無線伝送システム
【課題】ＨＤＭＩ接続された機器間において映像及び音声の無線伝送を行う際に、ＨＤＣＰ認証等の通信処理を制限時間内で確実に実行し、システム破綻を防止できるようにした無線伝送システムを提供する。
【解決手段】無線伝送システムは、シンク機器４とＨＤＭＩ接続された無線受信機３と、ソース機器１とＨＤＭＩ接続された無線送信機２と、無線受信機３と無線送信機２との間で無線通信を行うことにより、ソース機器１からシンク機器４へ映像及び音声を出力する。シンク機器４とソース機器１との間で制限時間が定められたメッセージによる通信処理（ＨＤＣＰ認証など）を実行する間、無線送信機２は、ソース機器１から出力された映像及び音声を無線受信機３に無線伝送しないように制御する。
【解決手段】無線伝送システムは、シンク機器４とＨＤＭＩ接続された無線受信機３と、ソース機器１とＨＤＭＩ接続された無線送信機２と、無線受信機３と無線送信機２との間で無線通信を行うことにより、ソース機器１からシンク機器４へ映像及び音声を出力する。シンク機器４とソース機器１との間で制限時間が定められたメッセージによる通信処理（ＨＤＣＰ認証など）を実行する間、無線送信機２は、ソース機器１から出力された映像及び音声を無線受信機３に無線伝送しないように制御する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線伝送システムに関し、より詳細には、ＨＤＭＩ（High-Definition Multimedia Interface）規格に対応した機器同士を無線接続するための無線伝送システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
映像／音声等の伝送用デジタルインタフェースとしてＨＤＭＩ規格のものが普及している。ＨＤＭＩ規格は、コンピュータ本体とディスプレイとのデジタル接続規格であるＤＶＩ（Digital Visual Interface）規格に、音声伝送機能や著作権保護機能を加えて、ＡＶ（Audio Visual）機器向けにアレンジしたものとなっている。ＨＤＭＩ規格の場合、映像（ビデオ）データ・音声データはＴＭＤＳ（Transition Minimized Differential Signaling）と呼ばれる方式で伝送される。
【０００３】
また、ＨＤＭＩ規格には、Ｖｅｒｓｉｏｎ１．２ａ以降、ＣＥＣの規定が追加されている（例えば、非特許文献１における「Supplement 1 consumer Electronics Control(CEC)」を参照）。このＣＥＣプロトコルは、ＨＤＭＩケーブルによって接続される機器間の制御を行う制御プロトコルである。ＣＥＣプロトコルによれば、ＨＤＭＩネットワーク上に存在する各機器に割り当てられている固有の物理アドレスと論理アドレスとに基づいて様々な制御を可能としている。例えば、ユーザがテレビ装置でデジタル放送を視聴しているときに、ＨＤＭＩ接続されたＤＶＤ（Digital Versatile Disc）プレーヤを再生すると、テレビ装置自体は自動的にそのＤＶＤプレーヤが接続されている端子を入力に切り換える。また、このＤＶＤプレーヤで表示しているメニュー操作や電源のＯＮ／ＯＦＦなどを、テレビ装置のリモコンから操作することが可能になっている。
【０００４】
なお、ＣＥＣに関する用語は、非特許文献１において定義されており、ＨＤＭＩ入力端子を持つものはシンク（sink）機器と、ＨＤＭＩ出力端子を持ちＡＶストリームを出力するものはソース（Source）機器と定義されている。また、ＨＤＭＩ入力端子及び出力端子を持ちＡＶストリームの入出力を行い、シンク機器及びソース機器の双方として振る舞うものは、リピータ（Repeater）機器と定義されている。シンク機器の主なものとしては表示機器が挙げられ、ソース機器の例としてはＳＴＢ（Set Top Box）、ＤＶＤやＢＤ（Blu-ray Disc）等の各種プレーヤ、ＤＶＤやＢＤ等の各種レコーダなどが挙げられ、リピータの例としてはＡＶアンプなどが挙げられる。
【０００５】
上記のようなＨＤＭＩ規格に対応した機器において、ソース機器からシンク機器に映像及び音声データを伝送する際に、著作権保護を目的として、ＨＤＣＰ（High-bandwidth Digital Content Protection）認証を行うことが規定されている。このＨＤＣＰ認証では、機器間で事前に共有された秘密鍵に基づいて、ソース機器がシンク機器に暗号化した映像及び音声データを送信し、この暗号化された映像及び音声データをシンク機器が復号するようにしている（例えば、特許文献１を参照）。
【非特許文献１】High-Definition Multimedia Interface Specification Version 1.3a, December 10, 2006
【特許文献１】特開２００７−２３３９６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、近年、ＨＤＭＩ規格に対応した機器間で映像、音声、及びメッセージ（ＣＥＣメッセージや認証用メッセージを含む）を無線伝送する試みがある。このような無線伝送システムでは、無線送受信機の限られたリソース（ＣＰＵや伝送帯域などを含む）を使用して映像、音声、及びメッセージを無線伝送処理している。映像及び音声の無線伝送開始時には、上記のようなＨＤＣＰ認証を行うための認証用メッセージを無線伝送するが、例えばＨＤ（High Definition）解像度の無圧縮映像を伝送する場合などは映像及び音声の処理に無線送受信機のリソースが占有されてしまうため、認証用メッセージを無線伝送処理するためのリソースを十分確保することができない場合がある。このような場合、メッセージの伝送ロスト率が高くなり、リトライ回数が増加し、伝送時間の遅延が発生するという問題があった。
【０００７】
さらに、ソース機器とシンク機器とをリピータ機器を介してＨＤＭＩ接続した場合に、有線，無線にかかわらず、最初のＨＤＣＰ認証を制限時間（６００ｍｓ）内に完了させることが規定されているが、上記の理由で伝送時間の遅延が発生すると、ＨＤＣＰ認証処理を制限時間内に完了させられない場合があり、システムを破綻させてしまう恐れがある。
【０００８】
本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたものであり、ＨＤＭＩ接続された機器間において映像及び音声の無線伝送を行う際に、ＨＤＣＰ認証等の通信処理を制限時間内で確実に実行し、システム破綻を防止できるようにした無線伝送システムを提供すること、を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、第１の技術手段は、表示機器とＨＤＭＩ接続される第１無線通信機器と、映像出力機器とＨＤＭＩ接続される第２無線通信機器とを備え、前記第１無線通信機器と前記第２無線通信機器との間で無線通信を行うことにより、前記映像出力機器から前記表示機器へ映像及び音声を出力する無線伝送システムであって、前記表示機器と前記映像出力機器との間で制限時間が定められたメッセージによる通信処理を実行する間、前記第２無線通信機器は、前記映像出力機器から出力された映像及び音声を前記第１無線通信機器に無線伝送しないように制御することを特徴としたものである。
【００１０】
第２の技術手段は、第１の技術手段において、前記通信処理は、制限時間の規定されたＨＤＣＰ認証処理であり、該ＨＤＣＰ認証処理は、前記映像出力機器から前記表示機器に認証開始メッセージを送信することにより、前記映像出力機器と前記表示機器との間で実行され、前記第１無線通信機器は、前記ＨＤＣＰ認証処理を実行する間、前記映像と同じクロックを持つ擬似信号を前記表示機器に出力することを特徴としたものである。
【００１１】
第３の技術手段は、第２の技術手段において、前記ＨＤＣＰ認証処理は、前記第２無線通信機器を起動したときに実行されることを特徴としたものである。
【００１２】
第４の技術手段は、第２の技術手段において、前記ＨＤＣＰ認証処理は、前記映像出力機器と前記第２無線通信機器を接続するＨＤＭＩケーブルを抜き挿ししたときに実行されることを特徴としたものである。
【００１３】
第５の技術手段は、第２の技術手段において、前記ＨＤＣＰ認証処理は、前記映像出力機器が出力映像の解像度を切り替えたときに実行されることを特徴としたものである。
【００１４】
