TVだってコマンドラインでいじりたおしたい:HDMI CEC

https://gyazo.com/6eb46c49dba4d52b07b2b3583c5d892a

この夏休み(!?)こんなことをやっていました

https://gyazo.com/e12d65319c5f81d2a42143cc6b221b99

micro:bit歩数計の値が少ないと、ChromecastでYouTubeダンス動画を流して運動させる

YouTubeの動画が終わったらTVの電源を切りたい

Chromecast YouTube Pythonライブラリ(pychromecast)ではできなさそう

HDMI CEC

CEC = Consumer Electronics Control

HDMIで接続した機器同士を制御するための仕組み

HDMI規格のSuppliment 1

CEC専用のHDMIの13ピンを使って、1線式の双方向シリアルバスを構成する

TV、レコーダー、Chromecast、AppleTVなどの機器がこれを使ってTVの電源操作や画面の切り替えなどをしている

メーカ各社のHDMI CECベース機能

ビエラリンク パナソニック

AQUOSファミリンク シャープ

ブラビアリンク ソニー

レグザリンク 東芝

リアリンク 三菱電機

HDMI CECでできること

機器の実装によっては、使えないものもある

TVや機器の電源オンオフ

入力ソースの変更(アクティブ)

音量の変更

電源状態やアクティブ状態、音量などの各種情報の取得

リモコン操作(User Control)に相当すること

ベンダーの独自拡張機能

などなど

HDMI CECユーザ向けコマンド

One Touch Play: 電源オンと入力ソースの切り替え

System Standby: 機器状態を待機(standby,≒電源オフ)に

Remote Control Pass Through: リモコンでの操作関連

One Touch Record: 録画関連

Record Off: 録画終了

Record On: 録画開始

Record Status: 録画状態の通知に利用

Record TV Screen: 現在TVでアクティブな画面を録画

Deck Control: Playbackデバイスを操作する

Give Deck Status: Playbackデバイスの状態を確認する

Desk Status: Playbackデバイスの状態を応答する (Give Deck Statusの応答)

Deck Control: Playbackデバイスを早送り、巻き戻し、停止、イジェクトする

Play: Playbackデバイスを様々なモードで再生する

Tuner Control: チューナデバイスを操作する

Give Tuner Device Status: チューナーデバイスの状態を確認する

Tuner Device Status: デバイス状態を応答する (Give Tuner Device Statusの応答)

Select Analogue Service: アナログTVのチューナサービスを選択する

Select Digital Service: デジタルTVのチューナサービスを選択する

Tuner Step Decrement: チューナーを一つ下に変更する

Tuner Step Increment: チューナーを一つ上に変更する

(Record On:)

System Audio Control: TVで使われれているオーディオアンプを操作する

Give Audio Status: オーディオの状態を確認する

Report Audio Status: オーディオの状態を応答する (Give Audio Statusの応答)

Give System Audio Mode Status: System Audio Modeの状態を確認する

System Audio Mode Status: System Audio Modeの状態を応答する (Give System Audio Mode Statusの応答)

Set System Audio Mode: System Audio Modeをオンまたはオフにする

System Audio Mode Request: ?

(User Control Pressed, User Control Released)

Device Menu Control: メニュー操作に関するコマンド

Menu Request: TVにメニューを出したり消したりするように要求

Menu Status: メニューを表示したり、消したりした時に状態を通知する

(User Control Pressed, User Control Released)

Timer Programming: Recordingデバイスのタイマーを操作する

Clear Analogue Timer: アナログタイマーのエントリを消す

Clear Digital Timer: デジタルタイマーのエントリを消す

Clear External Timer: 外部タイマーのエントリを消す

Timer Cleared Status: タイマー消去の状態を応答する (Clear * Timerの応答)

Set Analogue Timer: アナログタイマーを設定する

Set Digital Timer: デジタルタイマーを設定する

Set External Timer: 外部タイマーを設定する

Set Timer Program Title: タイマーのプログラム名を設定する

Timer Status: (Status Timerの応答)

物理アドレスと論理アドレス

機器を指定するために、各機器は動的に割り当てられる二つのアドレスを持つ

物理アドレス(Physical Address): 起動時にアドレス解決をして、4byteのアドレスが割り当てられる(例. 0.0.0.0, 1.0.0.0)

