器和发送器两者来说，多个有效配对是可能的。用于每个有效伙伴的信息保存在表格中。在正常无线操作期间，允许激活来自表格中设备的任何连接提议。

例如，可购买了一对设备用于客厅中。(这些设备可以是在工厂配对了的，或者使用本发明在现场配对了的。)假设消费者购买了第二系统用于卧室中。然后，使用本发明的原理将新购买的设备配对为已经在客厅中的设备的有效伙伴。在多个配对之后，来自客厅发送器的内容可在卧室中查看，反之亦然。然而，在邻近公寓中的设备将不会建立为有效的伙伴，并且有利地不能参与无线数据交换。

因此，在已与所检测的无线接收器交换配对信息之后，从判定菱形58到框60的分支出现，意味着除非已经交换了配对信息，否则过程从判定菱形58向框62分支，以执行本发明原理的非限制性实施例。

在框62，当电源启动时，接收器控制器34监视热插拔握手以检测收信方的存在。在框64，接收器控制器34还读取发送器的软EDID中的软EDID特征。如同判定菱形58的情况，在判定菱形66，在已交换了配对信息并且在软EDID中读取了显示特征的情况下，正常的无线操作在框60开始。然而，如果在判定菱形66由接收器控制器34读取了特定特征，则过程移动到框68，其中接收器控制器34警告发送器控制器26(例如经由线缆42的CEC总线)：存在本发明的相反的配对模式(reverse pairingmode)。在一个实现方式中，警告可以通过如下方式实现：使用“显示器”的设备地址从接收器控制器34向发送器控制器26发送特定的CEC命令，该命令在正常(无线)操作模式下将是无效的。

响应于检测到命令，在框70发送器控制器26开始交换配对信息。在一个实现方式中，发送器控制器26经由线缆42(使用CEC总线和I²C总线中的一个或两者)向接收器控制器34发送以下信息：发送器控制器26的HDMI密钥选择矢量(KSV)；它的无线电(即无线发送器30)的唯一标识；和它的公共密钥(如果需要)。这些值由接收器控制器34存储在持久存储器中，例如接收器半部的存储器36。

然后，在框72，接收器控制器34将它的对称(mirror)配对信息经由线缆42发送到发送器控制器26，所述发送器控制器26将信息例如存储在发送器侧存储器28中。当完成了成功的配对信息交换时，在框74，可听或可视的指示可提供到终端用户来表示此，以使得终端用户知道可断开线缆42，图1的组件位于用户住所内它们期望的位置，并且在源12和收信方14之间建立了正常模式的无线通信。

在可替代实施例中，可监视在每个设备20、22上的重置按钮，并且如果按下长于阈值周期，则从存储器28、36清除现有的配对信息。值不重置的话，每个相反的配对将另一个条目添加到授权的无线通信伙伴的列表内。这指代每个设备中包含的有效伙伴的表格。每次执行与独有设备的配对协议将另一个条目添加到表格内，直到允许的最大数量。持续的重置按钮按压可用于清除表格用于新的开始。

图4示出了可替代系统，其中无线链路嵌入收信方，例如TV 82中。如所示的，无线接收器84在TV底架中被支撑，用于从无线发送器部件86接收无线A/V信号。部件86可包括通过发送器控制器92向无线发送器90不受阻碍地发送信号的HDMI接收器88，要理解，发送器部件86可基本上与上述的发送器部件20相同。因此，它可包括根据上面的原理工作的LED 94和计算机可读介质96，并且它可从可具有HDMI发送器100的高清晰度视频的源98接收信号。

因为无线接收器84嵌入在TV 82中，所以在无线接收器和TV显示器102之间不需要提供中间HDMI级，如所示的。而是，选择器104可在接收器84(其可关联于具有计算机可读介质108的接收器控制器106，如所示的)、TV调谐器、和例如HDMI接收器110之间选择，以在收信方，例如TV显示器102上显示来自这些输入之一的A/V。还可设置接收器侧LED 112以根据上面的原理工作。

根据本发明原理的相反有线连接114临时连接在发送器部件86的HDMI接收器88和TV 82的HDMI接收器110之间，以根据上面的原理工作，来交换配对信息。

因此，在这里示出的实施例中，要配对的每个设备上的有线接口临时地用于交换配对信息。这些有线接口通常具有用于正常操作的正式工业标准协议，并且在符合标准之外根据本发明原理使用。两个基本的实现方式变型在上面描述，即联机的无线中继器(图1)和具有嵌入无线接收器的显示设备(图4)。对于图1的联机中继器，有线输出回送到有线输入，而对于图4的嵌入无线接收器，无线发送器的有线输入连接到通常用作为显示器的候选输入的显示器上的有线连接。

为了概述本发明的操作，当激励时，设备检测无效的有线拓扑(例如CEC上的两个显示器)，并且推测“相反连接”，在该情况下它使用可被视为“规范外”的命令(例如经由CEC)来验证存在“相反连接”。为此，有线接口的特征(例如HDCP的KSV值)可选地可用于验证潜在的伙伴。有线接口(例如CEC或I2C)然后用于交换配对信息。当未能找到无效的有线拓扑时，表示正常连接，使用配对信息来进行无线操作以建立无线连接。