第６の技術手段は、第２〜第５のいずれか１の技術手段において、前記第１無線通信機器は、前記映像出力機器からの認証開始メッセージを前記第２無線通信機器を介して受信すると、前記表示機器に対して前記擬似信号の出力を開始することを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ＨＤＭＩ接続された機器間において映像及び音声の無線伝送を行う際に、ＨＤＣＰ認証等の通信処理を制限時間内で確実に実行し、システム破綻を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照して、本発明の無線伝送システムに係る好適な実施の形態について説明する。
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態に係る無線伝送システムの構成例を示すブロック図である。図中、１は映像出力機器に相当するソース機器、２は第２無線通信機器に相当する無線送信機、３は第１無線通信機器に相当する無線受信機、４は表示機器に相当するシンク機器を示す。無線送信機２と無線受信機３とは無線を介して接続され、これら無線送信機２，無線受信機３により１つのリピータ機器を構成する。この無線伝送システムは、シンク機器４とＨＤＭＩ接続される無線受信機３と、ソース機器１とＨＤＭＩ接続される無線送信機２とを備え、無線送信機２と無線受信機３との間で無線通信を行うことにより、ソース機器１からシンク機器４へ映像及び音声を出力するように構成される。
【００１８】
まず、ソース機器１及び無線送信機２で構成される送信側機器について説明する。
ソース機器１は、映像及び音声を出力可能な機器であればよく、例えば、ＳＴＢなどのチューナ機器や，ＢＤ，ＤＶＤ等の各種レコーダやプレーヤ、ゲーム機器などであってもよい。このソース機器１は映像出力機器としての機能を実現するための構成要素を備えているが、ここでの説明は省略するものとする。
【００１９】
図１において、ソース機器１は、ＨＤＭＩ出力部１１を備え、無線送信機２とＨＤＭＩ接続される。ＨＤＭＩ出力部１１は、ＨＤＭＩケーブルを接続するためのＨＤＭＩ Ｉ／Ｆである。つまり、ＨＤＭＩ出力部１１は、ＨＤＭＩケーブルに含まれる次の各ラインと接続している。ＨＤＭＩケーブルには、機器間で共通の制御信号（ＣＥＣメッセージ）を伝送する双方向バスであるＣＥＣラインを含む。
【００２０】
また、ＨＤＭＩケーブルには、ＣＥＣラインの他に、デジタル信号である映像・音声信号のストリームを差動方式で伝送するためのＴＭＤＳラインや、ＥＤＩＤ（Extended Display Identification Data）の伝送やＨＤＣＰ認証に使用する認証用メッセージの伝送等に利用されるＤＤＣ（Display Data Channel）ラインなどが含まれる。このＥＤＩＤには、表示装置が処理可能な信号の種類についての情報や、表示パネルの解像度などの情報、ピクセルクロック、水平有効期間、垂直有効期間などの情報が含まれる。ＥＤＩＤを映像表示側（シンク機器４）から映像送信側（ソース機器１）が取得し、映像送信側は使用する表示パネル（この例ではシンク機器４の表示パネル）の解像度に合わせた映像信号を伝送する。なお、本例ではシンク機器４のＥＤＩＤを無線送信機２にコピーして格納しているため、ソース機器１は無線送信機２にアクセスしてシンク機器４のＥＤＩＤを取得することができる。
【００２１】
無線送信機２は、ＨＤＭＩ入力部２１、マイコン２２、ＨＤＭＩ通信処理部２３、及び無線通信部２４を備える。ＨＤＭＩ入力部２１は、前述したＨＤＭＩケーブルを接続してソース機器１とＨＤＭＩ接続するためのＨＤＭＩ Ｉ／Ｆであり、ＨＤＭＩケーブルを経由してソース機器１のＨＤＭＩ出力部１１と接続される。ＨＤＭＩ出力部１１とＨＤＭＩ入力部２１とのＨＤＭＩケーブルによる接続によって、ソース機器１と無線送信機２とはＣＥＣメッセージや認証用メッセージを送受可能となる。
【００２２】
マイコン２２は、ＨＤＭＩ入力部２１とＣＥＣライン２５により接続され、また、ＨＤＭＩ通信処理部２３及び無線通信部２４とＩ２Ｃ（Inter Integrated Circuit）バス２８により接続される。そして、マイコン２２は、ＨＤＭＩ入力部２１からＣＥＣライン２５を介して伝送されてくるＣＥＣメッセージを解読し、そのＣＥＣメッセージに対する応答（response）を必要に応じてＣＥＣライン２５によりメッセージ送信元（本例ではソース機器１）に返すと共に、解読したＣＥＣメッセージを必要に応じてＩ２Ｃバス２８により無線通信部２４に出力する。また、マイコン２２は、無線通信部２４からＩ２Ｃバス２８を介して伝送されてくるＣＥＣメッセージを解読して、解読したＣＥＣメッセージをＣＥＣライン２５によりＨＤＭＩ入力部２１に送り、ＨＤＭＩ入力部２１からＨＤＭＩケーブルのＣＥＣラインを介してソース機器１に送信する。
【００２３】
ＨＤＭＩ通信処理部２３は、ＨＤＭＩ入力部２１とＴＭＤＳライン２６及びＤＤＣライン２７により接続され、マイコン２２とＩ２Ｃバス２８により接続され、さらに、無線通信部２４とＩ２Ｓ（Inter-IC Sound）バス２９及びビデオバス３０により接続される。Ｉ２Ｓバス２９は音声伝送用のバスであり、ビデオバス３０は映像伝送用のバスである。また、ＨＤＭＩ通信処理部２３は、シンク機器４のＥＤＩＤをコピーしたＥＤＩＤ２３１を図示しないメモリに格納し、ソース機器１にシンク機器４の解像度情報などを提供することができる。
【００２４】
ＨＤＭＩ通信処理部２３は、ＨＤＭＩ入力部２１から入力された映像及び音声をＴＭＤＳライン２６により取得し、取得した映像及び音声を分離して、映像をビデオバス３０により、音声をＩ２Ｓバス２９により無線通信部２４に出力する。また、ＨＤＭＩ通信処理部２３は、ＨＤＭＩ入力部２１からＤＤＣライン２７を介して伝送されてくる認証用メッセージを解読し、その認証用メッセージに対する応答（response）をＤＤＣライン２７によりメッセージ送信元（本例ではソース機器１）に返すと共に、解読した認証用メッセージをＩ２Ｃバス２８により無線通信部２４に出力する。
【００２５】
無線通信部２４は、ＨＤＭＩ通信処理部２３からビデオバス３０を介して映像を取得すると共に、Ｉ２Ｓバス２９を介して音声を取得し、さらに、マイコン２２からＩ２Ｃバス２８を介してＣＥＣメッセージを取得し、ＨＤＭＩ通信処理部２３からＩ２Ｃバス２８を介して認証用メッセージを取得する。そして、無線通信部２４は、これらの映像、音声、及びメッセージを無線伝送可能なフォーマットに変換し、この変換した映像、音声、及びメッセージを無線受信機３に無線伝送する。
【００２６】
次に、シンク機器４及び無線受信機３で構成される受信側機器について説明する。
シンク機器４は、映像を表示し音声を出力可能な機器であればよく、例えば、モニタやチューナ付きテレビ装置などであってもよい。このシンク機器４は表示機器としての機能を実現するための構成要素を備えているが、ここでの説明は省略するものとする。
【００２７】
図１において、シンク機器４は、ＨＤＭＩ入力部４１を備え、無線受信機３とＨＤＭＩ接続される。ＨＤＭＩ入力部４１は、ＨＤＭＩケーブルを接続するためのＨＤＭＩ Ｉ／Ｆである。つまり、ＨＤＭＩ入力部４１は、前述したように、ＨＤＭＩケーブルに含まれる各ライン（ＣＥＣライン，ＴＭＤＳライン，ＤＤＣライン）と接続している。
【００２８】
無線受信機３は、無線通信部３１、マイコン３２、ＨＤＭＩ通信処理部３３、及びＨＤＭＩ出力部３４を備える。無線通信部３１は、無線送信機２から無線伝送された映像、音声、及びメッセージを受信すると、これらの映像、音声、及びメッセージをＨＤＭＩ形式に合致したフォーマットに変換し、この変換した映像をビデオバス３７により、音声をＩ２Ｓバス３６により、認証用メッセージをＩ２Ｃバス３５により、ＨＤＭＩ通信処理部３３へ出力し、さらに、ＣＥＣメッセージをＩ２Ｃバス３５によりマイコン３２へ出力する。
【００２９】
マイコン３２は、ＨＤＭＩ出力部３４とＣＥＣライン３８により接続され、また、ＨＤＭＩ通信処理部３３及び無線通信部３１とＩ２Ｃバス３５により接続される。そして、マイコン３２は、ＨＤＭＩ出力部３４からＣＥＣライン３８を介して伝送されてくるＣＥＣメッセージを解読し、そのＣＥＣメッセージに対する応答（response）を必要に応じてＣＥＣライン３８によりメッセージ送信元（本例ではシンク機器４）に返すと共に、解読したＣＥＣメッセージを必要に応じてＩ２Ｃバス３５により無線通信部３１に出力する。また、マイコン３２は、無線通信部３１からＩ２Ｃバス３５を介して伝送されてくるＣＥＣメッセージを解読して、解読したＣＥＣメッセージをＣＥＣライン３８によりＨＤＭＩ出力部３４に送り、ＨＤＭＩ出力部３４からＨＤＭＩケーブルのＣＥＣラインを介してシンク機器４に送信する。
