BRPI0620121B1

BRPI0620121B1 - Controlador de multimídia e método para operar um controlador de multimídia

Info

Publication number: BRPI0620121B1
Application number: BRPI0620121-0A
Authority: BR
Inventors: Robert P. Madonna; Michael E. Noonan; Siegmar K. Eschholz; James F. Allen; Peter H. Corsini
Original assignee: Savant Systems Llc
Priority date: 2005-12-20
Filing date: 2006-12-20
Publication date: 2019-07-09
Also published as: KR101330891B1; EP1966938A2; DK1966938T3; BRPI0620121A2; AU2006331691A1; RU2483461C2; JP2009521857A; US20070143801A1; CA2634200C; KR20080091451A; WO2007075797A3; IL192353A0; CN101379767B; MX2008007887A; ES2394843T3; CN101379767A; WO2007075797A2; JP5285429B2; CA2634200A1; RU2008127910A

Abstract

controlador de multimídia e método para operar um controlador de multimídia. um controlador de multimídia programável, incluindo comutadores de áudio e vídeo, controles de áudio e vídeo, telefonia, dados, segurança, dispositivos operados por motor, dispositivos operados por relé e/ou outros tipos de dispositivos. módulos do controlador recebem e emitem áudio e vídeo em um número de formatos analógicos e digitais, permitindo que o sistema seja interconectado a uma ampla faixa de dispositivos. computadores pessoais universais de pequeno fator de forma podem ser operatívamente conectados para prover potência de processamento para o sistema, e para executar programas aplicativos. adicionalmente, um reprodutor de dvd pessoal ou um outro dispositivo capaz de visualizar dados e gerar uma saída de áudio em resposta a seleção pelo usuário, podem ser usados para controlar o controlador de multimídia programável como parte de uma técnica de controle embutida. adicionalmente, uma característica de revestimento de vídeo que permite que imagens de vídeo, imagens paradas, gráficos e/ou texto sejam superpostos em qualquer localização desejada de uma tela de visualização, é provida em algumas realizações.

Description

“CONTROLADOR DE MULTIMÍDIA E MÉTODO PARA OPERAR UM CONTROLADOR DE MULTIMÍDIA”

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

Campo da Invenção [001] A presente invenção relaciona-se em geral a interoperação e controle de dispositivo, mais particularmente a um controlador de multimídia programável para comutar e controlar dispositivos de áudio, vídeo, telefonia, dados, segurança, operados por motor, operados por relé e/ou outros tipos de dispositivos.

Informação Fundamental [002] Recentemente, a complexidade dos dispositivos eletrônicos de consumidor tem se expandido dramaticamente, à medida que o custo de hardware eletrônico tem diminuído e novas mídias têm sido introduzidas. Embora tais avanços tenham provido os usuários de novas capacidades a custo sempre decrescente, apresentam problemas adicionais nas áreas de interconectividade, interoperabilidade e controle.

[003] Por exemplo, em uma época um usuário poderia “cabear” um sistema estéreo doméstico com um número mínimo de conexões. Tais conexões eram geralmente cabos analógicos ou fios simples. Sistemas estéreo careciam da capacidade de interoperar com outros dispositivos e o controle era rudimentar, limitado a discagens analógicas e botões na face frontal da unidade. Hoje em dia, componentes de áudio suportam som envolvente de multicanais e numerosos formatos de interconexão analógicos e de vídeo através de uma variedade de conectores. Enquanto muitos dispositivos podem ser interconectados, existem muitos problemas de compatibilidade com formatos de conexão novos e competitivos. Muitos dispositivos podem somente ser interconectados e interoperados juntos com grande dificuldade. Por exemplo, a tarefa de gravar áudio de um reprodutor de gravação analógica para um reprodutor MP3 digital, embora aparentemente simples em um nível

Petição 870190034138, de 10/04/2019, pág. 9/54 / 38 abstrato, na prática envolve geralmente significativa interconexão e configuração de cabos.

[004] Similarmente, o controle de dispositivos eletrônicos é agora muito mais complexo e um usuário é inundado com vários dispositivos de controle remoto e esquemas de interface, cada um geralmente único para um dispositivo eletrônico particular. Por exemplo, um usuário desejando assistir a um filme em DVD com as luzes controladas e um toque telefônico suprimido, pode ter que operar três controles remotos, para um reprodutor de DVD, uma televisão e um receptor de Áudio/Vídeo, e possivelmente um controlador de dispositivo, por exemplo, um controlador de iluminação X10™, bem como controles de telefone.

[005] Este tipo de dificuldade se estende além de aplicativos de áudio/vídeo em muitas outras áreas de controle de dispositivo. Por exemplo, um usuário pode desejar ter seu sistema de segurança doméstica, sistema de irrigação e sistema de iluminação interoperando de tal modo que, quando um usuário está distante, um esquema particular de segurança/aguamento/iluminação é ativado. Tipicamente, um usuário seria requerido a manipular interfaces de controle separadas, cada uma implementando um esquema de controle independente e usualmente complicado, para implementar tal sistema.

[006] As dificuldades de interoperação são ainda mais aparentes em uma configuração comercial onde número maiores de dispositivos eletrônicos estão tipicamente presentes. Lojas, restaurantes, estúdios de gravação, estúdios de filmagem e outros estabelecimentos comerciais desejando controlar e comutar áudio, vídeo e uma ampla faixa de outros tipos de dispositivos, são confrontados com difíceis desafios em interoperabilidade e controle. Muitas soluções disponíveis demonstram ser demasiadamente dispendiosas, inflexíveis e difíceis de configurar, de tal modo que um engenheiro de software ou outro programador profissional é requerido mesmo

Petição 870190034138, de 10/04/2019, pág. 10/54 / 38 para efetuar pequenas mudanças de configuração no sistema.

[007] Como tal, muitos usuários domésticos e comerciais sub utilizam as capacidades de seus dispositivos eletrônicos, interconectando-os de modo mínimo e apenas controlando-os de maneira básica. O que é necessário é um dispositivo integrado para controlar e interconectar dispositivos de áudio, vídeo, telefonia, dados, segurança, operados por motor, operados por relés e/ou outros tipos de dispositivos. Tal sistema pode oferecer uma solução de convergência, interconectando dispositivos eletrônicos de uma maneira interoperativa, para prover uma solução integrada. Tal sistema deveria também ser prontamente colocado sob medida, de tal modo que um usuário desprovido de treinamento avançado em engenharia de software possa configurar e operar um sistema.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO [008] Em breve sumário, a presente invenção provê um controlador de multimídia programável integrado, para controlar e comutar dispositivos de áudio, vídeo, telefonia, dados, segurança, operados por motor, operados por relés e/ou outros tipos de dispositivos. Um comutador de áudio e um comutador de vídeo são interconectados a um microcontrolador e um subsistema de processamento. Módulos de entrada e saída de áudio e vídeo são interconectados aos comutadores de áudio e vídeo. Estes módulos recebem e emitem sinais em um número de formatos analógicos e digitais, permitindo que o sistema seja interconectado a uma ampla faixa de dispositivos. Os sinais de áudio e vídeo recebidos são convertidos para formatos digitais comuns para comutação pelo sistema.

[009] Em resposta à entrada de controle a partir do microcontrolador e do subsistema de processamento, os comutadores de áudio e vídeo direcionam os sinais digitais para conexões para módulos de saída. Antes da emissão pelos módulos de saída, os sinais digitais são convertidos para formatos de saída desejados. A comutação entre entradas e saídas pode ser em

Petição 870190034138, de 10/04/2019, pág. 11/54 / 38 uma base individual, onde uma entrada particular é conectada a uma saída particular, ou em uma base ampla de módulo, onde um grupo de entradas a partir de um módulo selecionado é emitido para um outro módulo.

[0010] Em adição a dispositivos de áudio e vídeo, o controlador de multimídia programável pode ser interconectado a uma ampla variedade de outros dispositivos externos via conexões cabeadas, tais como RS232 e Ethernet, e/ou conexões sem fio tais como infravermelho, rádio freqüência, Wi-Fi, BlueTooth™, ZigBee™, ou outras conexões apropriadas. Deste modo a operação de dispositivos de telefonia, dados, segurança, operados por motor, operados por relés e/ou outros tipos de dispositivos é suportada.

[0011] Em uma realização, o subsistema de processamento do controlador de multimídia programável inclui um ou mais computadores. Os computadores podem ser computadores pessoais universais de pequeno fator de forma que são operativamente conectados ao controlador de multimídia programável via um plano de conexão. De tal maneira, computadores universais “de prateleira” de forma e tamanho adequados podem ser incorporados no gabinete do controlador de multimídia programável e empregados para prover força de processamento para o sistema e executar programas aplicativos. Em uma outra realização, os computadores podem ser montados em prateleira ou outros computadores independentes que não estejam interconectados via um plano de conexão, mas ao invés disso se comunicar com o controlador de multimídia doméstico via uma interconexão de rede. Em qualquer realização, os computadores podem ser configurados para prover balanço de carga e/ou redundância.