尽管在这里详细地示出和描述无线HDMI中配对信息的有线交换，但要理解，本发明包含的主题仅由权利要求限制。

Claims

1.一种用于在无线音频/视频传输系统中交换配对信息的方法，包括：

将线缆(42，114)连接到无线发送器部件(20，86)，所述无线发送器部件用于从数据的源(12)无线地发送音频/视频A/V信息；

将所述线缆连接到无线接收器部件(22，84)，所述无线接收器部件被试图用于向收信方设备(14，82)提供A/V信息，所述收信方设备用于显示来自源的信息；

响应于激励所述无线发送器部件和无线接收器部件，自动地使得所述发送器部件和接收器部件经由所述线缆交换配对信息；和

使用所述配对信息来建立连接，用于经由无线通信路径从所述发送器部件向所述接收器部件发送信息，

其中所述自动地使得的动作包括：

当激励所述无线发送器部件和无线接收器部件时，使得所述发送器部件将指示无线HDMI中继器的扩展显示标识数据EDID载入与所述发送器部件相关联的存储器(28，96)中；

使得所述发送器部件监视消费电子控制CEC命令；

使得所述接收器部件监视指示无线HDMI中继器的EDID，并且当所述接收器部件检测到这种EDID时，使得所述接收器部件经由所述线缆的CEC总线发送指示控制信号连接的信号；和

响应于从所述接收器部件接收所述指示控制信号连接的信号，使得所述发送器部件经由所述线缆向所述接收器部件发送所述配对信息。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述连接的动作确立了无线通信组件的有线接口的临时用途改变，以交换配对信息和有关的共享秘密。

3.根据权利要求1所述的方法，包括在交换配对信息之后断开所述线缆(42，114)的连接，并且随后使得所述无线发送器部件和无线接收器部件仅仅经由所述无线通信路径(40)相互通信。

4.根据权利要求2所述的方法，包括检测到根据工业标准协议至少一个有线接口未连接，并且因而所述接口可用于交换配对信息。

5.根据权利要求2所述的方法，其中所述有线接口是高清晰度多媒体接口HDMI。

6.根据权利要求5所述的方法，其中至少一些配对信息是经由以下各项中的至少一个交换的：线缆(42，114)的消费电子控制CEC总线、线缆(42，114)的集成电路间I2C总线。

7.根据权利要求1所述的方法，包括在所述无线发送器部件和无线接收器部件中至少一个上提供可听和/或可视的指示，表示成功地交换了所述配对信息。

8.根据权利要求1所述的方法，其中所述交换的配对信息包括用于无线操作的有效伙伴的独有ID。

9.根据权利要求1所述的方法，其中所述交换的配对信息包括用于安全地无线交换数据的伙伴设备的公共密钥或者其它共享秘密。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述配对信息保存在非易失性存储器(28，36，96，108)中。

11.根据权利要求10所述的方法，其中所述非易失性存储器能包含用于多于一个的有效伙伴的配对信息。

12.根据权利要求10所述的方法，其中所述非易失性存储器响应于用户输入而清除。

13.根据权利要求1所述的方法，其中所述配对信息包括至少一个高清晰度内容保护HDCP密钥选择矢量KSV。

14.根据权利要求13所述的方法，其中所述配对信息还包括与所述发送器部件的无线电发送器相关联的至少一个公共密钥。

15.一种音频/视频A/V接收器部件(22，84)，配置为接收表示A/V的无线信号，用于在显示器(14，102)上将其显示，所述A/V接收器部件包括：

A/V输出设备(18，110)，配置为以所述显示器有用的预定A/V格式输出A/V信号；

接收器控制器(34，106)，向所述A/V输出设备发送A/V信号；和

无线接收器(38，84)，配置为从发送器部件(20，86)接收无线信号，

从源(12，98)向收信方无线地传送A/V所需的配对信息经由线缆(42，114)自动地由所述接收器控制器和所述发送器部件交换，其中所述预定A/V格式是高清晰度多媒体接口HDMI，并且其中：

当在所述线缆连接的情况下激励所述发送器部件和A/V接收器部件时，所述接收器部件监视来自所述发送器部件的指示无线HDMI中继器的扩展显示标识数据EDID；

当所述接收器控制器检测到该EDID时，所述接收器部件经由所述线缆的CEC总线发送表示控制信号连接的信号；并且

所述接收器部件经由所述线缆从所述发送器部件接收配对信息。

16.根据权利要求15所述的A/V接收器部件，其中当将所述线缆连接到所述发送器部件和A/V接收器部件并且激励所述发送器部件和A/V接收器部件时接收所述配对信息。

17.一种音频/视频A/V发送器部件(20，86)，配置为从A/V的源(12，98)发送表示A/V的无线信号，所述A/V发送器部件包括：

接收器(24，88)，配置为从所述源接收预定A/V格式的A/V信号；

发送器控制器(26，92)，从所述接收器接收A/V信号；和

无线发送器(30，90)，配置为从所述发送器控制器向与收信方(14，102)相关联的接收器部件(22，84)无线地发送信号，其中

从所述源向所述收信方无线地传送A/V所需的配对信息从所述接收器部件经由线缆(42，114)自动地由所述发送器控制器接收，

其中，

当激励所述A/V发送器部件和接收器部件时，所述发送器部件将指示无线HDMI中继器的扩展显示标识数据EDID载入与所述发送器部件相关联的存储器(28，96)中；

所述发送器部件监视消费电子控制CEC命令；

所述接收器部件监视指示无线HDMI中继器的EDID，并且当所述接收器部件检测到这种EDID时，所述接收器部件经由所述线缆的CEC总线发送指示控制信号连接的信号；和

响应于从所述接收器部件接收所述指示控制信号连接的信号，所述发送器部件经由所述线缆向所述接收器部件发送所述配对信息。