【００３０】
ＨＤＭＩ通信処理部３３は、ＨＤＭＩ出力部３４とＴＭＤＳライン３９及びＤＤＣライン４０により接続され、マイコン３２とＩ２Ｃバス３５により接続され、さらに、無線通信部３１とＩ２Ｓバス３６及びビデオバス３７により接続される。そして、ＨＤＭＩ通信処理部３３は、無線通信部３１から入力された映像をビデオバス３７から、音声をＩ２Ｓバス３６からそれぞれ取得し、取得した映像及び音声をＴＭＤＳライン３９によりＨＤＭＩ出力部３４に出力する。また、ＨＤＭＩ通信処理部２３は、無線通信部３１からＩ２Ｃバス３５を介して伝送されてくる認証用メッセージをＤＤＣライン４０によりＨＤＭＩ出力部３４に出力する。
【００３１】
ＨＤＭＩ出力部３４は、前述したＨＤＭＩケーブルを接続してシンク機器４とＨＤＭＩ接続するためのＨＤＭＩ Ｉ／Ｆであり、ＨＤＭＩケーブルを経由してシンク機器４のＨＤＭＩ入力部４１と接続される。そして、ＨＤＭＩ出力部３４は、ＨＤＭＩ通信処理部３３からＴＭＤＳライン３９を介して映像及び音声を入力し、ＤＤＣライン４０を介して認証用メッセージを入出力し、ＣＥＣライン３８を介してＣＥＣメッセージを入出力する。ＨＤＭＩ出力部３４とＨＤＭＩ入力部４１とのＨＤＭＩケーブルによる接続によって、シンク機器４と無線受信機３とはＣＥＣメッセージや認証用メッセージを送受可能となる。
【００３２】
本発明の主たる特徴部分は、ＨＤＭＩ接続された機器間において映像及び音声の無線伝送を行う際に、ＨＤＣＰ認証等の通信処理を制限時間内で確実に実行し、システム破綻を防止できるようにすることである。このための構成として、シンク機器４とソース機器１との間で制限時間が定められたメッセージによる通信処理を実行する間、無線送信機２は、ソース機器１から出力された映像及び音声を無線受信機３に無線伝送しないように制御する。以下、上記の通信処理として、制限時間が規定されたＨＤＣＰ認証処理の場合を例示して説明するが、本発明はこれに限定されず、制限時間が規定されたＣＥＣ通信処理にも適用することができる。
【００３３】
上記ＨＤＣＰ認証処理では、映像信号を正常に受信できている必要があり、このために映像信号のクロック信号が必要とされる。このため、無線区間の映像及び音声の出力を停止し、認証処理を実行している間、無線受信機３はソース機器１が出力する映像と同じクロックを持つ擬似信号（擬似映像）をシンク機器４に出力する。このように、実際の映像信号は無線送信機２で停止しているにもかかわらず、無線受信機３が擬似映像をシンク機器４に出力することで、シンク機器４から見ると映像が破綻なく受信できていると認識することができる。
【００３４】
図２は、図１に示した無線伝送システムにおいてＨＤＣＰ認証を行う際の処理例を説明するための図である。本例において、ソース機器１がソース機器（Ａ）に相当し、無線送信機２が無線送信機（Ｂ）に相当し、無線受信機３が無線受信機（Ｂ）に相当し、シンク機器４がシンク機器（Ｃ）に相当する。この無線伝送システムでは、無線送信機（Ｂ）と無線受信機（Ｂ）とが無線接続されることで１つのリピータ機器（Ｂ）とみなされる。
【００３５】
本例では、無線送信機（Ｂ）が起動したことをトリガとして処理を開始する場合について説明する。この場合のＨＤＣＰ認証は、機器間における最初のＨＤＣＰ認証となり、制限時間（６００ｍｓ）内に実行するように規定されている処理である。
【００３６】
まず、無線受信機（Ｂ）は、シンク機器（Ｃ）に対して無線伝送開始まで擬似映像を連続的に送信している（Ｓ１）。無線送信機（Ｂ）が起動すると、ソース機器（Ａ）のホットプラグがリセットされ（Ｓ２）、ソース機器（Ａ）は、映像，音声，及びＤＩＰ（Data Island Packet）の送信を開始する（Ｓ３）。このＤＩＰにはシンク機器４の制御情報（調光や音量など）が格納されている。この際、無線送信機（Ｂ）は、起動直後にソース機器（Ａ）から出力された映像，音声，及びＤＩＰを無線受信機（Ｂ）に無線伝送しないように制御する。すなわち、ＨＤＣＰ認証処理の間、無線送信機（Ｂ）と無線受信機（Ｂ）との無線区間には、映像，音声，及びＤＩＰを伝送しないため、使用可能なリソース（ＣＰＵ，伝送帯域など）をＨＤＣＰ認証に必要な認証用メッセージの処理に割り当てることができる。このため、規定の制限時間（６００ｍｓ）内で確実に認証処理を完了させることが可能となる。
【００３７】
なお、本例では、上記（Ｓ１）で無線受信機（Ｂ）がシンク機器（Ｃ）に擬似映像を連続的に送信する場合について示しているが、これは、後述の（Ｓ５）で無線送信機（Ｂ）から認証開始メッセージを受信したことをトリガとして、無線受信機（Ｂ）がシンク機器（Ｃ）に擬似映像を送信するようにしてもよい。
【００３８】
以下に説明する（Ｓ４）から（Ｓ１６）までのＨＤＣＰ認証処理は、送信側機器が受信側機器にコンテンツを受信する権限があることを承認するための認証プロトコルであり、この認証プロトコルによって秘密に共有されたデータを、コンテンツを暗号化するための共通鍵として使用するものである。なお、詳細は「High-bandwidth Digital Content Protection,Revision1.1」（2003年6月9日）,Intel Corporation Digital Content Protection LLCに記載されているため、以下ではその概要について説明する。
【００３９】
ソース機器（Ａ）は、ＨＤＣＰで使用される暗号化関数であるｈｄｃｐＲｎｇＣｉｐｈｅｒを用いて、ソース機器（Ａ）のＫＳＶ（Key Selection Vector）を含むメッセージＡｋｓｖと６４ビットの擬似乱数Ａｎを生成し、これらのメッセージＡｋｓｖ及び擬似乱数Ａｎを含む認証開始メッセージを無線送信機（Ｂ）に送信する（Ｓ４）。無線送信機（Ｂ）は、無線受信機（Ｂ）に対して、ソース機器（Ａ）から受信したメッセージＡｋｓｖ及び擬似乱数Ａｎを含む認証開始メッセージを送信すると共に（Ｓ５）、ソース機器（Ａ）に対して、無線送信機（Ｂ）のＫＳＶを含むメッセージＢｋｓｖとリピータビットを認証開始応答として送信する（Ｓ６）。このリピータビットは、リピータ機器であるか否かを示すビット列である。
【００４０】
次に、ソース機器（Ａ）は、無線送信機（Ｂ）のＫＳＶが無効でないことを確認し、ソース機器（Ａ）と無線送信機（Ｂ）との間で共有する秘密値Ｋｍを計算する。具体的には、ソース機器（Ａ）は無線送信機（Ｂ）のメッセージＢｋｓｖに記述されたキーを用いて秘密値Ｋｍを計算する。さらに、ＨＤＣＰで使用される暗号関数であるｈｄｃｐＢｌｋＣｉｐｈｅｒ、秘密値Ｋｍ、リピータビット、擬似乱数Ａｎに基づいて、セッションキーＫｓ、Ｍ０，Ｒ０を計算する（Ｓ７）。同様の計算が無線送信機（Ｂ）でも実行される（Ｓ８）。この場合、無線送信機（Ｂ）はソース機器（Ａ）のメッセージＡｋｓｖに記述されたキーを用いて秘密値Ｋｍ′を計算する。さらに、ＨＤＣＰで使用される暗号関数であるｈｄｃｐＢｌｋＣｉｐｈｅｒ、秘密値Ｋｍ′、リピータビット、擬似乱数Ａｎに基づいて、セッションキーＫｓ′、Ｍ０′，Ｒ０′を計算する。
【００４１】
次に、無線送信機（Ｂ）は、上記（Ｓ８）で計算した結果をソース機器（Ａ）に送信し（Ｓ９）、ソース機器（Ａ）は、無線送信機（Ｂ）からの計算結果に基づいて、Ｒ０＝Ｒ０′であるかどうかを比較する（Ｓ１０）。このＲ０＝Ｒ０′が成立するときに、無線送信機（Ｂ）は正当な機器とされ、認証成功と判断される。
【００４２】
次に、無線受信機（Ｂ）は、シンク機器（Ｃ）に対して、無線送信機（Ｂ）から受信したメッセージＡｋｓｖ及び擬似乱数Ａｎを含む認証開始メッセージを送信する（Ｓ１１）。シンク機器（Ｃ）は、無線受信機（Ｂ）からの認証開始メッセージを受けて、シンク機器（Ｃ）のＫＳＶを含むメッセージＣｋｓｖを無線受信機（Ｂ）に送信する（Ｓ１２）。無線受信機（Ｂ）は、ハッシュ関数ＳＨＡ−１を用いて、自身のＫＳＶリスト（シンク機器（Ｃ）のＫＳＶを含む）と、“Ｂｓｔａｔｕｓ”と呼ばれるビット列と、秘密値Ｍ０とを連結させたものをハッシュし、ハッシュ値Ｖを生成する。そして、無線受信機（Ｂ）は、生成したＫＳＶリストとハッシュ値Ｖとを無線送信機（Ｂ）に送信する（Ｓ１３）。
【００４３】