[0012] Em uma outra realização, um reprodutor de mídia, tal como um reprodutor de DVD, ou outro dispositivo capaz de exibir dados e gerar uma saída em resposta à seleção, pelo usuário, pode ser usado para controlar o controlador de multimídia programável como parte da técnica de controle embutida. O reprodutor de mídia embute informação de controle em um sinal

Petição 870190034138, de 10/04/2019, pág. 12/54 / 38 de saída em resposta à seleção de itens de menu ou outras representações. Por exemplo, se o reprodutor de mídia é um reprodutor de DVD, um usuário pode selecionar itens de menu de DVD que fazem com que informação predeterminada seja embutida em um sinal de áudio gerado pelo reprodutor de DVD. A informação de controle embutida é transmitida ao controlador de multimídia programável via interconexão sem fio ou com fio, onde a informação é decodificada para gerar comandos de controle usados pelo sistema. Em uma realização, a técnica de controle embutido usa uma técnica de controle de bit roubado onde o bit menos significativo de cada palavra de um sinal de áudio digital é usado para armazenar informação de controle embutida. Em uma outra realização, a técnica de controle embutido usa uma técnica de controle de tom, onde o dispositivo de controle gera um tom de áudio em resposta à seleção pelo usuário, e o tom de áudio é decodificado pelo controlador de multimídia programável, para gerar um comando de controle particular.

[0013] Em uma outra realização, o controlador de multimídia programável implementa uma característica de revestimento de vídeo que permite que vídeo, quadros parados e/ou textos sejam revestidos em qualquer localização de uma tela de visualização. Tais revestimentos podem ser gráficos de computador gerados pelo subsistema de processamento para visualizar diferentes tipos de informação para o usuário. A região de visualização pode ser reposicionada em uma base quadro por quadro, por exemplo, para criar um revestimento “móvel” ou outro efeito especial. Em uma realização da presente invenção, o subsistema de processamento troca as cores associadas a pixéis em uma região de um quadro de vídeo, para uma cor predeterminada. Um misturador de vídeo posteriormente reconhece ocorrências de pixéis de uma cor predeterminada, e em cada pixel onde a cor está presente, substitui os dados do subsistema de processamento. Desta maneira, cada quadro de um sinal de vídeo pode ser revestido com dados de

Petição 870190034138, de 10/04/2019, pág. 13/54 / 38 uma outra fonte. Tal técnica pode ser rapidamente estendida, através do uso de cores múltiplas predeterminadas, para permitir revestimentos de vídeo independentes múltiplos.

[0014] Em uma outra realização, o controlador de multimídia programável pode ser interconectado a controladores de multimídia programáveis via uma porta de expansão, permitindo que o sistema seja prontamente expandido se for necessária conectividade adicional.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [0015] A invenção pode ser melhor entendida referindo-se à descrição seguinte, em conjunto com os desenhos que a acompanham, nos quais numerais de mesma referência indicam elementos idênticos ou funcionalmente similares:

Figura 1 é um diagrama em blocos de um controlador de multimídia programável, interconectado a um número de dispositivos, de acordo com uma realização ilustrativa da presente invenção;

Figura 2 é um diagrama em blocos esquemático mostrando uma arquitetura de hardware de alto nível do controlador de multimídia programável;

Figura 3 é um diagrama em blocos esquemático de um comutador de áudio interconectado a diversos módulos de entrada e saída, de acordo com uma realização ilustrativa da presente invenção;

Figura 4 é um diagrama em blocos esquemático de um Módulo

X de Entrada de Áudio Digital;

Figura 5 é um diagrama em blocos esquemático de um Módulo

X de Entrada de Áudio Analógico típico;

Figura 6 é um diagrama em blocos esquemático de um Módulo de Entrada de Vídeo Digital típico com Interface de Multimídia de Alta Definição (HDMI);

Figura 7 é um diagrama em blocos esquemático de uma Porta

Petição 870190034138, de 10/04/2019, pág. 14/54 / 38 ζ

Auxiliar de Audio/Vídeo;

Figura 8 é um diagrama em blocos esquemático de um Módulo z

de Saída de Audio Digital típico;

Figura 9 é um diagrama em blocos esquemático de um Módulo de Saída de Audio Analógico típico;

Figura 10 é um diagrama em blocos esquemático de um Módulo de Saída de Vídeo típico com HDMI;

Figura 11 é um diagrama em blocos esquemático do comutador de vídeo interconectada a diversos módulo de entrada e saída, de acordo com uma realização ilustrativa da presente invenção;

Figura 12 é um diagrama em blocos esquemático de um Módulo de Entrada de Vídeo Analógico típico;

Figura 13 é um diagrama em blocos esquemático de uma Combinação de Módulo de Entrada de Vídeo Analógico e Digital típica;

Figura 14 é um diagrama em blocos esquemático de um subsistema de processamento de acordo com uma realização ilustrativa da presente invenção;

Figura 15 é uma vista em perspectiva mostrando um número de portas de conexão em um computador pessoal universal de pequeno fator de forma típico;

Figura 16 é uma vista de uma porção da face frontal do controlador de multimídia programável construído de acordo com uma realização ilustrativa da presente invenção e exibindo dois computadores pessoais universais de pequeno fator de forma inseridos em compartimentos;

Figura 17a é um diagrama em blocos estilizado mostrando unidades de controle interconectadas a um controlador de multimídia programável de acordo com uma realização ilustrativa da presente invenção;

Figura 17b é um diagrama em blocos esquemático de uma técnica de controle embutido típica que usa controle de bit roubado;

Petição 870190034138, de 10/04/2019, pág. 15/54 / 38

Figura 18 é um diagrama em blocos esquemático de uma interconexão de áudio típica e esquema de expansão;

Figura 19 é um diagrama em blocos esquemático de uma interconexão de vídeo típica e esquema de expansão;

Figura 20 é um diagrama em blocos esquemático mostrando dois controladores de multimídia programáveis usados em um aplicativo típico, especificamente uma gravação de áudio profissional e aplicativo de mixagem.

DESCRIÇÃO DETALHADA DE UMA REALIZAÇÃO ILUSTRATIVA [0016] Figura 1 é um diagrama em blocos de um controlador de multimídia programável 100, interconectado a um número de dispositivos, de acordo com uma realização ilustrativa da presente invenção. O termo “controlador de multimídia programável” deveria ser interpretado amplamente como um dispositivo capaz de controlar, comutar dados entre e/ou de outro modo interoperar com uma variedade de dispositivos eletrônicos tais como dispositivos de áudio, vídeo, telefonia, dados, segurança, operados por motor, operados por relés e/ou outros tipos de dispositivos. Interagindo com estes dispositivos, o controlador de multimídia programável 100 pode implementar uma solução de controle de multimídia integrada.

[0017] Na realização ilustrativa, o controlador de multimídia programável 100 é conectado a uma ampla faixa de componentes de áudio/vídeo, por exemplo, um reprodutor de disco compacto (CD) 105, um reprodutor de disco de vídeo digital (DVD) 110, um receptor de áudio/vídeo 115, uma televisão 120, um reprodutor de mídia pessoal 125, alto-falantes 122, um microfone 123 e/ou uma câmera de vídeo 124. O controlador de multimídia programável pode também ser conectado a dispositivos de telefonia tais como a rede telefônica 130 e os conjuntos portáteis de telefone 132. A rede telefônica 130 pode ser uma Rede Telefônica Comutada Pública (PSTN), uma Rede Digital de Serviços Integrados (ISDN) ou outra rede de

Petição 870190034138, de 10/04/2019, pág. 16/54 / 38 comunicações.

[0018] Em adição, o controlador de multimídia programável pode se interconectar com uma variedade de sistemas de iluminação e/ou sistemas de automação doméstica 135. Estes dispositivos podem operar via protocolo X10 desenvolvido por Pico Electronics, o protocolo INSTEON™ desenvolvido por SmartHome, Inc, o padrão CEBus gerenciado pelo Conselho de Indústria CEBus, RS232, ou algum outro protocolo de automação ou controle bem conhecido. Similarmente, o controlador pode ser conectado a dispositivos operados por motor e/ou relé 137 que podem incluir, por exemplo, um sistema de aquecimento, ventilação e condicionamento de ar (HVAC), um sistema de irrigação, um sistema de sombreamento ou blindagem automática, um travamento eletrônico de porta, ou outros tipos de dispositivos.

[0019] Uma rede de computador, tal como a Internet 140, é conectada ao controlador de multimídia programável. Em adição, um computador pessoal (PC) 145, sistemas de vídeo game 150, equipamento de gravação doméstico ou de estudo 165 ou outros dispositivos podem também ser conectados. Adicionalmente, uma ou mais unidades de controle remoto 170 podem ser providas para gerenciar a funcionalidade do controlador, e/ou dispositivos de controle conectados ao controlador. Tais unidades de controle remoto 170 podem ser interconectadas ao controlador via uma conexão de rede com fio ou uma conexão sem fio, tal como um enlace de infravermelho, um enlace de rádio freqüência, um enlace BlueTooth™, um enlace ZigBee™, Wi-Fi ou uma outra conexão de dados apropriada.

[0020] Em adição a prover interconexão com uma ampla variedade de dispositivos, o controlador de multimídia programável é capaz de combinar, sintetizar e de outra forma processar vários tipos de dados para implementar uma solução de multimídia integrada para um usuário. É feita referência a Série No. 11/314.112 intitulado PROGRAMMABLE MULTIMEDIA CONTROLLER WITH PROGRAMMABLE SERVICES, por Robert P.

Petição 870190034138, de 10/04/2019, pág. 17/54 / 38

Madonna, e outros, que é aqui incorporado por referência, para uma descrição detalhada dos vários novos serviços e capacidades que são providos.

