2012年9月12日 星期三

HDMI CEC


HDMI CEC(Consumer Electronics Control, CEC)

高畫質多媒體介面(HDMI)是一個廣為人知的數位傳輸技術,其重要性可說是視聽器材的革命。但是大部分的人都只知道它的最新1.3版本規格,傳輸速度最快可達10.2Gbit/s以支援更大的頻寬,再加上最高到48位元的色深(Deep Color)功能。

但深究其十九支接腳,卻有一個常被大家所忽略的第十三支接腳,也就是消費性電子控制(Consumer Electronics Control, CEC)功能。CEC是在1.0版本時被制定,但直到1.2a時才完全確認及提出測試規範。其基本原理和技術來自歐洲的SCART,而在HDMI採用並增強其功能。
CEC為單線雙向傳輸,使用顯示數據通道(Display Data Channel, DDC),以用來進行影音器材彼此控制和偵測,旨在減少遙控器的數量和使用者按下按鈕的次數。在HDMI從上而下連接的網路架構下,CEC可以允許裝置透過直接連接或非直接連接方式溝通,顯示裝置原則上會被認定為根(Root),而切換器(Switches)則為分支(Branches),至於其他的播放裝置則會定義為葉(Leaf)節點。

舉例來說,使用者可以進行如圖6般的混合性裝置連接,當用戶將影片放到DVD播放器之中,並按下播放鍵之後,接下來的事就由CEC來處理。CEC將會自動開啟相關連的裝置,遠端控制DVD播放器的聲音輸出到喇叭,在遠端遙控影片內容到輸出端。同樣的,隨著用戶在機上盒切換頻道,節目內容的影像與聲音也都會自動取代DVD的聲音與影像。接著,一旦用戶按下錄影鍵的同時,在整個網路中扮演Root角色的電視機,也就會自動將錄影的命令傳達給錄影機,包括頻道、時間,以及錄影的格式都同時提供,讓錄影機有詳細資訊可以遵從,並進而將正確的影像錄進錄影機中。簡單的說,CEC在HDMI的系統當中,開創了自動化的裝置搜尋和簡易One Touch操作體驗。如表1為每一個HDMI系統連接裝置所對應的邏輯位址(Logic Address)編號,從0~15一共十六種不同的裝置識別,Reserved位址則是保留給以後使用。

在實際狀況中,HDMI架構共有三條資料傳輸通道(圖7),每個資料通道傳輸10位元資料長度,在1.3版本之前,由於8位元轉換成10位元直流平衡(DC-balanced),因此每色階畫素最多可支援24位元。但在1.3版本之後,開始支援24、30、36、48色階,另外還有一條時脈通道。而CEC走的是I2C規格的DDC通道。

CEC特色多元

規格書當中描述的CEC特色歸類為幾種,第一是One Touch Play,允許只要按下一鍵就可以使裝置被播放或成為活動資源(Active Source);二是系統待命(System Standby),讓使用者可以隨意切換任一或全部的裝置,並進入待機模式;至於One Touch Record則允許使用者可以看到什麼就錄什麼;還有計時器編程(Timer Programming),允許使用者可以透過電子節目清單(EPG)或其他方式去設定錄影機的預錄功能;Deck Control則利用裝置去控制另一台裝置進行播放或是快轉;常見的裝置選單控制(Device Menu Control),意指利用顯示設備上的使用者介面去控制另一台裝置;遙控傳遞(Remote Control Pass Through)則是將遙控器的控制命令,透過HDMI連接介面傳到另外一台裝置以直接控制;系統音訊控制(System Audio Control)是利用電視遙控器去控制音訊擴大機的音量,或是一些其他的基本切換功能。

從2006年開始,支援CEC的電視和錄影機巳經慢慢在市場上普及。不過很遺憾的,雖然打著CEC的名號,但各家幾乎沒有相容性可言,並不支援其他廠牌,更連名字都不相同,消費者並不清楚哪些才是真正的CEC。

由於夏普內建的i.LINK端子已不再像以往提供雙向的功能,而是改採i.LINK In/HDMI Out的方式,因此沒有HDMI的裝置在錄完影以後就要透過類比色差端子來看,而無法像以前一樣使用數位的i.LINK來觀賞節目。此外,該產品的單鍵播放功能、Deck Control尚稱正常,但UI的Menu Control功能卻因設定困難,因此不能算是完整的CEC產品,充其量不過是利用CEC讓自家廠牌的產品具有連動功能。

至於松下就更乾脆,在新款錄影機中直接取消i.LINK接頭。不過,值得一提的是,該產品的Remote Control切換得很平順,其Remote Control Pass Through幾乎可以控制大部分重要按鍵。只可惜,在Deck和Menu部分的控制,也只支援部分錄影和播放的功能。可能是因為這部分的功能,牽連到的相容性問題很大,所以目前在業界並沒有看到業者支援。

然而,CEC理應極為重視相容性,因為在未來CEC極有可能成為器材溝通的協定,而不同產品之間能否順利溝通,對消費者來說同樣重要,因此,對廠商來說,投入心力在相容性測試,確保產品的相容度也將是刻不容緩的課題。

References:
[1] http://www.2cm.com.tw/technologyshow_content.asp?sn=0803130006
[2] http://www.2cm.com.tw/coverstory_content.asp?sn=1006020001
[3] http://weng32002.blogspot.tw/2011/11/hdmi-cecconsumer-electronics-control.html

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