無線送信機（Ｂ）は、ソース機器（Ａ）に対して、ＫＳＶリスト準備完了通知を行い（Ｓ１４）、無線受信機（Ｂ）から受信したＫＳＶリストとハッシュ値Ｖを送信する（Ｓ１５）。ソース機器（Ａ）は、無線送信機（Ｂ）から受信したＫＳＶリストの整合性をチェックするために、このＫＳＶリストについてハッシュ値Ｖ′を計算する。そして、Ｖ＝Ｖ′であれば、リピータ機器（Ｂ）の認証が完了する（Ｓ１６）。Ｖ≠Ｖ′であれば、認証プロトコルを中止する。
【００４４】
上記では、無線送信機（Ｂ）と無線受信機（Ｂ）とが無線接続することで、１つのリピータ機器（Ｂ）とみなされるため、リピータ機器であることを示すリピータビットがセットされる。このため、無線受信機（Ｂ）に接続される全てのＫＳＶ（本例ではシンク機器（Ｃ）のＫＳＶのみ）を収集してＫＳＶリストを生成する。
【００４５】
次に、無線送信機（Ｂ）は、（Ｓ１６）でソース機器（Ａ）が認証完了したことをソース機器（Ａ）からの通知等により検知すると、ソース機器（Ａ）から出力される映像，音声，及びＤＩＰの無線伝送を開始する（Ｓ１７）。そして、ソース機器（Ａ）とシンク機器（Ｃ）との間でＨＤＣＰリピータ暗号キーの更新が２秒毎に実行される。具体的には、ソース機器（Ａ）とシンク機器（Ｃ）とは、各々新しいＫｉ，Ｍｉ，Ｒｉ（ｉはコンテンツのフレームナンバーを示す）を計算する。これら３つの値は、“ＨＤＣＰＢｌｋＣｉｐｈｅｒ”と呼ばれるブロック暗号を用いて計算される。Ｋｉ，Ｍｉは、それぞれＨＤＣＰに使用される暗号化方式を初期化するために使用され、Ｒｉは、リンクの整合性を検証するために使用される。ソース機器（Ａ）は、シンク機器（Ｃ）から受信したＲｉ′と自身のＲｉをチェックし、シンク機器（Ｃ）がコンテンツを復号できる機器か否かを確認する。この処理は２秒毎に実行される。
【００４６】
上述の（Ｓ４）〜（Ｓ１６）までのＨＤＣＰ認証処理は、機器間における最初のＨＤＣＰ認証であり、制限時間（６００ｍｓ）内に実行するように規定されている処理であるが、本例のように、ＨＤＣＰ認証処理中に映像，音声，及びＤＩＰの無線伝送を停止させ、使用可能なリソース（ＣＰＵ，伝送帯域など）を最大限使用して、認証用メッセージをその伝送量を抑制することなく伝送することができるため、制限時間内に認証処理を確実に実行することができる。また、認証処理中に無線受信機側から表示機器に疑似信号を出力することで、表示機器に映像を破綻なく受信できていると認識させ、ＨＤＣＰ認証処理を正しく実行することができる。
【００４７】
図３は、図１に示した無線伝送システムにおいてＨＤＣＰ認証を行う際の他の処理例を説明するための図である。本例では、ソース機器（Ａ）と無線送信機（Ｂ）とを接続するＨＤＭＩケーブルを抜き挿ししたことをトリガとして処理を開始する場合について説明する。この場合のＨＤＣＰ認証も、図２の例と同様に、機器間における最初のＨＤＣＰ認証となり、制限時間（６００ｍｓ）内に実行するように規定されている処理である。
【００４８】
まず、無線受信機（Ｂ）又はソース機器（Ａ）からＨＤＭＩケーブルを引き抜くと（Ｓ２１）、ソース機器（Ａ）のホットプラグが無効となる（Ｓ２２）。そして、無線受信機（Ｂ）及びソース機器（Ａ）にＨＤＭＩケーブルを差し込むと（Ｓ２３）、ソース機器（Ａ）のホットプラグが有効となる（Ｓ２４）。
【００４９】
そして、ソース機器（Ａ）は、映像，音声，及びＤＩＰの送信を開始する（Ｓ２５）。この際、無線送信機（Ｂ）は、ＨＤＭＩケーブルが抜き挿しされたことを認識すると、図２の例と同様に、ソース機器（Ａ）から出力された映像，音声，及びＤＩＰを無線受信機（Ｂ）に無線伝送しないように制御する。
【００５０】
以下の（Ｓ２６）〜（Ｓ４１）に示す処理は、基本的に図２に示した（Ｓ４）〜（Ｓ１８）の処理と同様であり、ここでの説明は省略するが、本例の場合、（Ｓ２７）において、無線受信機（Ｂ）がソース機器（Ａ）からの認証開始メッセージを無線送信機（Ｂ）を介して受信すると、（Ｓ３３）において、無線受信機（Ｂ）がシンク機器（Ｃ）に対して擬似映像の送信を開始する点が図２の例と相違する。
【００５１】
図４は、図１に示した無線伝送システムにおいてＨＤＣＰ認証を行う際の他の処理例を説明するための図である。本例では、ソース機器（Ａ）が出力映像の解像度を切り替えたことをトリガとして処理を開始する場合について説明する。この場合のＨＤＣＰ認証も、図２の例と同様に、機器間における最初のＨＤＣＰ認証となり、制限時間（６００ｍｓ）内に実行するように規定されている処理である。
【００５２】
まず、ソース機器（Ａ）は、ユーザによる操作等に従って、出力映像の解像度が切り替えられると、その解像度切り替え後の映像，音声，及びＤＩＰの送信を開始する（Ｓ５１）。この際、無線送信機（Ｂ）は、映像の解像度が切り替えられたことを認識すると、図２の例と同様に、ソース機器（Ａ）から出力された映像，音声，及びＤＩＰを無線受信機（Ｂ）に無線伝送しないように制御する。
【００５３】
以下の（Ｓ５２）〜（Ｓ６７）に示す処理は、基本的に図２に示した（Ｓ４）〜（Ｓ１８）の処理と同様であり、ここでの説明は省略するが、本例の場合、（Ｓ５３）において、無線受信機（Ｂ）がソース機器（Ａ）からの認証開始メッセージを無線送信機（Ｂ）を介して受信すると、（Ｓ５９）において、無線受信機（Ｂ）がシンク機器（Ｃ）に対して擬似映像の送信を開始する点が図２の例と相違する。
【００５４】
このように、制限時間が規定されたＨＤＣＰ認証処理は、無線送信機（Ｂ）を起動したとき（図２）、ソース機器（Ａ）と無線送信機（Ｂ）との間でＨＤＭＩケーブルが抜き挿しされたとき（図３）、ソース機器（Ａ）で出力映像の解像度が切り替えられたとき（図４）、のいずれかの状態において実行される。無線送信機（Ｂ）は、このいずれかの状態を検知すると、ＨＤＣＰ認証処理が完了するまでの間、ソース機器からの映像，音声，及びＤＩＰを無線伝送しないように制御するため、ＨＤＣＰ認証処理を制限時間内で完了させることができ、システム破綻を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の一実施形態に係る無線伝送システムの構成例を示すブロック図である。
【図２】図１に示した無線伝送システムにおいてＨＤＣＰ認証を行う際の処理例を説明するための図である。
【図３】図１に示した無線伝送システムにおいてＨＤＣＰ認証を行う際の他の処理例を説明するための図である。
【図４】図１に示した無線伝送システムにおいてＨＤＣＰ認証を行う際の他の処理例を説明するための図である。
【符号の説明】
【００５６】
１…ソース機器、２…無線送信機、３…無線受信機、４…シンク機器、１１，３４…ＨＤＭＩ出力部、２１，４１…ＨＤＭＩ入力部、２２，３２…マイコン、２３，３３…ＨＤＭＩ通信処理部、２４，３１…無線通信部、２５，３８…ＣＥＣライン、２６，３９…ＴＭＤＳライン、２７，４０…ＤＤＣライン、２８，３５…Ｉ２Ｃバス、２９，３６…Ｉ２Ｓバス、３０，３７…ビデオバス。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線伝送システムに関し、より詳細には、ＨＤＭＩ（High-Definition Multimedia Interface）規格に対応した機器同士を無線接続するための無線伝送システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
映像／音声等の伝送用デジタルインタフェースとしてＨＤＭＩ規格のものが普及している。ＨＤＭＩ規格は、コンピュータ本体とディスプレイとのデジタル接続規格であるＤＶＩ（Digital Visual Interface）規格に、音声伝送機能や著作権保護機能を加えて、ＡＶ（Audio Visual）機器向けにアレンジしたものとなっている。ＨＤＭＩ規格の場合、映像（ビデオ）データ・音声データはＴＭＤＳ（Transition Minimized Differential Signaling）と呼ばれる方式で伝送される。
【０００３】
また、ＨＤＭＩ規格には、Ｖｅｒｓｉｏｎ１．２ａ以降、ＣＥＣの規定が追加されている（例えば、非特許文献１における「Supplement 1 consumer Electronics Control(CEC)」を参照）。このＣＥＣプロトコルは、ＨＤＭＩケーブルによって接続される機器間の制御を行う制御プロトコルである。ＣＥＣプロトコルによれば、ＨＤＭＩネットワーク上に存在する各機器に割り当てられている固有の物理アドレスと論理アドレスとに基づいて様々な制御を可能としている。例えば、ユーザがテレビ装置でデジタル放送を視聴しているときに、ＨＤＭＩ接続されたＤＶＤ（Digital Versatile Disc）プレーヤを再生すると、テレビ装置自体は自動的にそのＤＶＤプレーヤが接続されている端子を入力に切り換える。また、このＤＶＤプレーヤで表示しているメニュー操作や電源のＯＮ／ＯＦＦなどを、テレビ装置のリモコンから操作することが可能になっている。