[0021] Para facilitar as interconexões e processamento acima descritos, o controlador de multimídia programável 100 pode ser arranjado de uma maneira modular. Por exemplo, em uma realização, o controlador de multimídia programável 100 é arranjado para ter doze módulos separados de entrada e saída, cada um tendo um número de portas de conexão. Os módulos de entrada e saída são inseridos em aberturas ou baias de módulo do controlador de multimídia programável 100. Os módulos interfaceiam com um plano médio que provê conexão ao restante do sistema. Abraçando uma abordagem modular, um usuário tem permissão para selecionar os módulos específicos desejados, e o sistema pode ser sob medida para se ajustar a um aplicativo particular. Em adição, o preço de nível de entrada pode ser reduzido, permitindo que um usuário adquira uma configuração base, com capacidades limitadas, e então adicione ao sistema adquirindo módulos adicionais. Vários exemplos de módulos são discutidos abaixo, com referência às Figuras 4-10, 12 e 13. É expressamente contemplado que uma ampla variedade de módulos adicionais pode ser provida e, conseqüentemente, esta descrição deveria ser interpretada como abrangendo estas outras configurações possíveis. É também contemplado que vários controladores de multimídia programáveis podem ser interconectados para criar um sistema maior, efetivamente implementando uma solução do tipo modular no nível do controlador. Detalhes adicionais com relação a tal interconexão e expansão podem ser encontrados abaixo com referência às Figuras 18 e 19.

[0022] Figura 2 é um diagrama em blocos esquemático mostrando arquitetura de hardware de alto nível do controlador de multimídia programável. Os vários componentes mostrados podem ser arranjados em uma “placa mãe” do controlador, ou em diversos cartões interconectados por

Petição 870190034138, de 10/04/2019, pág. 18/54 / 38 um plano posterior (não mostrado). Um microcontrolador 210 gerencia a operação geral do sistema. Na realização ilustrativa, o microcontrolador é um microcontrolador modelo MCF5234 de 32 bits disponível de Freescale Semiconductor Inc. O microcontrolador 210 é acoplado a um comutador de áudio 215 e a um comutador de vídeo 220 via uma barra 218. O comutador de áudio 215 e o comutador de vídeo 220 são preferivelmente comutadores de ponto cruzado capazes de comutar um número de conexões simultaneamente. Entretanto, muitos outros tipos de comutadores capazes de comutar sinais digitais podem ser empregadas, por exemplo, comutadores de Multiplexação por Divisão no Tempo (TDM) ou outros dispositivos. Discussão adicional dos comutadores de áudio e vídeo pode ser encontrada abaixo com referência às Figuras 3 e 11.

[0023] Um plano médio 235 interconecta os comutadores a uma variedade de módulos de entrada e saída tais como, por exemplo, Módulos de Entrada de Vídeo Digital com HDMI 600, Módulos de Saída de Vídeo com HDMI 1000, Módulos de Entrada de Áudio Digital 400 e Módulos de Saída z de Áudio Digital 900. O plano médio 235 é adicionalmente acoplado a um comutador Ethernet 230 que permite comutação de sinais 10BaseT, 100BaseT ou Gigabyte Ethernet. O comutador Ethernet 230 interconecta portas Ethernet 232 e um subsistema de processamento 240 para o microcontrolador 210. Em uma realização, o subsistema de processamento 240 inclui diversos computadores pessoais universais de pequeno fator de forma que provêm operação redundante e/ou balanceamento de carga. Em algumas realizações, o subsistema de processamento 240 pode incluir um ou mais dispositivos de armazenagem, externos aos computadores pessoais, para prover capacidade de armazenagem escondida, por exemplo, para armazenar mídia digital. Discussão adicional das várias realizações do subsistema de processamento 240 podem ser encontradas abaixo com referência às Figuras 14-16.

[0024] Também, um número de portas de Barramento Em série

Petição 870190034138, de 10/04/2019, pág. 19/54 / 38

Universal (USB) 242 são interconectadas a um concentrador USB 243. A interface aceita um ou mais formatos de cartão de memória bem conhecidos, por exemplo, cartões CompactFlash™, cartões Memory Stick™, cartões Secure Digital™ (SD) ou outros formatos. Um comutador USB 244 é empregado para comutar enlaces USB entre os múltiplos componentes de processamento que podem estar presentes no subsistema de processamento 240. De uma maneira similar, um número de portas IEEE 1394 (FireWire™) 246 são interconectadas a um concentrador 1394 IEEE 247 e a um comutador 1394 IEEE 248.

[0025] O microcontrolador 210 é adicionalmente conectado a uma

Interface Periférica Em série (SPI) e circuito de distribuição de Circuito InterIntegrado (I2C) 250, o que provê uma interface de comunicação em série para dispositivos de taxa de transferência de dados relativamente baixa. O controlador SPI/I2C 250 é conectado ao conector de plano médio 235 e deste modo provê comandos de controle a partir dôo microcontrolador 210 para os módulos e outros dispositivos no controlador de multimídia programável 100. Conexões adicionais a partir do controlador SPI/I2C 250 são providas a dispositivos tais como um controlador de ventilador 251, um sensor de temperatura 252 e um circuito gerenciador de potência 253, que gerencia as características térmicas do sistema e evita sobreaquecimento.

[0026] O microcontrolador 210 está também conectado à interface de

Infravermelho (IR) 260, uma interface RS232 265, e uma interface de RF 267, que permite a interconexão com dispositivos externos. Tal interação permite que o controlador de multimídia programável 100 controle dispositivos externos. Em adição, as interfaces podem receber sinais de controle que controlam a operação do próprio controlador de multimídia programável. É expressamente contemplado que várias outras interfaces, incluindo WiFi, BlueTooth™, ZigBee™ e outras interfaces com fio e sem fio, podem ser usadas com o controlador de multimídia programável 100.

Petição 870190034138, de 10/04/2019, pág. 20/54 / 38

Discussão adicional de tais interfaces pode ser encontrada abaixo com referência à Figura 17a e Figura 17b.

X [0027] Em adição, uma Porta Auxiliar de Áudio/Vídeo 700 é provida para interconectar um ou mais sistemas de vídeo game, câmeras de vídeo, computadores, máquinas de karaokê, ou outros dispositivos. Uma interface de telefone 270 é provida para conectar à rede telefônica comutada pública ou a uma rede privada, e para conectar a um ou mais conjuntos portáteis de telefone. Adicionalmente, uma interface de controle de dispositivo 275 é provida para se comunicar com iluminação, automação doméstica, e dispositivos operados por motor e/ou relé. Conforme discutido em mais detalhe abaixo, uma porta de expansão 280 é provida para conectar vários controladores de multimídia programáveis para formar um sistema expandido. Finalmente, um visor de painel frontal 1050 permite a apresentação do estado, configuração e/ou outras informações para um usuário. Em uma realização, o visor de painel frontal pode aceitar dados de vídeo originados de qualquer fonte de entrada conectada ao sistema, de tal modo que um usuário pode prover conteúdo de vídeo no visor do painel frontal 1150. Em uma outra realização, o visor de painel frontal 1150 inclui uma tela sensível a toque e um usuário pode entrar com seleções de controle, selecionando ícones ou outras representações na tela. Desta maneira, o visor de painel frontal 1150 pode ser usado para controle e configuração do sistema.

___ X

Trajetos de Comutação de Audio [0028] Figura 3 é um diagrama em blocos esquemático do comutador de áudio 215 interconectada a diversos módulos de entrada e saída em uma realização ilustrativa do controlador de multimídia programável 100. O comutador de áudio 215 é preferivelmente um Arranjo de Porta Programável no Campo (FPGA) tal como o Arranjo de Porta Programável no Campo Virtex-II, modelo XC2VPS-6FF672C, disponível da Xilinx Inc. Alternativamente, o comutador de áudio 215 pode ser um outro circuito

Petição 870190034138, de 10/04/2019, pág. 21/54 / 38 integrado disponível comercialmente que seja capaz de comutar simultaneamente diversos sinais. O comutador de áudio 215 é configurado para aceitar diversas entradas de módulos de entrada, e comutar estas entradas para diversas saídas, conduzindo a módulos de saída e/ou outros dispositivos. A comutação entre entradas e saídas pode ocorrer em uma base individual, isto é, entre uma entrada particular e uma saída particular, em uma base de módulo amplo, onde diversas entradas de um módulo particular são conectadas a diversas saídas conduzindo a um outro módulo.

[0029] Antes da transmissão para o comutador de áudio 215, os sinais de áudio são convertidos para formatos de áudio comuns. O formato comum permite que qualquer entrada seja comutada para qualquer saída. Por exemplo, todos os sinais de áudio podem ser convertidos para a fonte de Formato de Interconexão Digital Sony/Philips (S/PDIF). Alternativamente, todos os sinais de áudio podem ser convertidos para o formato de Som InterIC (I2S). Será aparente a um especialista na técnica que uma ampla variedade de outros formatos pode ser usada, e conseqüentemente esta descrição deveria ser tomada por meio de exemplo. Similarmente, uma variedade de combinações de formatos de áudio múltiplos predeterminados pode ser usada. Na realização ilustrativa da presente invenção, áudio modulado por código de pulsos (PCM) é enviado como sinais I2S, enquanto áudio codificado (áudio não PCM) é enviado como sinais SPDIF. O comutador de áudio 215 é configurado para comutar ambos formatos de sinais empregando trajetos I2S separados 216 e trajetos SPDIF 218.

[0030] Em uma realização, sinais I2S podem ser usados para transportar formatos de áudio não padrão usando uma técnica de quadro de dados em branco. Módulos de entrada podem enviar sinais de áudio a um ou mais conversores de taxa de amostragem assíncronos, por exemplo conversores modelo CS8421 Cirrus Logic, que podem inserir quadros em branco entre quadros de audio ou sobre amostrar os dados de áudio de

Petição 870190034138, de 10/04/2019, pág. 22/54 / 38 entrada. Desta maneira, sinais de taxa de bit não padrão podem ser convertidos para taxa de transferência de dados predeterminada, tais como 192K amostras por segundo. Um sinal de relógio independente indicando quais quadros contém dados de áudio reais, e quais quadros estão em branco, podem ser comutados juntamente com os dados de áudio para os módulos de saída. Nos módulos de saída, o sinal de relógio é usado para separar os dados de áudio dos quadros em branco, e reproduzir o áudio à taxa própria. Desta maneira, o comutador de áudio 215 pode suportar uma variedade de taxas de bit de áudio não padrão com circuitos adicionais mínimos.

