一种增强型音频回传通道快速建立连接的方法与流程

1.本发明涉及高清多媒体接口(high definition media interface，hdmi)2.1标准指定的增强型音频回传通道(earc，enhanced audio return channel)技术领域，特别是一种增强型音频回传通道(earc)快速建立连接的方法。


背景技术：

2.hdmi2.1的8k传输技术正快速发展，其中earc功能作为hdmi2.1的一部分，能极大地提高音频的传输带宽，支持更多的音频格式，同时也能节省单独的数字输出线材，简洁方便得就能让用户在家就能享受到家庭影院的感觉。对比上一代的arc音频技术，earc的传输速率能达到37mbps左右(arc仅有1～3mbps)，是十几倍的增长，这让earc不仅能传送无压缩的5.1或7.1多声道音频，而且还能传送先进的物理导向音频，相比之下，旧的arc只支持dolby digital、dts、pcm2.0...这类上一代的声音格式，已经不符合今日的需求。所以基于目前超高清产业的发展，高质量的音频输出也尤为重要，earc成为目前音频回传的最理想的技术。
3.按照hdmi2.1a最新协议earc需要兼容arc，在earc tx设备与earc rx设备无法建立earc连接的话，会转入arc的连接过程，并且后续无法在重新开启earc连接，除非重新拔插hdmi线，让hdmi管脚hpd信号由低到高才能重新开始earc连接过程。目前市场上常用的做法是在hdmi驱动中初始化earc并实时检测hdmi管脚hpd状态来判断是否开始earc使能，这样的做法对于earc tx设备和earc rx设备都已经正常开机的情况下，在将earc tx设备和earc rx设备通过hdmi线连接来启动earc连接过程是没有问题的，而现实过程一般avr或音箱设备都不断电，相反电视断电在开机情况很多，这样就是earc rx设备保持待机状态，而earc tx设备断电再上电重启，而现在电视大都是采用安卓(android)系统，系统启动需要经过系统引导程序(bootloader)再跳转到内核(kernel)启动的过程，这时间大概也需要几百毫秒，而earc rx设备由于系统已经启动，内核(kernel)在实时检测hdmi的状态，在插入hdmi线缆后，hdmi管脚热插拔检测(hpd)拉高会立即开始earc的连接，发送comma信号，且在发送300ms以后没有收到earc tx设备的回复，则会宣判earc连接失败转入arc连接，这样势必有概率造成earc连接失败的问题。
4.同理，如果earc tx设备(电视)已正常启动，而earc rx设备(avr)突然断电在重新上电，在hdmi线缆保持连接的状态下，earc tx设备由于hdmi管脚hpd由低到高，会立即重新进入earc连接状态，开始检测comma信号，如果earc rx设备启动过慢，earc tx设备在500ms后还没有检测到comma信号，则也会退出earc连接从而进入到arc连接过程，以上两种情况，在earc tx设备或earc rx设备一方突然断电在重新上电的情况，由于系统启动进入内核需要一定时间会有概率造成earc连接失败的问题。
5.因此，现有技术中存在的主要问题是：对于earc音频回传功能，earc tx设备与earc rx设备需要先进行握手交互建立连接后才能开启音频的回传。而在建立连接的过程中按照hdmi2.1a协议规范，earc tx设备在开始earc连接后若500ms之内没有检测到comma
信号，则会超时退出earc连接过程继而转向arc连接；earc rx设备在开始earc连接后持续发送comma信号，若300ms内没有收到earc tx设备的回复，则也会超时退出earc连接过程继而转向arc连接，所以对待earc的连接earc tx设备与earc rx设备时间上必须保持高度同步，否则就会有连接失败的问题。而在实际使用上，earc tx设备一般指的电视并大都采用android系统，且一般earc初始化都放在hdmi驱动下实现，如果电视断电重启，系统从系统引导程序(bootloader)启动到内核(kernel)启动，再到earc初始化这中间大概需要几百毫秒时间，而如果earc rx设备此时一直是开机状态，在检测到hdmi管脚power 5v拉高后，会立即开启earc连接来发送comma信号，而earc tx设备大概率有可能系统还在启动或者说earc还没完全使能，造成earc连接失败的问题，这样必须要人工干预，在发现音频没有正常回传的时候，重新拔插一下hdmi线缆，让earc tx设备与earc rx设备同时发起earc连接才能恢复earc正常连接，这样势必给外界带来不好的体验感。