【０００４】
なお、ＣＥＣに関する用語は、非特許文献１において定義されており、ＨＤＭＩ入力端子を持つものはシンク（sink）機器と、ＨＤＭＩ出力端子を持ちＡＶストリームを出力するものはソース（Source）機器と定義されている。また、ＨＤＭＩ入力端子及び出力端子を持ちＡＶストリームの入出力を行い、シンク機器及びソース機器の双方として振る舞うものは、リピータ（Repeater）機器と定義されている。シンク機器の主なものとしては表示機器が挙げられ、ソース機器の例としてはＳＴＢ（Set Top Box）、ＤＶＤやＢＤ（Blu-ray Disc）等の各種プレーヤ、ＤＶＤやＢＤ等の各種レコーダなどが挙げられ、リピータの例としてはＡＶアンプなどが挙げられる。
【０００５】
上記のようなＨＤＭＩ規格に対応した機器において、ソース機器からシンク機器に映像及び音声データを伝送する際に、著作権保護を目的として、ＨＤＣＰ（High-bandwidth Digital Content Protection）認証を行うことが規定されている。このＨＤＣＰ認証では、機器間で事前に共有された秘密鍵に基づいて、ソース機器がシンク機器に暗号化した映像及び音声データを送信し、この暗号化された映像及び音声データをシンク機器が復号するようにしている（例えば、特許文献１を参照）。
【非特許文献１】High-Definition Multimedia Interface Specification Version 1.3a, December 10, 2006
【特許文献１】特開２００７−２３３９６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、近年、ＨＤＭＩ規格に対応した機器間で映像、音声、及びメッセージ（ＣＥＣメッセージや認証用メッセージを含む）を無線伝送する試みがある。このような無線伝送システムでは、無線送受信機の限られたリソース（ＣＰＵや伝送帯域などを含む）を使用して映像、音声、及びメッセージを無線伝送処理している。映像及び音声の無線伝送開始時には、上記のようなＨＤＣＰ認証を行うための認証用メッセージを無線伝送するが、例えばＨＤ（High Definition）解像度の無圧縮映像を伝送する場合などは映像及び音声の処理に無線送受信機のリソースが占有されてしまうため、認証用メッセージを無線伝送処理するためのリソースを十分確保することができない場合がある。このような場合、メッセージの伝送ロスト率が高くなり、リトライ回数が増加し、伝送時間の遅延が発生するという問題があった。
【０００７】
さらに、ソース機器とシンク機器とをリピータ機器を介してＨＤＭＩ接続した場合に、有線，無線にかかわらず、最初のＨＤＣＰ認証を制限時間（６００ｍｓ）内に完了させることが規定されているが、上記の理由で伝送時間の遅延が発生すると、ＨＤＣＰ認証処理を制限時間内に完了させられない場合があり、システムを破綻させてしまう恐れがある。
【０００８】
本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたものであり、ＨＤＭＩ接続された機器間において映像及び音声の無線伝送を行う際に、ＨＤＣＰ認証等の通信処理を制限時間内で確実に実行し、システム破綻を防止できるようにした無線伝送システムを提供すること、を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、第１の技術手段は、表示機器とＨＤＭＩ接続される第１無線通信機器と、映像出力機器とＨＤＭＩ接続される第２無線通信機器とを備え、前記第１無線通信機器と前記第２無線通信機器との間で無線通信を行うことにより、前記映像出力機器から前記表示機器へ映像及び音声を出力する無線伝送システムであって、前記表示機器と前記映像出力機器との間で制限時間が定められたメッセージによる通信処理を実行する間、前記第２無線通信機器は、前記映像出力機器から出力された映像及び音声を前記第１無線通信機器に無線伝送しないように制御することを特徴としたものである。
【００１０】
第２の技術手段は、第１の技術手段において、前記通信処理は、制限時間の規定されたＨＤＣＰ認証処理であり、該ＨＤＣＰ認証処理は、前記映像出力機器から前記表示機器に認証開始メッセージを送信することにより、前記映像出力機器と前記表示機器との間で実行され、前記第１無線通信機器は、前記ＨＤＣＰ認証処理を実行する間、前記映像と同じクロックを持つ擬似信号を前記表示機器に出力することを特徴としたものである。
【００１１】
第３の技術手段は、第２の技術手段において、前記ＨＤＣＰ認証処理は、前記第２無線通信機器を起動したときに実行されることを特徴としたものである。
【００１２】
第４の技術手段は、第２の技術手段において、前記ＨＤＣＰ認証処理は、前記映像出力機器と前記第２無線通信機器を接続するＨＤＭＩケーブルを抜き挿ししたときに実行されることを特徴としたものである。
【００１３】
第５の技術手段は、第２の技術手段において、前記ＨＤＣＰ認証処理は、前記映像出力機器が出力映像の解像度を切り替えたときに実行されることを特徴としたものである。
【００１４】
第６の技術手段は、第２〜第５のいずれか１の技術手段において、前記第１無線通信機器は、前記映像出力機器からの認証開始メッセージを前記第２無線通信機器を介して受信すると、前記表示機器に対して前記擬似信号の出力を開始することを特徴としたものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ＨＤＭＩ接続された機器間において映像及び音声の無線伝送を行う際に、ＨＤＣＰ認証等の通信処理を制限時間内で確実に実行し、システム破綻を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、添付図面を参照して、本発明の無線伝送システムに係る好適な実施の形態について説明する。
【００１７】
図１は、本発明の一実施形態に係る無線伝送システムの構成例を示すブロック図である。図中、１は映像出力機器に相当するソース機器、２は第２無線通信機器に相当する無線送信機、３は第１無線通信機器に相当する無線受信機、４は表示機器に相当するシンク機器を示す。無線送信機２と無線受信機３とは無線を介して接続され、これら無線送信機２，無線受信機３により１つのリピータ機器を構成する。この無線伝送システムは、シンク機器４とＨＤＭＩ接続される無線受信機３と、ソース機器１とＨＤＭＩ接続される無線送信機２とを備え、無線送信機２と無線受信機３との間で無線通信を行うことにより、ソース機器１からシンク機器４へ映像及び音声を出力するように構成される。
【００１８】
まず、ソース機器１及び無線送信機２で構成される送信側機器について説明する。
ソース機器１は、映像及び音声を出力可能な機器であればよく、例えば、ＳＴＢなどのチューナ機器や，ＢＤ，ＤＶＤ等の各種レコーダやプレーヤ、ゲーム機器などであってもよい。このソース機器１は映像出力機器としての機能を実現するための構成要素を備えているが、ここでの説明は省略するものとする。
【００１９】
図１において、ソース機器１は、ＨＤＭＩ出力部１１を備え、無線送信機２とＨＤＭＩ接続される。ＨＤＭＩ出力部１１は、ＨＤＭＩケーブルを接続するためのＨＤＭＩ Ｉ／Ｆである。つまり、ＨＤＭＩ出力部１１は、ＨＤＭＩケーブルに含まれる次の各ラインと接続している。ＨＤＭＩケーブルには、機器間で共通の制御信号（ＣＥＣメッセージ）を伝送する双方向バスであるＣＥＣラインを含む。
【００２０】
また、ＨＤＭＩケーブルには、ＣＥＣラインの他に、デジタル信号である映像・音声信号のストリームを差動方式で伝送するためのＴＭＤＳラインや、ＥＤＩＤ（Extended Display Identification Data）の伝送やＨＤＣＰ認証に使用する認証用メッセージの伝送等に利用されるＤＤＣ（Display Data Channel）ラインなどが含まれる。このＥＤＩＤには、表示装置が処理可能な信号の種類についての情報や、表示パネルの解像度などの情報、ピクセルクロック、水平有効期間、垂直有効期間などの情報が含まれる。ＥＤＩＤを映像表示側（シンク機器４）から映像送信側（ソース機器１）が取得し、映像送信側は使用する表示パネル（この例ではシンク機器４の表示パネル）の解像度に合わせた映像信号を伝送する。なお、本例ではシンク機器４のＥＤＩＤを無線送信機２にコピーして格納しているため、ソース機器１は無線送信機２にアクセスしてシンク機器４のＥＤＩＤを取得することができる。