[0031] Na realização ilustrativa, o comutador de áudio 215 é conectado a diversos módulos de entrada, tais como um Módulo de Entrada z z de Áudio Digital 400, um Módulo de Entrada de Áudio Analógico 500, Módulo de Entrada de Vídeo Digital com Interface de Multimídia de Alta Definição (HDMI) 600 e uma Porta de Video Game 700. Similarmente, o comutador de áudio 215 é interconectado a vários módulos de saída incluindo z z um Módulo de Saída de Áudio Analógico 800, um Módulo de Saída de Áudio Digital 900 e um Módulo de Saída de Vídeo com HDMI 1000. Os detalhes destes módulos são discutidos abaixo com referência às Figuras 4-10. Em z adição, um Módulo de Entrada Saída de Áudio Sem Fio 380 está interconectado ao comutador. Em uma realização, o Módulo de Entrada Saída z de Áudio Sem Fio 380 possui diversos transceptores de RF que operam na faixa ISM de 2,4 GHz, um número de cujos tipos são comercialmente disponíveis. Tais transceptores podem enviar e receber um fluxo de áudio até

1,54 Mbit/s em cada canal de dados sem fio, deste modo permitindo a interconexão com dispositivos de áudio remotos que utilizaram fluxos de z dados de áudio de alta qualidade. O Módulo de Entrada Saída de Áudio Sem Fio 380 pode também ser usado para enviar e receber informação de controle, como é descrito em mais detalhe abaixo, com referência à Figuras 17a e 17b. [0032] Interconexão de áudio adicional é provida ao subsistema de

Petição 870190034138, de 10/04/2019, pág. 23/54 / 38 processamento 240 via uma ou mais conexões IEEE 1394 e circuitos associados. Um par de transceptor/arbitradores 320, 321 de cabo de camada física, tal como o transceptor/arbitradores modelo TSB41AB1 disponível da Texas Instruments Inc., provêem funcionalidade de camada de rede física. Posteriormente, dados são passados a controladores de áudio FireWire 330, 331, tais como controladores modelo OXFW971 da Oxford Semiconductor Inc. Saídas dos controladores de áudio FireWire 330, 331 podem passar a transceptores S/PDIF (não mostrados) tais como transceptores modelo AK4117 da ATK Inc., para conversão em sinais S/PDIF, ou passar para conversores de taxa de amostragem 340, 341, tais como os conversores de taxa de mos assíncrona modelo CS8421 disponíveis da Cirrus Logic Inc.

[0033] Adicionalmente, um ou mais Módulos de Decodificador de

Vídeo 310, 315 são interconectados ao comutador de áudio 215. Os Módulos de Decodificador de Vídeo 310, 315 podem usar circuitos de decodificação especializados para descarregar tarefas de decodificação de vídeo a partir do subsistema de processamento 240 e deste modo reforçar o desempenho do sistema.

[0034] Também, na realização ilustrativa, o comutador de áudio 215 é interconectado a uma interface telefônica 350. Tal interface compreende circuitos de Escritório de Comutação Estrangeira (FXO) e Assinante de Comutação Estrangeira (FXS) para conexão ao serviço telefônico antigo comum (POTS). A interface pode também conter circuitos para permitir a conexão direta de conjuntos telefônicos portáteis ao sistema.

[0035] Todos os módulos são interconectados a um relógio de sistema acionado por um circuito de controlador de relógio local 360. Tal circuito, em conjunto com um oscilador a cristal (XTAL) 370 produz um relógio mestre local que permite operação de comutação síncrona no sistema.

[0036] Figura 4 é um diagrama em blocos esquemático de um Módulo z z de Entrada de Áudio Digital 400. Áudio digital é aceito pelo módulo via

Petição 870190034138, de 10/04/2019, pág. 24/54 / 38 conexões RCA digitais 410 que suportam sinais S/PDIF, conexões ópticas 420 que aceitam TOSLINK™ (uma marca registrada da companhia Toshiba) e conexões XLR 430 , comumente usada em aplicativos de áudio profissional, que suportam o padrão de áudio digital da Sociedade de Engenharia de x

Áudio/União de Radiodifusão Européia (AES/EBU). Cada conexão pode aceitar sinais com taxa de amostragem de 32 kHz, 44,1 kHz, 88,2 kHz, 96 kHz, 176 kHz, 192 kHz ou outras taxas. Adicionalmente, sinais de áudio podem ser de Modulação por Código de Pulso (PCM) ou não PCM. Tal flexibilidade permite esquemas de codificação comuns tais como Dolby Digital, DTS, MPEG, THX e outros formatos a serem suportados. Em uma realização, os sinais de áudio digital de entrada são primeiramente convertidos para níveis lógicos de Lógica Transistor-Transistor (TTL) por um circuito de conversor de nível (não mostrado). Alternativamente, os sinais podem ser convertidos para níveis lógicos de Sinalização Diferencial de Baixa Tensão (LVDS).

[0037] Oito Receptores S/PDIF, tais como os receptores de áudio digital modelo CS8415 da Cirrus Logic podem aceitar os sinais de áudio e emiti-los em saídas S/PDIF. Similarmente, 8 conversores de taxa de amostragem 450 tais como conversores de taxa de amostragem assíncronos modelo CS8431 disponíveis da Cirrus Logic Inc. podem emitir dados de áudio em saídas I2S interconectadas ao comutador de áudio 215.

[0038] Figura 5 é um diagrama em blocos esquemático de um Módulo

X de Entrada de Áudio Analógico 500. Na realização ilustrativa, áudio analógico é aceito via conectores RCA 510. Alternativamente, áudio pode ser aceito por conectores XRL que suportam o formato XRL agora comum em cabeação de áudio profissional. Sinais de áudio analógicos passam através de um ou mais amplificadores operacionais 520 para normalização, e posteriormente são enviados a conversores de analógico para digital de multicanais 530, tal como os conversores A/D de 8 canais modelo CS5368,

Petição 870190034138, de 10/04/2019, pág. 25/54 / 38 disponíveis da Cirrus Logic Inc. Os conversores de analógico para digital de multicanais 530 amostram os sinais de áudio analógicos, e emitem fluxos de dados seriais para o comutador de áudio 215.

[0039] Figura 6 é um diagrama em blocos esquemático de um Módulo de Entrada de Vídeo Digital com Interface de Multimídia de Alta Definição (HDMI) 600 típico. Os aspectos de áudio deste modo são aqui discutidos, enquanto os aspectos de vídeo são revisitados abaixo em discussão posterior. O Módulo de Entrada de Vídeo Digital com Interface de Multimídia de Alta Definição (HDMI) 600 provê uma ou mais interfaces de áudio/vídeo digital, na realização ilustrativa quatro interfaces digitais 610, 620, 630, 640, que recebem áudio digital em multicanais e vídeo de alta definição via um único conector. Deste modo, HDMI reduz as exigências de cabeação e pode ser vantajosamente empregado com “conversores set-top box”, reprodutores de DVD, receptores A/V, televisões digitais e outros dispositivos. Sinais HDMI são recebidos e descomprimidos pelos receptores HDMI 615, 625, 635, 645, por exemplo, um modelo de receptores SiI9031 HDMI, disponíveis a partir de Silicon Image Inc. No exemplo ilustrativo, os receptores HDMI emitem um sinal S/PDIF para o comutador de áudio 215, bem como conectam os conversores de taxa de amostragem 617, 627, 637, 647 que emitem fluxos I2S adicionais para o comutador de áudio 215.

[0040] Figura 7 é um diagrama em blocos esquemático de uma Porta de Video Game 700 típica. A porta pode ter conexões localizadas na face frontal do controlador de multimídia programável 100, para permitir a fácil colocação e retirada de sistemas de video game, tais como Xbox™, Playstation™ ou outros sistemas populares. Os aspectos de áudio deste módulo são discutidos aqui, enquanto os aspectos de vídeo são discutidos abaixo. A Porta de Video Game 700 possui um conector HDMI 740 interconectado a um receptor HDMI 750, que emite um sinal S/PDIF bem como sinais I2S para o comutador de áudio 215. Adicionalmente, a Porta de

Petição 870190034138, de 10/04/2019, pág. 26/54 / 38

Video Game 700 possui conectores RCA 770 para receber sinais de áudio analógicos. Tal sinal de áudio analógico é convertido para áudio digital por um conversor A/D 780. Um fluxo de áudio digital, por exemplo, um fluxo S/PDIF, pode também ser recebido por um conector RCA 790 e passado para o comutador de áudio 215.

[0041] Figura 8 é um diagrama em blocos esquemático de um Módulo

X de Saída de Áudio Analógico 800 típico. Em uma realização, o Módulo de X

Saída de Áudio Analógico 800 aceita uma entrada S/PDIF do comutador de áudio 215, bem como entradas I2S. Tais entradas são roteadas para circuitos de armazenagem temporária 840 e então para um cartão de processamento de sinal digital de áudio (DSP) 850, por exemplo, um cartão modelo DAE-7 disponível da Momentum Data Systems ou outro cartão DSP. O cartão de processamento de sinal digital de áudio (DSP) 850 inclui um processador VLIW para prover potência de computação necessária para decodificar formatos de sinal de áudio de som envolvente e implementar processamento de som em campo. Saídas do cartão de processamento de sinal digital de áudio (DSP) 850, no formato I2S, são passadas a um transmissor de áudio digital 860. O transmissor preferivelmente suporta uma variedade de padrões de áudio digital populares tais como S/PDIF e AES/EBU. Em uma realização, o transmissor de áudio digital 860 é um transmissor modelo AK4101 disponível da AKM Semiconductor Inc. e oferece oito canais de áudio digitais. As saídas do transmissor de áudio digital 860 são conectadas a uma combinação de conexões RCA digitais 870 que suportam sinais S/PDIF, uma conexão TOSLINK™ óptica digital 880 e uma conexão XRL 890 que suporta AES/EBU.