論理アドレス(Logical Address): 機器の論理的な役割に応じて、1byteのアドレスが割り当てられる(例. 0(TV), 1(Recording Device 1))

table:アドレスの例

論理アドレス デバイス むとう家の例 物理アドレスの例

0 TV Sharp AQUOS LC-32J9 0.0.0.0

1 Recording Device 1 RPI Raspbian 3.0.0.0

2 Recording Device 2 Toshiba REGZA RD-R100 1.0.0.0

3 Tuner 1

4 Playback Device 1 Chromecast 2.0.0.0

5 Audio System

6-11 省略

12,13 Reserved

14 Free Use

15 Unregisterd/Broadcast

CECフレーム

機器間ではCECフレームというコマンドで制御のやり取りをする

汎用的なコマンドとメーカー独自拡張のコマンドがある

汎用的なコマンドでも、メーカーによって実装されていない場合もある

CECフレームの例

table:HDMI CECフレームの例

CECフレーム CECメッセージ cec-client 説明 備考

<10:04 Image View On on 0 電源オン

<10:36 Standby standby 0 電源オフ

<10:44:41 User Control Pressed:Volume Up volup 音量あげる うちでは使えず

<10:44:42 User Control Pressed:Volume Down voldown 音量下げる うちでは使えず

<10:45 User Control Released volup,voldownの後で必要?

<1f:82:30:00 Active Source: {addr,3.0.0.0} as {addr}の機器をactive画面に asではRasPi(3.0.0.0)をactiveに、TV(0.0.0.0)はactiveにできない?

<ef:85 Request Active Source activeな機器を報告

<10:8f Report Power Status pow 0 電源状態の確認

01:90:00 Report Power Status On 電源Onを通知する

01:90:01 Report Power Status Off 電源Offを通知する

scan バスのデバイス情報一覧

論理アドレス: 0(TV), 1(RPI), e(Free Use), f(Broadcast)

物理アドレス: 3.0.0.0(RPI)

libcec:汎用HDMI CEC操作ライブラリ

対応OS

BSD

Linux

Apple macOS

Microsoft Windows

サポートするハードウエア

Exynos SoCのいくつか (サムスン電子)

利用しているソフトウエア

結局、libcecはどんなハードウエアで使えるの?

amd64/i386のPCで、HDMI CECが最初から使えるようになっているものはとても少ない

VAIO, dynabook, FMVには対応機種がある/あった模様

使えても専用アプリケーションでのみ使える場合が多い

使えてもlibcecが対応している可能性は低い

arm SoCの中には、サポートしているものものある

Raspberry Pi

その他の使える可能性のあるarm: Tegra K1(tegracec), Exynos SoC, OdroidC2, CuBox

cec-clientコマンド

対話的に、CECの操作をするコマンド

コマンドラインオプション無しで実行すると、インタラクティブモードに入る

インタラクティブモードでは、外部からCECバスに流れたフレームも表示される

table: cec-clientでよく使われるコマンドラインオプション

オプション 別名 意味

-s --single-command 標準入力に与えられた一つのコマンドだけを実行する

-m --monitor モニターモードで起動

-d {level} --log-level {level} ログレベルを指定する

-sf {file} --short-log-file {file} libCECの全てのログを{file}に書き込む

-h --help ヘルプメッセージを表示する

log level: ERROR=1,WARNING=2,NOTICE=4,TRAFFIC=8,DEBUG=16,ALL=31

code:cec-clientコマンドラインオプション

% cec-client -h

parameters:

-h --help Shows this help text

-l --list-devices List all devices on this system

-t --type {p|r|t|a} The device type to use. More than one is possible.

-p --port {int} The HDMI port to use as active source.

-b --base {int} The logical address of the device to which this

adapter is connected.

-f --log-file {file} Writes all libCEC log message to a file

-r --rom Read persisted settings from the EEPROM

-sf --short-log-file {file} Writes all libCEC log message without timestamps

and log levels to a file.

-d --log-level {level} Sets the log level. See cectypes.h for values.

-s --single-command Execute a single command and exit. Does not power

on devices on startup and power them off on exit.

-o --osd-name {osd name} Use a custom osd name.

-m --monitor Start a monitor-only client.

-i --info Shows information about how libCEC was compiled.

port is given, the client tries to connect to the

first device that is detected.