【００２１】
無線送信機２は、ＨＤＭＩ入力部２１、マイコン２２、ＨＤＭＩ通信処理部２３、及び無線通信部２４を備える。ＨＤＭＩ入力部２１は、前述したＨＤＭＩケーブルを接続してソース機器１とＨＤＭＩ接続するためのＨＤＭＩ Ｉ／Ｆであり、ＨＤＭＩケーブルを経由してソース機器１のＨＤＭＩ出力部１１と接続される。ＨＤＭＩ出力部１１とＨＤＭＩ入力部２１とのＨＤＭＩケーブルによる接続によって、ソース機器１と無線送信機２とはＣＥＣメッセージや認証用メッセージを送受可能となる。
【００２２】
マイコン２２は、ＨＤＭＩ入力部２１とＣＥＣライン２５により接続され、また、ＨＤＭＩ通信処理部２３及び無線通信部２４とＩ２Ｃ（Inter Integrated Circuit）バス２８により接続される。そして、マイコン２２は、ＨＤＭＩ入力部２１からＣＥＣライン２５を介して伝送されてくるＣＥＣメッセージを解読し、そのＣＥＣメッセージに対する応答（response）を必要に応じてＣＥＣライン２５によりメッセージ送信元（本例ではソース機器１）に返すと共に、解読したＣＥＣメッセージを必要に応じてＩ２Ｃバス２８により無線通信部２４に出力する。また、マイコン２２は、無線通信部２４からＩ２Ｃバス２８を介して伝送されてくるＣＥＣメッセージを解読して、解読したＣＥＣメッセージをＣＥＣライン２５によりＨＤＭＩ入力部２１に送り、ＨＤＭＩ入力部２１からＨＤＭＩケーブルのＣＥＣラインを介してソース機器１に送信する。
【００２３】
ＨＤＭＩ通信処理部２３は、ＨＤＭＩ入力部２１とＴＭＤＳライン２６及びＤＤＣライン２７により接続され、マイコン２２とＩ２Ｃバス２８により接続され、さらに、無線通信部２４とＩ２Ｓ（Inter-IC Sound）バス２９及びビデオバス３０により接続される。Ｉ２Ｓバス２９は音声伝送用のバスであり、ビデオバス３０は映像伝送用のバスである。また、ＨＤＭＩ通信処理部２３は、シンク機器４のＥＤＩＤをコピーしたＥＤＩＤ２３１を図示しないメモリに格納し、ソース機器１にシンク機器４の解像度情報などを提供することができる。
【００２４】
ＨＤＭＩ通信処理部２３は、ＨＤＭＩ入力部２１から入力された映像及び音声をＴＭＤＳライン２６により取得し、取得した映像及び音声を分離して、映像をビデオバス３０により、音声をＩ２Ｓバス２９により無線通信部２４に出力する。また、ＨＤＭＩ通信処理部２３は、ＨＤＭＩ入力部２１からＤＤＣライン２７を介して伝送されてくる認証用メッセージを解読し、その認証用メッセージに対する応答（response）をＤＤＣライン２７によりメッセージ送信元（本例ではソース機器１）に返すと共に、解読した認証用メッセージをＩ２Ｃバス２８により無線通信部２４に出力する。
【００２５】
無線通信部２４は、ＨＤＭＩ通信処理部２３からビデオバス３０を介して映像を取得すると共に、Ｉ２Ｓバス２９を介して音声を取得し、さらに、マイコン２２からＩ２Ｃバス２８を介してＣＥＣメッセージを取得し、ＨＤＭＩ通信処理部２３からＩ２Ｃバス２８を介して認証用メッセージを取得する。そして、無線通信部２４は、これらの映像、音声、及びメッセージを無線伝送可能なフォーマットに変換し、この変換した映像、音声、及びメッセージを無線受信機３に無線伝送する。
【００２６】
次に、シンク機器４及び無線受信機３で構成される受信側機器について説明する。
シンク機器４は、映像を表示し音声を出力可能な機器であればよく、例えば、モニタやチューナ付きテレビ装置などであってもよい。このシンク機器４は表示機器としての機能を実現するための構成要素を備えているが、ここでの説明は省略するものとする。
【００２７】
図１において、シンク機器４は、ＨＤＭＩ入力部４１を備え、無線受信機３とＨＤＭＩ接続される。ＨＤＭＩ入力部４１は、ＨＤＭＩケーブルを接続するためのＨＤＭＩ Ｉ／Ｆである。つまり、ＨＤＭＩ入力部４１は、前述したように、ＨＤＭＩケーブルに含まれる各ライン（ＣＥＣライン，ＴＭＤＳライン，ＤＤＣライン）と接続している。
【００２８】
無線受信機３は、無線通信部３１、マイコン３２、ＨＤＭＩ通信処理部３３、及びＨＤＭＩ出力部３４を備える。無線通信部３１は、無線送信機２から無線伝送された映像、音声、及びメッセージを受信すると、これらの映像、音声、及びメッセージをＨＤＭＩ形式に合致したフォーマットに変換し、この変換した映像をビデオバス３７により、音声をＩ２Ｓバス３６により、認証用メッセージをＩ２Ｃバス３５により、ＨＤＭＩ通信処理部３３へ出力し、さらに、ＣＥＣメッセージをＩ２Ｃバス３５によりマイコン３２へ出力する。
【００２９】
マイコン３２は、ＨＤＭＩ出力部３４とＣＥＣライン３８により接続され、また、ＨＤＭＩ通信処理部３３及び無線通信部３１とＩ２Ｃバス３５により接続される。そして、マイコン３２は、ＨＤＭＩ出力部３４からＣＥＣライン３８を介して伝送されてくるＣＥＣメッセージを解読し、そのＣＥＣメッセージに対する応答（response）を必要に応じてＣＥＣライン３８によりメッセージ送信元（本例ではシンク機器４）に返すと共に、解読したＣＥＣメッセージを必要に応じてＩ２Ｃバス３５により無線通信部３１に出力する。また、マイコン３２は、無線通信部３１からＩ２Ｃバス３５を介して伝送されてくるＣＥＣメッセージを解読して、解読したＣＥＣメッセージをＣＥＣライン３８によりＨＤＭＩ出力部３４に送り、ＨＤＭＩ出力部３４からＨＤＭＩケーブルのＣＥＣラインを介してシンク機器４に送信する。
【００３０】
ＨＤＭＩ通信処理部３３は、ＨＤＭＩ出力部３４とＴＭＤＳライン３９及びＤＤＣライン４０により接続され、マイコン３２とＩ２Ｃバス３５により接続され、さらに、無線通信部３１とＩ２Ｓバス３６及びビデオバス３７により接続される。そして、ＨＤＭＩ通信処理部３３は、無線通信部３１から入力された映像をビデオバス３７から、音声をＩ２Ｓバス３６からそれぞれ取得し、取得した映像及び音声をＴＭＤＳライン３９によりＨＤＭＩ出力部３４に出力する。また、ＨＤＭＩ通信処理部２３は、無線通信部３１からＩ２Ｃバス３５を介して伝送されてくる認証用メッセージをＤＤＣライン４０によりＨＤＭＩ出力部３４に出力する。
【００３１】
ＨＤＭＩ出力部３４は、前述したＨＤＭＩケーブルを接続してシンク機器４とＨＤＭＩ接続するためのＨＤＭＩ Ｉ／Ｆであり、ＨＤＭＩケーブルを経由してシンク機器４のＨＤＭＩ入力部４１と接続される。そして、ＨＤＭＩ出力部３４は、ＨＤＭＩ通信処理部３３からＴＭＤＳライン３９を介して映像及び音声を入力し、ＤＤＣライン４０を介して認証用メッセージを入出力し、ＣＥＣライン３８を介してＣＥＣメッセージを入出力する。ＨＤＭＩ出力部３４とＨＤＭＩ入力部４１とのＨＤＭＩケーブルによる接続によって、シンク機器４と無線受信機３とはＣＥＣメッセージや認証用メッセージを送受可能となる。
【００３２】
本発明の主たる特徴部分は、ＨＤＭＩ接続された機器間において映像及び音声の無線伝送を行う際に、ＨＤＣＰ認証等の通信処理を制限時間内で確実に実行し、システム破綻を防止できるようにすることである。このための構成として、シンク機器４とソース機器１との間で制限時間が定められたメッセージによる通信処理を実行する間、無線送信機２は、ソース機器１から出力された映像及び音声を無線受信機３に無線伝送しないように制御する。以下、上記の通信処理として、制限時間が規定されたＨＤＣＰ認証処理の場合を例示して説明するが、本発明はこれに限定されず、制限時間が規定されたＣＥＣ通信処理にも適用することができる。
【００３３】
上記ＨＤＣＰ認証処理では、映像信号を正常に受信できている必要があり、このために映像信号のクロック信号が必要とされる。このため、無線区間の映像及び音声の出力を停止し、認証処理を実行している間、無線受信機３はソース機器１が出力する映像と同じクロックを持つ擬似信号（擬似映像）をシンク機器４に出力する。このように、実際の映像信号は無線送信機２で停止しているにもかかわらず、無線受信機３が擬似映像をシンク機器４に出力することで、シンク機器４から見ると映像が破綻なく受信できていると認識することができる。
【００３４】
図２は、図１に示した無線伝送システムにおいてＨＤＣＰ認証を行う際の処理例を説明するための図である。本例において、ソース機器１がソース機器（Ａ）に相当し、無線送信機２が無線送信機（Ｂ）に相当し、無線受信機３が無線受信機（Ｂ）に相当し、シンク機器４がシンク機器（Ｃ）に相当する。この無線伝送システムでは、無線送信機（Ｂ）と無線受信機（Ｂ）とが無線接続されることで１つのリピータ機器（Ｂ）とみなされる。