[0042] Figura 9 é um diagrama em blocos esquemático de um Módulo

X de Saída de Áudio Digital 900 típico. No exemplo ilustrativo, o Módulo de X

Saída de Áudio Digital 900 aceita uma entrada S/PDIF a partir do comutador de áudio 215 bem como entradas I2S. Tais entradas são roteadas por circuitos

Petição 870190034138, de 10/04/2019, pág. 27/54 / 38 de armazenagem temporária 940 e então a um cartão DSP de áudio 950. O cartão DSP de áudio 950 pode, por exemplo, ser um cartão modelo DAE-7 disponível da Momentum Data Systems. Algumas saídas do cartão DSP de áudio 950 são conectadas a linhas S/PDIF para transmissão de volta para o comutador de áudio 215. Por exemplo, sinais de áudio decodificados podem ser enviados de volta ao comutador e roteados para um outro módulo de saída de áudio para saída. Outras saídas do cartão DSP de áudio 950 são conectadas a conversores digital para analógico estéreo (D/A) 960 que provêem saídas analógicas para os dispositivos. Em uma realização, estas saídas são saídas estilo RCA que usam conectores RCA analógicos. O Módulo de Saída de Áudio Digital 900 pode ser configurado por software para suportar uma variedade de esquemas de som envolvente. Por exemplo, as saídas analógicas podem ser configuradas como duas zonas de som envolvente 7.1 separadas. Configurações alternativas incluem duas zonas de som envolvente 5.1 separadas e quatro zonas estéreo, uma zona de som envolvente 7.1 e quatro zonas estéreo, oito zonas estéreo ou outras configurações. Como o zoneamento pode ser controlado amplamente via configuração de software, o sistema pode ser prontamente reconfigurado para satisfazer a exigências de troca de um usuário.

[0043] Figura 10 é um diagrama em blocos esquemático de um

Módulo de Saída de Vídeo com HDMI 1000 típico. Os aspectos de áudio destes módulos são discutidos aqui, enquanto os aspectos de vídeo são discutidos abaixo. Uma entrada S/PDIF e diversas entradas I²S são conectadas a transmissores HDMI 1010, 1015 que emitem áudio de multicanais e sinais de vídeo digital de alta definição combinados em portas HDMI 1020, 1025. Deste modo, uma única conexão de cabo de áudio/vídeo é provida a dispositivos externos compatíveis.

Trajetos de Comutação de Vídeo [0044] Figura 11 é um diagrama em blocos esquemático do

Petição 870190034138, de 10/04/2019, pág. 28/54 / 38 comutador de vídeo 220 interconectado a diversos módulos de entrada e saída, de acordo com uma realização ilustrativa da presente invenção. O comutador de vídeo 220 pode comutar vídeo digital no espaço de cor Vermelho/Verde/Azul (RGB) e/ou Luminância, Croma: Azul, Croma: Vermelho (YCbCr), e é preferivelmente independente da resolução. Tal comutador é configurado para aceitar diversas entradas a partir de módulos de entrada de vídeo, e comutar estas entradas para diversas saídas que conduzem a módulos de saída de vídeo e/ou outros componentes. A comutação entre entradas e saídas pode ocorrer em uma base individual, isto é, entre uma entrada particular para uma saída particular, ou em uma base de módulo ampla onde várias linhas de um módulo são comutadas para conectar as diversas linhas de um outro módulo.

[0045] Antes da transmissão para o comutador de vídeo 220, o vídeo é preferivelmente convertido em formato de vídeo comum. O formato comum permite que qualquer entrada seja comutada para qualquer saída. Por exemplo, todos os sinais de vídeo podem ser convertidos para um formato de vídeo digital em série, ou para um formato de vídeo digital paralelo, antes de entrar no comutador. Em uma realização, os sinais de vídeo digital seriais podem ser sinais de Interface Digital Em série (SDI). Alternativamente, o comutador de vídeo 220 pode ser configurado para comutar uma combinação de diferentes formatos de vídeo. Na realização ilustrativa, o comutador de vídeo é configurado para comutar vídeo digital em série via trajetos de comutação em série 1110, e para comutar sinais de vídeo paralelos via trajetos de comutação paralelos 1120. Dados de vídeo podem ser Definição Padrão (SD) (isto é, 480i@30, 480p@60, etc.), Alta Definição (HD) (isto é, 720p@60, 1080i@60, etc.) ou não padrão (por exemplo, VGA, SVGA, XVGA, etc.) e/ou com informação de quadro de apagamento/sincronismo embutida no fluxo de dados de vídeo. Um relógio de pixel pode ser independentemente comutado para o módulo de saída para permitir plena

Petição 870190034138, de 10/04/2019, pág. 29/54 / 38 reconstrução de ambos sinais de vídeo padrão e não padrão.

[0046] Na realização ilustrativa, o comutador de vídeo 220 é conectado a vários módulos de entrada, tais como um Módulo de Entrada de Vídeo Digital com Interface de Multimídia de Alta Definição (HDMI) 600, um Módulo de Entrada de Vídeo Analógico 1200 e um Módulo de Combinação de Entrada de Vídeo Analógico e Digital 1300. O comutador de vídeo 220 é adicionalmente interconectado ao subsistema de processamento de dados 240. No exemplo ilustrativo, o subsistema de processamento de dados 240 emite sinais de Interface Visual Digital (DVI), um formato RGB comumente usado com visores de computador, tais como Visores de Cristal Líquido (LCD) de painel plano. Os sinais DVI podem ser convertidos por receptores DVI 1130, 1135 para sinais YCbCr, antes de chegar ao comutador de vídeo 220, ou podem ser roteados para o comutador no formato DVI. O subsistema de processamento de dados 240 pode também emitir vídeo comprimido, por exemplo, vídeo codificado MPEG (Grupo de Especialistas Cinematográficos), através de uma ou mais conexões Ethernet. É expressamente contemplado que outros padrões de codificação podem ser empregados em adição a MPEG, e conseqüentemente esta descrição somente deveria ser considerada a título de exemplo. Na realização ilustrativa, o comutador Ethernet 230 é responsável por comutar todos os dados de vídeo comprimidos originados do subsistema de processamento de dados 240.

[0047] O comutador de vídeo 220, em combinação com o comutador

Ethernet 230, provêem fluxos de vídeo aos módulos de saída 1000, bem como ao painel frontal 1150. Os módulos de saída 1000 aceitam vídeo em série digital a partir do comutador Ethernet 230 ou sinais de vídeo comprimido a partir do comutador Ethernet 230, e convertem estes sinais para formatos compatíveis com visores de vídeo e outros equipamentos, por exemplo, para o formato HDMI. Similarmente, o visor de painel frontal 1150 aceita uma variedade de formatos de sinais de vídeo e converte estes sinais se necessário

Petição 870190034138, de 10/04/2019, pág. 30/54 / 38 para visualização em uma tela LCD 1160.

[0048] Referindo-se de volta à Figura 6 que mostra um Módulo de

Entrada de Vídeo Digital com Interface de Multimídia de Alta Definição (HDMI) 600, um número de conectores HDMI 610, 620, 630, 640 recebem sinais de vídeo digital de dispositivos externos. Estes sinais HDMI são passados a receptores HDMI 615, 625, 635, 645, que emitem sinais de vídeo digital em série para o comutador de vídeo 220.

[0049] Figura 12 é um diagrama em blocos esquemático de um

Módulo de Entrada de Vídeo Analógico 1200. O Módulo de Entrada de Vídeo Analógico 1200 na realização ilustrativa, tem 4 bancos de entradas de vídeo 1210, 1220, 1230, 1240, cada um incluindo 3 conectores regiões de contorno e um conector S-vídeo. Os conectores RCA podem receber sinais de vídeo composto ou de componentes de vídeo, em resoluções SD ou HD. Sinais de vídeo são passados a conversores de decodificador de vídeo multi-formato e conversores A/D 1215, 1225, 1235, 1245, tais como os conversores modelo AD7403 da Analog Devices Inc. Os conversores de decodificador de vídeo multi-formato e conversores A/D 1215, 1225, 1235, 1245 suportam uma variedade de padrões de vídeo bem conhecidos tais como 525i, 625i, 525p, 625p, 720p, 1080i, 1250i e outros. Saídas destes dispositivos, no formato de vídeo digital em série, são transmitidas ao comutador de ponto cruzado de vídeo 220 para comutar para outros módulos.