6.解决以上问题及缺陷的意义为：针对现阶段earc tx设备和earc rx设备某一方重新断电在上电的情况下earc连接失败的问题，常用方法是在earc tx设备和earc rx设备系统都稳定启动后在重新拔插一下hdmi线缆就能恢复earc的连接。而采用本发明方法，earc tx设备和earc rx设备在系统引导程序(bootloader)及内核(kernel)启动阶段都检测hdmi管脚hpd信号来及时触发earc的连接过程，避免因为系统启动时间过长造成earc连接失败的问题。从而在earc tx设备和earc rx设备某一方重新断电在上电的情况下，也能自动快速恢复earc的连接，不用人为做其他操作，让earc连接自动化、稳定化。


技术实现要素：

7.本发明提供了一种earc快速建立连接的方法，对于earc tx设备和earc rx设备让其在系统引导程序(bootloader)启动阶段即开始earc连接，这样对于某一方重新上电的情况下也能及时开启earc连接交互过程，防止某一方断电重启earc连接失败的问题，同时在hdmi驱动下也实时检测hdmi管脚hpd信号及earc_connect变量，保证earc tx设备或earc rx设备无论在系统启动阶段或启动完成阶段都能正常并快速开启earc连接。
8.本发明的技术方案如下：
9.本发明的增强型音频回传通道(earc)快速建立连接的方法，包括以下步骤：s1.增强型音频回传通道发送端(earc tx)设备与增强型音频回传通道接收端(earc rx)设备上电系统正常启动；s2：增强型音频回传通道发送端(earc tx)设备断电，增强型音频回传通道(earc)断开连接；s3：增强型音频回传通道发送端(earc tx)设备重新上电，增强型音频回传通道接收端(earc rx)设备开始增强型音频回传通道(earc)连接过程，发送comma信号；s4：增强型音频回传通道发送端(earc tx)设备在引导程序(bootloader)阶段开启增强型音频回传通道(earc)连接过程，检测comma信号；s5：增强型音频回传通道发送端(earc tx)设备与增强型音频回传通道接收端(earc rx)设备增强型音频回传通道(earc)连接成功；s6：增强型音频回传通道接收端(earc rx)设备断电，增强型音频回传通道(earc)断开连接；s7：增强型音频回传通道接收端(earc rx)设备重新上电，增强型音频回传通道发送端(earc tx)设备开始增强型音频回传通道(earc)连接过程，检测comma信号；s8：增强型音频回传通道接收端(earc rx)设备在引导程序(bootloader)启动阶段开始增强型音频回传通道(earc)连接过程，发送comma信号；s9：增强型音频回传通道发送端(earc tx)设备与增
强型音频回传通道接收端(earc rx)设备增强型音频回传通道(earc)连接成功，其中，步骤s2-s5是增强型音频回传通道发送端(earc tx)设备断电在上电后，增强型音频回传通道发送端(earc tx)设备和增强型音频回传通道接收端(earc rx)设备针对增强型音频回传通道(earc)的连接过程，步骤s6-s9是增强型音频回传通道接收端(earc rx)设备断电在上电后，增强型音频回传通道发送端(earc tx)设备和增强型音频回传通道接收端(earc rx)设备针对增强型音频回传通道(earc)的连接过程。
10.优选地，在上述增强型音频回传通道(earc)快速建立连接的方法中，在步骤s2中，当增强型音频回传通道发送端(earc tx)设备断电，增强型音频回传通道接收端(earc rx)设备检测hdmi电源管脚power5v为低则拉低hdmi管脚hpd，即表示无hdmi设备接入，增强型音频回传通道(earc)断开连接处于idle状态，增强型音频回传通道接收端(earc rx)设备设置earc_connect标志为0。
11.优选地，在上述增强型音频回传通道(earc)快速建立连接的方法中，在步骤s3中，增强型音频回传通道发送端(earc tx)设备重新上电后，增强型音频回传通道接收端(earc rx)设备在内核(kernel)中检测到hdmi管脚power 5v由低变高，则拉高hdmi管脚hpd，即表示有hdmi设备接入，判断earc_connect为0，随即开始增强型音频回传通道(earc)连接过程，发送comma信号。
12.优选地，在上述增强型音频回传通道(earc)快速建立连接的方法中，在步骤s4中，增强型音频回传通道发送端(earc tx)设备重新上电后，加载引导程序(bootloader)，在引导程序(bootloader)启动阶段即开始检测hdmi管脚hpd信号，如果hdmi管脚hpd为高，即表示有hdmi设备接入，则立即开始增强型音频回传通道(earc)握手连接过程，检测comma信号，增强型音频回传通道(earc)连接成功设earc_connect＝1，否则增强型音频回传通道(earc)连接失败，设earc_connect＝0；启动内核并创建earc handle线程，实时检测hdmi管脚hpd及earc_connect标志的状态，当hdmi管脚hpd由低变高或者检测hdmi管脚hpd一直高且earc_connect为0时开启增强型音频回传通道(earc)连接过程，检测comma信号。