Type 'h' or 'help' and press enter after starting the client to display all

available commands

cec-clientのコマンド

table: よく使うコマンド

コマンド 意味

help コマンド一覧を表示

quit cec-clientを終了する

r CECアダブタに再接続する(リセット)

scan CECバスに接続されているデバイス一覧を表示

on {address} 論理アドレス{address}の機器の電源をオンにする

standby {address} 論理アドレス{address}の機器をスタンバイ(≒電源オフ)にする

tx {bytes} {bytes}で指定されるCECフレームを実行する

as このCECアダブタ(ラズパイ)をアクティブにする(≒TVに表示)

volup/voldown/mute 音量を上げ、下げ、ミュートする

code:cec-clientコマンドhelp

help

================================================================================

Available commands:

cec-clientの利用例

code:TVの電源を入れる

% echo "on 0" | cec-client -s -d 1

code:TVの電源を切る

% echo "standby 0" |cec-client -d 1 -s

code:TVの電源状態を確認する

% echo "pow 0" | cec-client -s -d 1

opening a connection to the CEC adapter...

power status: on

# or, unknown, standby

code:TVのアクティブ画面を変更する;Chromecast(2.0.0.0)に変更する場合

% echo "tx 1f:82:20:00"|cec-client -s -d 1

code:機器のCECバージョンを確認する;Chromecast(4)の場合

% cec-client

tx 24:9f

code:リモコンのキー入力;ラズパイがアクティブの時

cec-client on FreeBSD/Raspberry Pi arm 11.2R

code: shell

% dmesg

% pkg info|grep cec

libcec-4.0.2_2 Library to control Pulse-Eight's HDMI-CEC adapter

code:一般ユーザでは実行できない

% cec-client

No device type given. Using 'recording device'

* failed to open vchiq instance

code:vchiq関連のデバイスは以下の通り

simplebus0: <Flattened device tree simple bus> mem 0x20000000-0x20ffffff on ofwbus0t

vchiq0: <BCM2835 VCHIQ> mem 0xb800-0xb84f irq 29 on simplebus0

vchiq: local ver 8 (min 3), remote ver 8.

pcm0: <VCHIQ audio> on vchiq0

code:/dev/vchiqのパーミッション

% ls -l /dev/vchiq

crw------- 1 root wheel 0x2c Jun 23 04:58 /dev/vchiq

code:現在のCECバスにぶら下がっているデバイスを見る

% echo "scan" | sudo cec-client -s -d 1

opening a connection to the CEC adapter...

requesting CEC bus information ...

CEC bus information

===================

address: 0.0.0.0

active source: yes

vendor: Sharp

osd string: TV

CEC version: unknown

power status: on

language: jpn

address: 3.0.0.0

active source: no

vendor: Pulse Eight

osd string: CECTester

CEC version: 1.4

power status: on

language: eng

address: 1.0.0.0

active source: no

vendor: Toshiba

osd string: RD-R100

CEC version: 1.3a

power status: on

language: ???

address: 2.0.0.0

active source: no

vendor: Google

osd string: Chromecast

CEC version: 1.4

power status: on

language: ???

currently active source: TV (0)

デモ: できるかな?

どこまでできるかな?

TVの電源をオンオフ

TVの電源オフ時にラズパイのキーボードを触ると、TVの電源が入った!!

画面のアクティブを変更する

リモコン入力ができているのを確認する

できたこと

現在、TVがついているか調べて、ついていたら動画再生をやめる

echo "pow 0" | cec-client -s -d 1|grep power|cut -d" " -f 3

再生前にTVの電源を入れる

echo "on 0" |cec-client -d 1 -s

YouTube動画の再生時間終了後にTVの電源を切る

echo "standby 0" |cec-client -d 1 -s

本当はやりたかったこと

アクティブをTVに変える(Active Source); 他の機器に変えるのは可能

動画終了時にTVに戻しておきたかった

エクササイズ時だけ、音量をあげたかった

echo "volup" |cec-client -d 1 -s

TVのリモコンを入力として使う (User Control)

気に入らない動画だったら変えるとか

ラズパイがアクティブな時は使えるけど、Chromecastがアクティブな時に操作したいのでいまいちか?

赤外線リモコンとして扱った方が早い?

TVのアクティブを確認(Request Active Source)

動画終了時のアクティブを確認して、Chromecast以外ならTVの電源を消さない

echo "tx 20:85"|cec-client -d 1 -s

おわりに

苦し紛れに使ったHDMI CECで、とりあえずひとつネタができました

うちの安いTVでは、ほとんどのコマンドが使えずに悲しかったです

まだ残る疑問

リモコン入力は、アクティブの機器にだけ来るのが正しいの?

なぜ、TVにアクティブを変更するのはできないの?

Q & A

そも、HDMIってどこの規格なの?

7社共同規格 (Silicon Image、ソニー、東芝、トムソン、パナソニック、日立製作所、フィリップス)

使用には、年会費とロイヤリティ(使用料)が必要

物理アドレス大量なのに、論理アドレス13ぐらいで大丈夫なの?

MACアドレスみたいなユニークなものないの?