[0050] Figura 13 é um diagrama em blocos esquemático de um

Módulo de Combinação de Entrada de Vídeo Analógico e Digital 1300 típico. Um módulo de combinação é vantajoso em sistemas menores, habilitando um usuário a ter conectividade básica analógica e digital com menos módulos. Por exemplo, um sistema básico pode ser construído tendo somente um Módulo de Combinação de Entrada de Vídeo Analógico e Digital 1300 e um Módulo de Saída de Vídeo 1000. somente com estes dois módulos, o sistema ainda seria capaz de considerável funcionalidade de comutação de vídeo. Na

Petição 870190034138, de 10/04/2019, pág. 31/54 / 38 realização ilustrativa, o Módulo de Combinação de Entrada de Vídeo Analógico e Digital 1300 possui conectores HDMI 1310, 1320 interconectados a receptores HDMI 1315, 1325, que emitem sinais de vídeo digital em série para o comutador de vídeo 220. Em adição, vários bancos de entradas de vídeo analógicas 1330, 1340, cada uma tendo 3 conectores RCA e um conector S-vídeo para receber sinais compostos, componentes, e S-vídeo. Similarmente ao Módulo de Entrada de Vídeo Digital com Interface de Multimídia de Alta Definição (HDMI) 600 discutido acima, estes sinais são passados a conversores de decodificador de vídeo multi-formato e conversores A/D 1350, 1360, tais como decodificadores de vídeo modelo AD7403 da Analog Devices Inc., e convertidos para sinais de vídeo digital em série para transmissão para o comutador de vídeo 220.

[0051] Referindo-se de volta à Figura 7, que é um diagrama em

X blocos esquemático de uma Porta de Áudio Vídeo Auxiliar 700, uma variedade de conexões para sistemas de video game, câmeras de vídeo, computadores, máquinas de karaokê e/ou outros dispositivos são providas. Na realização ilustrativa, um banco de entradas de vídeo analógicas 710 com 3 conectores RCA e um conector S-vídeo, são providos para receber sinais compostos, componentes e de S-vídeo. Os sinais de vídeo passam para um decodificador de vídeo multi-formato e um conversor A/D 730 para conversão para sinais de vídeo digital em série que podem ser enviados ao comutador de vídeo 220. A conexão adicional à Porta de Video Game 700 é provida pelo conector HDMI 1340 interconectado a receptores HDMI 1350. [0052] Referindo-se de volta à Figura 10, que é um diagrama em blocos esquemático de um Módulo de Saída de Vídeo com HDMI 1000, de acordo com uma realização ilustrativa do controlador de multimídia programável 100. Sinais de vídeo podem ser recebidos em uma variedade de formatos, incluindo vídeo digital em série, vídeo digital paralelo e vídeo comprimido através da Ethernet. Vídeo comprimido é decodificado pelo

Petição 870190034138, de 10/04/2019, pág. 32/54 / 38 decodificador/codificador de vídeo 1030 e então enviado ao processador de vídeo 1040. Os sinais de vídeo digital em série são recebidos diretamente pelo processador de vídeo 1040 onde suportam desentrelaçamento, escalamento, combinação, conversão de taxa de quadro, processamento de imagem em imagem, e outras funções de processamento de vídeo. O processador de vídeo 1040 escala adicionalmente as imagens de vídeo para uma resolução compatível com a visualização pretendida. Em adição, sinais de vídeo paralelos são armazenados temporariamente por interfaces de armazenagem temporária de quadro 1050, 1055, em conjunto com duas DRAM de armazenagem temporária 1060, 1065 onde são sincronizadas para a temporização de saída do processador de vídeo. Sinais de vídeo a partir destas armazenagens temporárias de quadros são combinadas e mixadas pelo misturador de vídeo 1070 com saída de vídeo do processador de vídeo. Saídas do misturador de vídeo 1070 são acopladas a transmissores HDMI 1010, 1015 que emitem sinais de áudio de multicanais e sinais de vídeo digital de alta definição combinados em portas HDMI 1020, 1025. Saídas adicionais são acopladas a conversores D/A 1080, 1085 que provêem saídas de vídeo analógicas para bancos de saídas de vídeo 1090, 1095, incluindo três conectores RCA e um conector S-vídeo.

[0053] Um sistema configurado desta maneira permite um número de operações vantajosas. Por exemplo, vídeo a partir de qualquer fonte pode ser direcionado pelo comutador de vídeo 220 para o decodificador/codificador de vídeo 1030 para compressão e saída como vídeo comprimido. Tal vídeo comprimido pode ser armazenado no subsistema de processamento de dados 240 para posterior reprodução (isto é, deslocamento no tempo) ou transferido para meio removível tais como um CDR ou DVDR. Deste modo, funções de gravador de vídeo digital (DVR) e gravador de vídeo pessoal (PVR) podem ser providas, permitindo que um usuário capture e reproduza programação de televisão ou outros conteúdos.

Petição 870190034138, de 10/04/2019, pág. 33/54 / 38 [0054] Adicionalmente, o sistema pode implementar funções de revestimento de vídeo permitindo que porções das fontes de vídeo do módulo de entrada sejam revestidas com vídeo, gráficos e/ou texto a partir do subsistema de processamento. Embora uma função típica de visualização na tela (OSD) seja comum em sistemas de vídeo, funções convencionais são geralmente limitadas a revestir dados gráficos ou de texto em uma região retangular particular, predeterminada, de um visor de vídeo. A presente invenção permite que vídeo, gráficos e/ou texto sejam revestidos em qualquer localização de um visor de vídeo em uma base de pixel por pixel outra base próxima de pixel por pixel. Como o revestimento é determinado sobre tal escala fina, um revestimento virtualmente de qualquer forma é possível. Adicionalmente, a localização do revestimento pode ser configurada dinamicamente. Isto é, a região de visualização onde o revestimento é mostrado pode ser reposicionada em uma base de quadro a quadro, por exemplo, para criar um revestimento “móvel”. Adicionalmente, misturar e combinar lógica pode permitir que revestimento de vídeo, gráficos e/ou texto seja visualizado de uma maneira semitransparente ou com um efeito de aparecimento e desaparecimento gradual.

[0055] Para alcançar as capacidades acima descritas, o sistema tira vantagem do grande número de cores que podem ser representadas por sinais de vídeo digitais. Por exemplo, sinais de vídeo digital codificados para cor de 24 bits são capazes de representar cerca de 16,7 milhões de cores únicas. Em uma realização da presente invenção, o processador de vídeo 1040 muda as cores associadas aos pixéis em uma região de um quadro, onde o revestimento de vídeo é desejado, para uma cor predeterminada. A cor predeterminada pode ser uma cor arbitrariamente escolhida, preferivelmente uma cor que tenha sido determinada para ser usada em uma freqüência mais baixa que a média no vídeo típico. O misturador de vídeo 1070 é configurado para reconhecer ocorrências da cor predeterminada, e em cada pixel de um quadro

Petição 870190034138, de 10/04/2019, pág. 34/54 / 38 de vídeo onde tal cor está presente, substituem dados de vídeo de um outro fluxo de vídeo. Os dados de vídeo do outro fluxo de vídeo podem ser vídeo de movimento pleno, imagens estáticas e/ou texto. Por exemplo, uma região configurada para a cor predeterminada pode ser revestida de vídeo de movimento pleno originado do subsistema de processamento de dados 240 e enviado via sinais de vídeo digital paralelos. Similarmente, a região pode ser revestida por uma caixa de texto gerada pelo subsistema de processamento de dados 240.

[0056] Selecionando diferentes pixéis para serem trocados para a cor predeterminada, a área do visor de vídeo que é superposta pode ser prontamente trocada. De tal maneira, revestimento podem ser movidos dinamicamente em relação à tela, ou menus de qualquer forma podem ser mostrados para se expandir dinamicamente para outras regiões da tela quando selecionado.

[0057] Geralmente, devido ao grande número de cores que pode ser representado por sinais de vídeo, quaisquer ocorrências “naturais” de pixéis da cor predeterminada serão relativamente baixas, e qualquer revestimento inadvertido do vídeo resultante de tais pixéis não será notável para um espectador. Em uma realização alternativa, o processador de vídeo 1040, antes de mudar pixéis selecionados de um quadro para a cor predeterminada, podem varrer o quadro para ocorrências da cor e mudar tais pixéis para um sombreamento quase idêntico, por exemplo, adicionando um único bit. De tal maneira, revestimentos de vídeo inadvertidos podem ser substancialmente eliminados.

[0058] Ainda em uma outra realização, o processador de vídeo 1040 pode mudar pixéis na região a ser revestida para uma determinada configuração de cores. Por exemplo, pixéis adjacentes podem ser mudados para uma configuração repetida de dois ou três pixéis, onde cada um dos três pixéis adjacentes é uma cor predeterminada diferente. Como a probabilidade

Petição 870190034138, de 10/04/2019, pág. 35/54 / 38 de três cores predeterminadas ocorrerem em pixéis adjacentes é extremamente baixa, ocorrências “naturais” podem ser substancialmente eliminadas.

X [0059] É adicionalmente contemplado que pode ser desejável revestir porções de vários fluxos de vídeo distintos em cada quadro de uma visualização de vídeo. Será aparente a um especialista na técnica que a técnica acima descrita pode ser estendida selecionando cores predeterminadas adicionais para representar cada revestimento e configurar o misturador de vídeo 1070 para aplicar revestimentos onde cada uma destas cores é detectada.

Subsistema de Processamento [0060] Figura 14 é um diagrama em blocos esquemático de um subsistema de processamento 240 de acordo com uma realização ilustrativa da presente invenção. O subsistema de processamento 240 implementa uma interface de usuário e outros programas aplicativos para gerenciar e prover funcionalidade ao controlador de multimídia programável 100. Por exemplo, o subsistema de processamento 240 provendo funcionalidade de DVR, funcionalidade de edição de áudio e vídeo, controle de automação doméstico e gerenciamento, controle de telefonia e uma variedade de outras características através de serviços programáveis. Detalhes relacionados a serviços que podem ser providos sob controle do subsistema de processamento 240 podem ser encontrados em PROGRAMMABLE MULTIMEDIA CONTROLLER WITH PROGRAMMABLE SERVICES que foi aqui incorporada por referência acima.