【００３５】
本例では、無線送信機（Ｂ）が起動したことをトリガとして処理を開始する場合について説明する。この場合のＨＤＣＰ認証は、機器間における最初のＨＤＣＰ認証となり、制限時間（６００ｍｓ）内に実行するように規定されている処理である。
【００３６】
まず、無線受信機（Ｂ）は、シンク機器（Ｃ）に対して無線伝送開始まで擬似映像を連続的に送信している（Ｓ１）。無線送信機（Ｂ）が起動すると、ソース機器（Ａ）のホットプラグがリセットされ（Ｓ２）、ソース機器（Ａ）は、映像，音声，及びＤＩＰ（Data Island Packet）の送信を開始する（Ｓ３）。このＤＩＰにはシンク機器４の制御情報（調光や音量など）が格納されている。この際、無線送信機（Ｂ）は、起動直後にソース機器（Ａ）から出力された映像，音声，及びＤＩＰを無線受信機（Ｂ）に無線伝送しないように制御する。すなわち、ＨＤＣＰ認証処理の間、無線送信機（Ｂ）と無線受信機（Ｂ）との無線区間には、映像，音声，及びＤＩＰを伝送しないため、使用可能なリソース（ＣＰＵ，伝送帯域など）をＨＤＣＰ認証に必要な認証用メッセージの処理に割り当てることができる。このため、規定の制限時間（６００ｍｓ）内で確実に認証処理を完了させることが可能となる。
【００３７】
なお、本例では、上記（Ｓ１）で無線受信機（Ｂ）がシンク機器（Ｃ）に擬似映像を連続的に送信する場合について示しているが、これは、後述の（Ｓ５）で無線送信機（Ｂ）から認証開始メッセージを受信したことをトリガとして、無線受信機（Ｂ）がシンク機器（Ｃ）に擬似映像を送信するようにしてもよい。
【００３８】
以下に説明する（Ｓ４）から（Ｓ１６）までのＨＤＣＰ認証処理は、送信側機器が受信側機器にコンテンツを受信する権限があることを承認するための認証プロトコルであり、この認証プロトコルによって秘密に共有されたデータを、コンテンツを暗号化するための共通鍵として使用するものである。なお、詳細は「High-bandwidth Digital Content Protection,Revision1.1」（2003年6月9日）,Intel Corporation Digital Content Protection LLCに記載されているため、以下ではその概要について説明する。
【００３９】
ソース機器（Ａ）は、ＨＤＣＰで使用される暗号化関数であるｈｄｃｐＲｎｇＣｉｐｈｅｒを用いて、ソース機器（Ａ）のＫＳＶ（Key Selection Vector）を含むメッセージＡｋｓｖと６４ビットの擬似乱数Ａｎを生成し、これらのメッセージＡｋｓｖ及び擬似乱数Ａｎを含む認証開始メッセージを無線送信機（Ｂ）に送信する（Ｓ４）。無線送信機（Ｂ）は、無線受信機（Ｂ）に対して、ソース機器（Ａ）から受信したメッセージＡｋｓｖ及び擬似乱数Ａｎを含む認証開始メッセージを送信すると共に（Ｓ５）、ソース機器（Ａ）に対して、無線送信機（Ｂ）のＫＳＶを含むメッセージＢｋｓｖとリピータビットを認証開始応答として送信する（Ｓ６）。このリピータビットは、リピータ機器であるか否かを示すビット列である。
【００４０】
次に、ソース機器（Ａ）は、無線送信機（Ｂ）のＫＳＶが無効でないことを確認し、ソース機器（Ａ）と無線送信機（Ｂ）との間で共有する秘密値Ｋｍを計算する。具体的には、ソース機器（Ａ）は無線送信機（Ｂ）のメッセージＢｋｓｖに記述されたキーを用いて秘密値Ｋｍを計算する。さらに、ＨＤＣＰで使用される暗号関数であるｈｄｃｐＢｌｋＣｉｐｈｅｒ、秘密値Ｋｍ、リピータビット、擬似乱数Ａｎに基づいて、セッションキーＫｓ、Ｍ０，Ｒ０を計算する（Ｓ７）。同様の計算が無線送信機（Ｂ）でも実行される（Ｓ８）。この場合、無線送信機（Ｂ）はソース機器（Ａ）のメッセージＡｋｓｖに記述されたキーを用いて秘密値Ｋｍ′を計算する。さらに、ＨＤＣＰで使用される暗号関数であるｈｄｃｐＢｌｋＣｉｐｈｅｒ、秘密値Ｋｍ′、リピータビット、擬似乱数Ａｎに基づいて、セッションキーＫｓ′、Ｍ０′，Ｒ０′を計算する。
【００４１】
次に、無線送信機（Ｂ）は、上記（Ｓ８）で計算した結果をソース機器（Ａ）に送信し（Ｓ９）、ソース機器（Ａ）は、無線送信機（Ｂ）からの計算結果に基づいて、Ｒ０＝Ｒ０′であるかどうかを比較する（Ｓ１０）。このＲ０＝Ｒ０′が成立するときに、無線送信機（Ｂ）は正当な機器とされ、認証成功と判断される。
【００４２】
次に、無線受信機（Ｂ）は、シンク機器（Ｃ）に対して、無線送信機（Ｂ）から受信したメッセージＡｋｓｖ及び擬似乱数Ａｎを含む認証開始メッセージを送信する（Ｓ１１）。シンク機器（Ｃ）は、無線受信機（Ｂ）からの認証開始メッセージを受けて、シンク機器（Ｃ）のＫＳＶを含むメッセージＣｋｓｖを無線受信機（Ｂ）に送信する（Ｓ１２）。無線受信機（Ｂ）は、ハッシュ関数ＳＨＡ−１を用いて、自身のＫＳＶリスト（シンク機器（Ｃ）のＫＳＶを含む）と、“Ｂｓｔａｔｕｓ”と呼ばれるビット列と、秘密値Ｍ０とを連結させたものをハッシュし、ハッシュ値Ｖを生成する。そして、無線受信機（Ｂ）は、生成したＫＳＶリストとハッシュ値Ｖとを無線送信機（Ｂ）に送信する（Ｓ１３）。
【００４３】
無線送信機（Ｂ）は、ソース機器（Ａ）に対して、ＫＳＶリスト準備完了通知を行い（Ｓ１４）、無線受信機（Ｂ）から受信したＫＳＶリストとハッシュ値Ｖを送信する（Ｓ１５）。ソース機器（Ａ）は、無線送信機（Ｂ）から受信したＫＳＶリストの整合性をチェックするために、このＫＳＶリストについてハッシュ値Ｖ′を計算する。そして、Ｖ＝Ｖ′であれば、リピータ機器（Ｂ）の認証が完了する（Ｓ１６）。Ｖ≠Ｖ′であれば、認証プロトコルを中止する。
【００４４】
上記では、無線送信機（Ｂ）と無線受信機（Ｂ）とが無線接続することで、１つのリピータ機器（Ｂ）とみなされるため、リピータ機器であることを示すリピータビットがセットされる。このため、無線受信機（Ｂ）に接続される全てのＫＳＶ（本例ではシンク機器（Ｃ）のＫＳＶのみ）を収集してＫＳＶリストを生成する。
【００４５】
次に、無線送信機（Ｂ）は、（Ｓ１６）でソース機器（Ａ）が認証完了したことをソース機器（Ａ）からの通知等により検知すると、ソース機器（Ａ）から出力される映像，音声，及びＤＩＰの無線伝送を開始する（Ｓ１７）。そして、ソース機器（Ａ）とシンク機器（Ｃ）との間でＨＤＣＰリピータ暗号キーの更新が２秒毎に実行される。具体的には、ソース機器（Ａ）とシンク機器（Ｃ）とは、各々新しいＫｉ，Ｍｉ，Ｒｉ（ｉはコンテンツのフレームナンバーを示す）を計算する。これら３つの値は、“ＨＤＣＰＢｌｋＣｉｐｈｅｒ”と呼ばれるブロック暗号を用いて計算される。Ｋｉ，Ｍｉは、それぞれＨＤＣＰに使用される暗号化方式を初期化するために使用され、Ｒｉは、リンクの整合性を検証するために使用される。ソース機器（Ａ）は、シンク機器（Ｃ）から受信したＲｉ′と自身のＲｉをチェックし、シンク機器（Ｃ）がコンテンツを復号できる機器か否かを確認する。この処理は２秒毎に実行される。
【００４６】
上述の（Ｓ４）〜（Ｓ１６）までのＨＤＣＰ認証処理は、機器間における最初のＨＤＣＰ認証であり、制限時間（６００ｍｓ）内に実行するように規定されている処理であるが、本例のように、ＨＤＣＰ認証処理中に映像，音声，及びＤＩＰの無線伝送を停止させ、使用可能なリソース（ＣＰＵ，伝送帯域など）を最大限使用して、認証用メッセージをその伝送量を抑制することなく伝送することができるため、制限時間内に認証処理を確実に実行することができる。また、認証処理中に無線受信機側から表示機器に疑似信号を出力することで、表示機器に映像を破綻なく受信できていると認識させ、ＨＤＣＰ認証処理を正しく実行することができる。
【００４７】
図３は、図１に示した無線伝送システムにおいてＨＤＣＰ認証を行う際の他の処理例を説明するための図である。本例では、ソース機器（Ａ）と無線送信機（Ｂ）とを接続するＨＤＭＩケーブルを抜き挿ししたことをトリガとして処理を開始する場合について説明する。この場合のＨＤＣＰ認証も、図２の例と同様に、機器間における最初のＨＤＣＰ認証となり、制限時間（６００ｍｓ）内に実行するように規定されている処理である。
【００４８】
まず、無線受信機（Ｂ）又はソース機器（Ａ）からＨＤＭＩケーブルを引き抜くと（Ｓ２１）、ソース機器（Ａ）のホットプラグが無効となる（Ｓ２２）。そして、無線受信機（Ｂ）及びソース機器（Ａ）にＨＤＭＩケーブルを差し込むと（Ｓ２３）、ソース機器（Ａ）のホットプラグが有効となる（Ｓ２４）。