13.优选地，在上述增强型音频回传通道(earc)快速建立连接的方法中，在步骤s5中，增强型音频回传通道发送端(earc tx)设备与增强型音频回传通道接收端(earc rx)设备增强型音频回传通道(earc)握手连接正常，设置earc_connect为1，增强型音频回传通道(earc)握手连接失败，设置earc_connect为0。
14.优选地，在上述增强型音频回传通道(earc)快速建立连接的方法中，在步骤s6中，当增强型音频回传通道接收端(earc rx)设备断电，增强型音频回传通道发送端(earc tx)设备检测hdmi管脚hpd为低，即表示无hdmi设备接入，增强型音频回传通道(earc)断开连接处于idle状态，增强型音频回传通道发送端(earc tx)设备设置earc_connect标志为0。
15.优选地，在上述增强型音频回传通道(earc)快速建立连接的方法中，在步骤s7中，增强型音频回传通道接收端(earc rx)设备重新上电后，增强型音频回传通道发送端(earc tx)设备在内核(kernel)中检测到hdmi管脚hpd信号由低变高，即表示有hdmi设备接入，随即开始增强型音频回传通道(earc)连接过程，检测comma信号。
16.优选地，在上述增强型音频回传通道(earc)快速建立连接的方法中，在步骤s8中，增强型音频回传通道接收端(earc rx)设备重新上电后，加载引导程序(bootloader)，增强型音频回传通道接收端(earc rx)设备在引导程序(bootloader)启动阶段即开始检测hdmi
电源管脚power 5v信号，如果为高，即表示有hdmi设备接入，则拉高hdmi管脚hpd并立即开始增强型音频回传通道(earc)连接过程，发送comma信号，增强型音频回传通道(earc)连接成功设earc_connect标志为1，否则设置为0；启动内核并创建earc handle线程，实时检测hdmi电源管脚power 5v及earc_connect标志的状态，当hdmi电源管脚power 5v由低变高或者hdmi电源管脚power 5v为高且earc_connect为0的时候开启增强型音频回传通道(earc)连接过程，发送comma信号。
17.根据本发明的技术方案，产生的有益效果是:
18.本发明方法提高了earc连接的稳定性，即使earc rx设备或者earc tx设备断电重启，也能快速开启earc连接过程，确保earc在协议允许时间范围内能顺利连接成功；本发明方法在系统启动阶段系统引导程序(bootloader)下和内核(kernel)下都可以检测hdmi管脚hpd信号及开始earc连接过程，兼容市场下仅在内核(kernel)下检测earc的方法；且新功能可以由软件实现，便于产品升级和维护。
19.为了更好地理解和说明本发明的构思、工作原理和发明效果，下面结合附图，通过具体实施例，对本发明进行详细说明如下：
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
21.图1是本发明方法的earc tx设备断电在上电后，earc tx设备和earc rx设备针对earc的连接过程；
22.图2是本发明方法的earc rx设备断电在上电后，earc tx设备和earc rx设备针对earc的连接过程。
23.图3是本发明的earc快速建立连接的方法的流程图。
具体实施方式
24.为使本发明的目的、技术方法及优点更加清晰，下面结合附图及具体实例，对本发明做进一步的详细说明。这些实例仅仅是说明性的，而并非对本发明的限制。
25.针对目前hdmi2.1协议标准，earc在产品实际使用过程中可能存在的连接问题，本发明提供了一种earc快速建立连接的方法，增强型音频回传通道发送端(earc tx)设备与增强型音频回传通道接收端(earc rx)设备在上电系统启动阶段快速建立连接。
26.如图1至图3所示，本发明的earc快速建立连接的方法包括以下步骤：
27.s1：earc tx设备与earc rx设备上电系统正常启动。earc tx设备是hdmi接收端设备，如电视；earc rx设备，如avr或音响设备。两个设备正常通过hdmi连接且正常启动情况下，若某一方突然断电在上电重启(开机过程)情况下均按照图3所示流程图进行earc重新连接，步骤s2-s5是earc tx设备断电在上电后，earc tx设备和earc rx设备针对earc的连接过程(如图1所示)，步骤s6-s9是earc rx设备断电在上电后，earc tx设备和earc rx设备针对earc的连接过程(如图2所示)。以下对步骤s2-s5及s6-s9进行详细说明。
28.s2：earc tx设备断电，earc断开连接。在该步骤中，当earc tx设备断电，earc rx设备检测hdmi电源管脚power5v为低则拉低hdmi管脚hpd，即表示无hdmi设备接入，earc断