[0061] O subsistema de processamento 240 pode incluir um único computador, ou dois ou mais computadores arranjados para prover redundância e/ou balanceamento de carga. O termo “computador” conforme usado aqui deveria ser considerado amplamente para abranger uma faixa de componentes que provêem funcionalidade de processamento específica de aplicativo ou universal. Por exemplo, cada “computador” pode ser um cartão

Petição 870190034138, de 10/04/2019, pág. 36/54 / 38 s

de CPU, um Computador de Painel Único (SBC), um módulo de processamento PC/104, uma placa mãe e CPU de fator de forma ATX convencional, um computador pessoal universal de pequeno fator de forma “de prateleira” ou computador pessoal universal montado em rack. Conseqüentemente, é expressamente contemplado que uma variedade de “computadores” diferentes pode ser vantajosamente empregada no subsistema de processamento 240, e que à medida que a tecnologia avança, novas tecnologias podem ser vantajosamente empregadas onde apropriado.

[0062] Na realização ilustrativa, cada computador 1410, 1420 é interconectado a um plano de conexão 1450 que provê uma interface de conexão às portas de entrada e saída do computador. Portas USB, IEEE 1394, Ethernet, DVI e portas de potência, entre outras, são interconectadas através do plano de conexão 1450. Em outras realizações, cada computador 1410, 1420 pode ser localizado externamente ao controlador de multimídia doméstico e conectado ao controlador de multimídia programável por uma conexão de rede com fio ou um enlace sem fio, tal como um enlace IR, WiFi e/ou BlueTooth™.

[0063] Adicionalmente, cada computador 1410, 1420 pode ser conectado a dispositivos de armazenagem 1430, 1440 que provêem capacidade de armazenagem adicional, por exemplo, para armazenar uma biblioteca de mídia digital. Os dispositivos de armazenagem 1430, 1440 podem ser controladores de disco rígidos individuais, arranjos de controladores de discos rígidos múltiplos, memória não volátil óptica ou eletromagnética e/ou outros tipos de sistemas de armazenagem de dados.

[0064] Na realização ilustrativa, o subsistema de processamento 240 inclui dois computadores pessoais universais de pequeno fator de forma. Tais computadores são preferivelmente usados sem modificação física, isto é, como são “de prateleira” e mantém suas embalagens originais, componentes e aparência global. Em uma realização, os dois computadores pessoais

Petição 870190034138, de 10/04/2019, pág. 37/54 / 38 universais de pequeno fator de forma são computadores Mac Mini™ disponíveis da Apple Computer Inc. O computador Mac Mini™ mede aproximadamente 5 cm de altura, 16,5 cm de largura e 16,5 cm de profundidade e como tal é convenientemente conformado para incorporação no subsistema de processamento. O computador Mac Mini™ inclui um controlador de disco interno que pode ser usado em conjunto com dispositivos de armazenagem 1430, 1440 para prover capacidade de armazenagem expandida e/ou para redundância. O computador Mac Mini™ também inclui uma interface interna WiFi 1470, 1480, que pode ser usada para prover conexão WiFi com o controlador de multimídia programável 100.

[0065] Figura 15 é uma vista em perspectiva mostrando um número de portas de conexão em um pequeno computador pessoal universal de pequeno fator de forma 1410. Na realização ilustrativa, as portas de conexão do computador pessoal universal de pequeno fator de forma são arranjadas em uma face única do computador de tal modo que o computador pode ser “plugado em” conectores adequadamente posicionados no plano de conexão 1450. Por exemplo, uma Porta USB 1510, uma porta IEEE 1394, 1520, uma porta Ethernet 1530, uma porta DVI 1540 e uma porta de potência 1550 podem ser conectadas por contato de pressão ao plano de conexão 1450. Trilhos de posicionamento (não mostrados) podem ser providos como parte de baias nas quais os computadores pessoais universais de pequeno fator de forma são inseridos. Tais trilhos permitem que os computadores “deslizem” nas baias e se alinhem com os conectores no plano de conexão 1450. Em uma realização alternativa, os computadores pessoais universais de pequeno fator de forma 1410, 1420 são conectados ao plano de conexão 1450 com uma série de cabos de conector curto (não mostrado) que interfaceiam com cada porta de computador. Tais cabos podem ser prontamente reposicionados para acomodar localizações de porta diferentes e deste modo acomodar computadores diferentes.

Petição 870190034138, de 10/04/2019, pág. 38/54 / 38 [0066] Figura 16 é uma vista de uma porção da face frontal 1600 de um controlador de multimídia programável construído de acordo com um exemplo ilustrativo da presente invenção e exibindo dois pequenos computadores pessoais universais de pequeno fator de forma 1410, 1420 inseridos nas baias. A face frontal 1600 do controlador de multimídia programável possui um visor LCD 1150 e dispositivos de entradas, saídas e controle, tais como botões e teclas (não mostrados). Na realização ilustrativa, os computadores pessoais universais de pequeno fator de forma 1410, 1420 são computadores Mac Mini™ que se interconectam diretamente ao plano de conexão 1450. A face frontal 1600 de um controlador de multimídia programável pode ser contornada e/ou colorida para coincidir com o contorno e cor das faces frontais dos computadores pessoais universais de pequeno fator de forma 1410, 1420 para prover uma aparência visual desejável. Em adição, controladores de mídia, tais como controladores ópticos 1430, 1440 podem ser disponíveis para um usuário.

Controle [0067] Figura 17a é um diagrama em blocos estilizado mostrando unidades de controle interconectadas a um controlador de multimídia programável 100, de acordo com uma realização ilustrativa da presente invenção. O controlador de multimídia programável 100 é preferivelmente interoperativo com um número de diferentes unidades de controle, para permitir que um usuário configure, gerencie e de outro modo opere o sistema com dispositivos diferentes.

[0068] Em uma realização, um reprodutor de mídia 1710 tal como o reprodutor de DVD portátil ou MPEG, um reprodutor de DVD montado em prateleira, um software de aplicativo de reprodução de mídia executado em um computador universal, e/ou um outro tipo de dispositivo que pode ser usado como uma unidade de controle remoto. O reprodutor de mídia 1710 carrega um arquivo de mídia especial, por exemplo, lendo um arquivo de

Petição 870190034138, de 10/04/2019, pág. 39/54 / 38

DVD a partir de um disco de DVD ou outro meio de armazenagem, tal como controlador de disco rígido ou memória flash. O arquivo de mídia inclui uma interface de usuário para o controlador de multimídia programável 100. Alternativamente, o reprodutor de mídia 1710 pode receber o arquivo de mídia incluindo a interface de usuário a partir do controlador de multimídia programável 100, através de uma conexão com fio ou sem fio. Um usuário então manipula o sistema selecionando itens de menu visualizados no reprodutor de mídia, de uma maneira similar à seleção de itens de menu providos com um filme de DVD típico. A seleção de itens de menu particulares faz com o reprodutor de mídia embuta informação predeterminada em um sinal de saída gerado pelo reprodutor de mídia. Em uma realização, este sinal de saída é um sinal de saída de áudio digital. Em uma outra realização, o sinal de saída é um sinal de vídeo digital ou um outro tipo de sinal.

[0069] O sinal de saída pode ser recebido por uma interface de áudio

X sem fio 1720 que transmite o sinal para o Módulo de Entrada Saída de Áudio Sem Fio 380 do controlador de multimídia programável 100. Posteriormente, a informação embutida no sinal é decodificada pelo subsistema de processamento 240 para produzir comandos de controle particulares. Enquanto, nos sinais da realização ilustrativa são transmitidos para o controlador de multimídia programável 100 via uma conexão sem fio, é expressamente contemplado que conexões com fio podem ser também

X empregadas. Por exemplo, conexões com fio do Módulo de Entrada de Áudio X

Digital 400 ou do Módulo de Entrada de Áudio Analógico 500 podem ser providas, e sinais recebidos de tais módulos podem ser processados pelo subsistema de processamento 240 para produzir comandos de controle particulares.

X [0070] É adicionalmente contemplado que dispositivos diferentes de reprodutores de mídia baseados em DVD podem ser usados com a técnica de

Petição 870190034138, de 10/04/2019, pág. 40/54 / 38 controle embutida acima descrito. Por exemplo, um reprodutor de MP3 portátil, tal como um IPOD™ fabricado pela Apple Computer Inc. pode gerar sinais com informação de controle embutida em resposta à seleção de itens de menu. Um reprodutor de CD também pode gerar informação de controle embutida, por exemplo, em resposta a um usuário selecionar uma trilha particular de um CD. Similarmente, um sistema de video game tal como o PSP™ disponível da Sony Electronics Inc. pode ser usado de uma maneira similar para gerar informação de controle em resposta a entrada de usuário. Conseqüentemente, será aparente a um especialista na técnica que a técnica acima descrita pode ser prontamente adaptada para ser usada com uma variedade de dispositivos de consumidor capaz de exibir informação a um usuário e gerar sinais em resposta a uma entrada de usuário.

[0071] Em uma realização, a técnica de controle embutida descrita acima é uma técnica de controle de bit roubado onde um ou mais bits de cada palavra de dados de um sinal de saída digital são usados para armazenar informação de controle embutida. Por exemplo, o reprodutor de mídia pode trocar o bit menos significativo de um sinal de saída de áudio digital para armazenar informação de controle, enquanto os bits restantes do sinal de saída são mantidos intactos. Como sinais de áudio digital modernos amostrados tipicamente usando 16 ou mais bits, uma troca para o bit menos significativo geralmente é imperceptível a um espectador. Detalhes adicionais relacionados à técnica de controle de bit roubado podem ser encontrados abaixo em relação à Figura 17b.