【００４９】
そして、ソース機器（Ａ）は、映像，音声，及びＤＩＰの送信を開始する（Ｓ２５）。この際、無線送信機（Ｂ）は、ＨＤＭＩケーブルが抜き挿しされたことを認識すると、図２の例と同様に、ソース機器（Ａ）から出力された映像，音声，及びＤＩＰを無線受信機（Ｂ）に無線伝送しないように制御する。
【００５０】
以下の（Ｓ２６）〜（Ｓ４１）に示す処理は、基本的に図２に示した（Ｓ４）〜（Ｓ１８）の処理と同様であり、ここでの説明は省略するが、本例の場合、（Ｓ２７）において、無線受信機（Ｂ）がソース機器（Ａ）からの認証開始メッセージを無線送信機（Ｂ）を介して受信すると、（Ｓ３３）において、無線受信機（Ｂ）がシンク機器（Ｃ）に対して擬似映像の送信を開始する点が図２の例と相違する。
【００５１】
図４は、図１に示した無線伝送システムにおいてＨＤＣＰ認証を行う際の他の処理例を説明するための図である。本例では、ソース機器（Ａ）が出力映像の解像度を切り替えたことをトリガとして処理を開始する場合について説明する。この場合のＨＤＣＰ認証も、図２の例と同様に、機器間における最初のＨＤＣＰ認証となり、制限時間（６００ｍｓ）内に実行するように規定されている処理である。
【００５２】
まず、ソース機器（Ａ）は、ユーザによる操作等に従って、出力映像の解像度が切り替えられると、その解像度切り替え後の映像，音声，及びＤＩＰの送信を開始する（Ｓ５１）。この際、無線送信機（Ｂ）は、映像の解像度が切り替えられたことを認識すると、図２の例と同様に、ソース機器（Ａ）から出力された映像，音声，及びＤＩＰを無線受信機（Ｂ）に無線伝送しないように制御する。
【００５３】
以下の（Ｓ５２）〜（Ｓ６７）に示す処理は、基本的に図２に示した（Ｓ４）〜（Ｓ１８）の処理と同様であり、ここでの説明は省略するが、本例の場合、（Ｓ５３）において、無線受信機（Ｂ）がソース機器（Ａ）からの認証開始メッセージを無線送信機（Ｂ）を介して受信すると、（Ｓ５９）において、無線受信機（Ｂ）がシンク機器（Ｃ）に対して擬似映像の送信を開始する点が図２の例と相違する。
【００５４】
このように、制限時間が規定されたＨＤＣＰ認証処理は、無線送信機（Ｂ）を起動したとき（図２）、ソース機器（Ａ）と無線送信機（Ｂ）との間でＨＤＭＩケーブルが抜き挿しされたとき（図３）、ソース機器（Ａ）で出力映像の解像度が切り替えられたとき（図４）、のいずれかの状態において実行される。無線送信機（Ｂ）は、このいずれかの状態を検知すると、ＨＤＣＰ認証処理が完了するまでの間、ソース機器からの映像，音声，及びＤＩＰを無線伝送しないように制御するため、ＨＤＣＰ認証処理を制限時間内で完了させることができ、システム破綻を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の一実施形態に係る無線伝送システムの構成例を示すブロック図である。
【図２】図１に示した無線伝送システムにおいてＨＤＣＰ認証を行う際の処理例を説明するための図である。
【図３】図１に示した無線伝送システムにおいてＨＤＣＰ認証を行う際の他の処理例を説明するための図である。
【図４】図１に示した無線伝送システムにおいてＨＤＣＰ認証を行う際の他の処理例を説明するための図である。
【符号の説明】
【００５６】
１…ソース機器、２…無線送信機、３…無線受信機、４…シンク機器、１１，３４…ＨＤＭＩ出力部、２１，４１…ＨＤＭＩ入力部、２２，３２…マイコン、２３，３３…ＨＤＭＩ通信処理部、２４，３１…無線通信部、２５，３８…ＣＥＣライン、２６，３９…ＴＭＤＳライン、２７，４０…ＤＤＣライン、２８，３５…Ｉ２Ｃバス、２９，３６…Ｉ２Ｓバス、３０，３７…ビデオバス。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
表示機器とＨＤＭＩ接続される第１無線通信機器と、映像出力機器とＨＤＭＩ接続される第２無線通信機器とを備え、前記第１無線通信機器と前記第２無線通信機器との間で無線通信を行うことにより、前記映像出力機器から前記表示機器へ映像及び音声を出力する無線伝送システムであって、
前記表示機器と前記映像出力機器との間で制限時間が定められたメッセージによる通信処理を実行する間、前記第２無線通信機器は、前記映像出力機器から出力された映像及び音声を前記第１無線通信機器に無線伝送しないように制御することを特徴とする無線伝送システム。
【請求項２】
前記通信処理は、制限時間の規定されたＨＤＣＰ認証処理であり、
該ＨＤＣＰ認証処理は、前記映像出力機器から前記表示機器に認証開始メッセージを送信することにより、前記映像出力機器と前記表示機器との間で実行され、
前記第１無線通信機器は、前記ＨＤＣＰ認証処理を実行する間、前記映像と同じクロックを持つ擬似信号を前記表示機器に出力することを特徴とする請求項１に記載の無線伝送システム。
【請求項３】
前記ＨＤＣＰ認証処理は、前記第２無線通信機器を起動したときに実行されることを特徴とする請求項２に記載の無線伝送システム。
【請求項４】
前記ＨＤＣＰ認証処理は、前記映像出力機器と前記第２無線通信機器を接続するＨＤＭＩケーブルを抜き挿ししたときに実行されることを特徴とする請求項２に記載の無線伝送システム。
【請求項５】
前記ＨＤＣＰ認証処理は、前記映像出力機器が出力映像の解像度を切り替えたときに実行されることを特徴とする請求項２に記載の無線伝送システム。
【請求項６】
前記第１無線通信機器は、前記映像出力機器からの認証開始メッセージを前記第２無線通信機器を介して受信すると、前記表示機器に対して前記擬似信号の出力を開始することを特徴する請求項２〜５のいずれか１項に記載の無線伝送システム。
【請求項１】
表示機器とＨＤＭＩ接続される第１無線通信機器と、映像出力機器とＨＤＭＩ接続される第２無線通信機器とを備え、前記第１無線通信機器と前記第２無線通信機器との間で無線通信を行うことにより、前記映像出力機器から前記表示機器へ映像及び音声を出力する無線伝送システムであって、
前記表示機器と前記映像出力機器との間で制限時間が定められたメッセージによる通信処理を実行する間、前記第２無線通信機器は、前記映像出力機器から出力された映像及び音声を前記第１無線通信機器に無線伝送しないように制御することを特徴とする無線伝送システム。
【請求項２】
前記通信処理は、制限時間の規定されたＨＤＣＰ認証処理であり、
該ＨＤＣＰ認証処理は、前記映像出力機器から前記表示機器に認証開始メッセージを送信することにより、前記映像出力機器と前記表示機器との間で実行され、
前記第１無線通信機器は、前記ＨＤＣＰ認証処理を実行する間、前記映像と同じクロックを持つ擬似信号を前記表示機器に出力することを特徴とする請求項１に記載の無線伝送システム。
【請求項３】
前記ＨＤＣＰ認証処理は、前記第２無線通信機器を起動したときに実行されることを特徴とする請求項２に記載の無線伝送システム。
【請求項４】
前記ＨＤＣＰ認証処理は、前記映像出力機器と前記第２無線通信機器を接続するＨＤＭＩケーブルを抜き挿ししたときに実行されることを特徴とする請求項２に記載の無線伝送システム。
【請求項５】
前記ＨＤＣＰ認証処理は、前記映像出力機器が出力映像の解像度を切り替えたときに実行されることを特徴とする請求項２に記載の無線伝送システム。
【請求項６】
前記第１無線通信機器は、前記映像出力機器からの認証開始メッセージを前記第２無線通信機器を介して受信すると、前記表示機器に対して前記擬似信号の出力を開始することを特徴する請求項２〜５のいずれか１項に記載の無線伝送システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−９８３７８（Ｐ２０１０−９８３７８Ａ）
【公開日】平成２２年４月３０日（２０１０．４．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２６５５０７（Ｐ２００８−２６５５０７）
【出願日】平成２０年１０月１４日（２００８．１０．１４）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月３０日（２０１０．４．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１０月１４日（２００８．１０．１４）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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