开连接处于idle状态，earc rx设备设置earc_connect标志为0；
29.s3：earc tx设备重新上电，earc rx设备开始earc连接过程，发送comma信号。在该步骤中，earc tx设备重新上电后，earc rx设备在内核(kernel)中检测到hdmi管脚power 5v由低变高，则拉高hdmi管脚hpd，即表示有hdmi设备接入，判断earc_connect为0，随即开始earc连接过程，发送comma信号。
30.s4：earc tx设备在引导程序(bootloader)阶段开启earc连接过程，检测comma信号。在该步骤中，earc tx设备重新上电后，加载引导程序(bootloader)，在引导程序(bootloader)启动阶段即开始检测hdmi管脚hpd信号，如果hdmi管脚hpd为高，即表示有hdmi设备接入，则立即开始earc握手连接过程，检测comma信号，earc连接成功设earc_connect标志为1(即，earc_connect＝1)，否则earc连接失败设置为0(即，earc_connect＝0)；在系统内核启动阶段建立一个earc handle线程，实时检测hdmi管脚hpd及earc_connect标志的状态，当hdmi管脚hpd由低变高或者检测hdmi管脚hpd一直高且earc_connect为0时开启earc连接过程，检测comma信号。
31.s5：earc tx设备与earc rx设备earc连接成功。在步骤s4基础上，earc tx设备与earc rx设备earc握手连接正常，设置earc_connect为1，earc握手连接失败，设置earc_connect为0。
32.s6：earc rx设备断电，earc断开连接。在该步骤中，当earc rx设备断电，earc tx设备检测hdmi管脚hpd为低，即表示无hdmi设备接入，earc断开连接处于idle状态，earc tx设备设置earc_connect标志为0。
33.s7：earc rx设备重新上电，earc tx设备开始earc连接过程，检测comma信号。在该步骤中，earc rx设备重新上电后，earc tx设备在内核(kernel)中检测到hdmi管脚hpd信号由低变高，即表示有hdmi设备接入，随即开始earc连接过程，检测comma信号。
34.s8：earc rx设备在引导程序(bootloader)启动阶段开始earc连接过程，发送comma信号。在该步骤中，earc rx设备重新上电后，加载引导程序(bootloader)，earc rx设备在引导程序(bootloader)启动阶段即开始检测hdmi电源管脚power 5v信号，如果为高，即表示有hdmi设备接入，则拉高hdmi管脚hpd并立即开始earc连接过程，发送comma信号，earc连接成功设earc_connect标志为1，否则设置为0；在系统内核启动阶段建立一个earc handle线程(即，启动内核并创建earc handle线程)，实时检测hdmi电源管脚power 5v及earc_connect标志的状态，当hdmi电源管脚power 5v由低变高或者hdmi电源管脚power 5v为高且earc_connect为0的时候开启earc连接过程，发送comma信号。
35.s9：earc tx设备与earc rx设备earc连接成功。在该步骤中，在步骤s8基础上，earc tx设备与earc rx设备earc握手连接正常，设置earc_connect为1，如若earc握手连接失败，设置earc_connect为0。
36.本发明的earc快速建立连接的方法，在earc tx设备与earc rx设备在上电时间不一致的情况下，如果earc tx设备先上电或者earc rx先上电，由于系统启动需要时间，重启的一方需要在引导程序(bootloader)下及时打开earc使能，开始检测或发送earc信号，开始earc连接过程；本发明方法能够解决earc tx设备与earc rx设备在某一方异常断电重启后，earc无法正常自动建立连接的问题。
37.本发明方法针对hdmi2.1标准中earc功能的快速建立连接方法，提高了earc tx设
备与earc rx设备重新握手连接成功的概率，解决了earc tx设备与earc rx设备在某一方设备断电在上电重启的情况下大概率出现earc无法正常连接从而音频也无法正常回传到音箱或avr的问题。本方法不会对已有的earc设备造成兼容性影响，且使用本方法后，由于earc tx设备与earc rx设备几乎能同时开始earc握手交互，在自动完成连接后，恢复音频播放，大大降低了音频无法回传的风险。
38.以上说明是依据发明的构思和工作原理的最佳实施例。上述实施例不应理解为对本权利要求保护范围的限制，依照本发明构思的其他实施方式和实现方式的组合均属于本发明的保护范围。