[0072] Em uma outra realização, a técnica de controle embutida é uma técnica de controle de tom, onde um reprodutor de mídia pessoal ou outro dispositivo gera um tom de áudio em resposta a uma seleção do usuário. Tal tom pode ser transferido para o controlador de multimídia programável 100 em um formato digital ou analógico. Posteriormente, o tom de áudio é decodificado pelo controlador de multimídia programável 100 para gerar um

Petição 870190034138, de 10/04/2019, pág. 41/54 / 38

X comando de controle particular. E expressamente contemplado que um número de outras técnicas de controle pode ser utilizado com o sistema, e como tal, esta descrição deveria ser considerada a título de exemplo.

[0073] Em adição, as técnicas de controle embutidas descritas acima, o controlador de multimídia programável pode também ser controlado via um ou mais remotos portáteis convencionais 1730 que geram sinais de IR e/ou RF. Tais sinais são recebidos pelo transmissor/receptor IR 260 e conversor RF 267. Adicionalmente, um assistente digital pessoal, computador portátil ou outro dispositivo possuindo uma interface WiFi de acordo com o padrão IEEE 802.11, o padrão BlueTooth™, o padrão ZigBee™ ou um outro padrão, podem ser usados para controlar o controlador de multimídia programável 100. De uma maneira similar, um computador pessoal 1750 executando um aplicativo de controle pode ser conectado ao controlador de multimídia programável 100 através de uma conexão WiFi e/ou via uma conexão com fio para a porta Ethernet 232. Em uma realização, o computador pessoal 1750 é configurado com uma interface de tela de toque, para permitir que um usuário selecione interativamente operações e de outro modo controle o sistema via pressão de toque.

[0074] Figura 17b é um diagrama em blocos esquemático de uma técnica de controle embutida típica que usa controle de bit roubado. Conforme descrito acima, um reprodutor de mídia ou outro dispositivo de controle pode mudar um ou mais bits de um sinal de saída digital, por exemplo, o bit menos significativo no sinal de saída de áudio digital. O segundo de áudio digital é então recebido pelo controlador de multimídia

X programável 100, por exemplo, pelo Módulo de Entrada Saída de Áudio Sem Fio 380. O sinal é então passado para um Arranjo de Porta Programável no Campo de Controle de Bit Roubado (FPGA) 1760. O bit menos significativo 1768 de cada palavra de dados 1765 é removido do sinal de áudio digital. O sinal restante pode ser enviado ao comutador de áudio 215,

Petição 870190034138, de 10/04/2019, pág. 42/54 / 38 para possível saída em alto-falantes anexados ao sistema. Os bits menos significativos são recebidos pela Lógica de Travamento de Palavra 1770 que reconstrói palavras de comando de controle a partir do fluxo dos bits menos significativos. A Lógica de Travamento de Palavra 1770 pode procurar configurações de bit predeterminadas nos bits menos significativos recebidos, para estabelecer um “travamento” nos contornos de palavra. Isto é, quando uma seqüência de bit predeterminada particular é detectada, a Lógica de Travamento de Palavra 1770 pode determinar que se segue um contorno de palavra. Posteriormente, os bits são armazenados no meio de armazenagem temporária 1780 como palavras de comando de controle. As palavras de comando de controle são passadas a um expansor I2C 1790 e posteriormente ao microcontrolador 210. O microcontrolador 210, em conjunto com o subsistema de processamento 240, implementam a funcionalidade indicada nas palavras de comando de controle. Será aparente a um especialista na técnica que várias modificações podem ser feitas na técnica de controle de bit roubado acima descrita, sem se afastar do espírito da invenção. Por exemplo, outros bits de um sinal de saída a partir do reprodutor de mídia podem ser usados. Tais como os dois bits menos significativos de cada palavra de dados. Similarmente, o sinal não precisa ser um sinal de áudio digital. Um sinal de vídeo digital ou outro sinal pode ser usado com vantagem, com esta técnica.

Expansão [0075] Um único controlador de multimídia programável 100 pode ser interconectado a controladores de multimídia programáveis adicionais via uma porta de expansão 280 (Figura 2). A porta de expansão 280 permite a conexão de duas ou mais comutadores de áudio e vídeo, e a troca de dados de controle relacionados. Deste modo, fontes de áudio ou vídeo conectadas a um controlador podem ser emitidas de um outro controlador que está localizado em uma localização remota, por exemplo, uma outra área de um edifício ou

Petição 870190034138, de 10/04/2019, pág. 43/54 / 38 de um edifício diferente.

[0076] Figura 18 é um diagrama em blocos esquemático de uma interconexão de áudio típica e esquema de expansão. Comutadores de áudio 215, 1810, 1820 dos controladores de multimídia programáveis 100, 1840, 1850 são interconectadas a interfaces de rede Ethernet 1860, 1870, 1880. Na realização ilustrativa, as interfaces de rede Ethernet são interfaces CobraNet™ que executam conversões síncronas para isócronas e isócronas para síncronas, bem como a formatação de dados requerida para transportar áudio digital em tempo real através de uma rede Ethernet. As interfaces CobraNet™ também enviam dados de Protocolo de Gerenciamento de Rede Simples (SNMP) através da rede Ethernet. Na realização ilustrativa, quatro fluxos de áudio não comprimidos podem ser enviados para ou a partir de qualquer controlador de multimídia programável único. A própria rede Ethernet pode ser uma rede com fio, ou pode ser uma rede WiFi implementando protocolo de rede sem fio tal como IEEE 802.11G.

[0077] Figura 19 é um diagrama em blocos esquemático de uma interconexão de vídeo típica e esquema de expansão. Os comutadores de vídeo 220, 1910, 1920 dos controladores de multimídia programáveis 100, 1840, 1850 são interconectadas por dois anéis de vídeo seriais 1930, 1940. Os anéis de vídeo seriais 1930, 1940 podem ser feixes de linhas de vídeo seriais, ou alternativamente um único enlace de fibra óptica suportando um número de sinais de vídeo seriais multiplexados podem ser empregados. Na realização ilustrativa, quatro linhas de vídeo seriais são Multiplexadas por Divisão de Comprimento de onda Não Refinado (CWDM) em uma única fibra óptica, de tal modo que cada sinal de vídeo em série é representado usando diferentes comprimentos de onda.

Aplicativo Exemplar [0078] Figura 20 é um diagrama em blocos esquemático mostrando dois controladores de multimídia programáveis 100, 1840 usados em um

Petição 870190034138, de 10/04/2019, pág. 44/54 / 38 aplicativo típico, especificamente um aplicativo de gravação e mixagem de áudio profissional 2000. Tal aplicativo é apenas um exemplo das muitas aplicativos nas quais diferentes dos controladores de multimídia programáveis podem ser usados vantajosamente.

[0079] Como um estúdio de gravação e mixagem de áudio profissional geralmente requer grandes quantidades de conectividade a vários dispositivos de áudio, neste exemplo, dois controladores de multimídia programáveis 100, 1840 são interconectados de acordo com os esquemas de expansão acima descritos. Um visor de edição 2010 e um visor de mixagem 2020 são interconectados aos controladores, por exemplo, por uma conexão DVI ou HDMI. Os visores podem ser computadores universais executando software de aplicativo tendo funcionalidade de edição e mixagem, ou executando uma interface para editar e mixar software de aplicativo executado em qualquer lugar, por exemplo, nos controladores de multimídia programáveis 100, 1840 ou em um computador interconectado 2060. Alternativamente, os visores de edição e mixagem 2010, 2020 podem simplesmente ser monitores de computador, por exemplo, monitores de tela de toque, interconectados aos controladores de multimídia programáveis 100, 1840. Em adição, uma ou mais unidades de hardware específicas do aplicativo 2050 adaptadas para editar, mixar ou outras tarefas, podem ser interconectadas aos controladores de multimídia programáveis 100, 1840, por exemplo, por um enlace Ethernet. Deste modo, uma ampla variedade de equipamento de áudio comumente usado pode ser interconectada.

[0080] Um painel de interface 2070 pode também ser interconectado a uma variedade de conexões, por exemplo, áudio analógico, áudio digital e/ou conexões FireWere™. O painel de interface 2070 provê portas de conexão, tais como portas de conexão de instrumento 2070 e portas de conexão de microfone 2074. O áudio recebido é transferido para os controladores de multimídia programáveis 100, 1840, e podem ser emitidos nos alto-falantes

Petição 870190034138, de 10/04/2019, pág. 45/54 / 38

230, 240. De tal maneira, a funcionalidade de um estúdio profissional de gravação e mixagem de áudio pode ser provida usando os controladores de multimídia programáveis e um mínimo de hardware adicional.

[0081] A descrição precedente foi direcionada a realizações particulares desta invenção. Será aparente, entretanto, que outras variações e modificações podem ser feitas às realizações descritas, com o alcance de algumas ou todas de suas vantagens. Adicionalmente, os procedimentos ou processos podem ser implementados em hardware, software, realizados como um meio legível por computador tendo instruções de programa, firmware ou uma combinação destes. Portanto, é o objetivo das reivindicações anexas cobrir todas tais variações e modificações como provenientes do verdadeiro espírito e escopo da invenção.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Controlador de multimídia (100) caracterizado pelo fato de compreender:

um ou mais módulos de entrada de áudio (400, 500) acoplados a um comutador de ponto cruzado de áudio (215), cada um dos módulos de entrada de áudio tendo uma conexão para uma ou mais fontes de sinal de áudio, e cada um dos módulos de entrada de áudio configurado para converter sinais de áudio de vários formatos para um formato de sinal de áudio predeterminado;

um ou mais módulos de entrada de vídeo (600) acoplados a um comutador de ponto cruzado de vídeo (220), cada um dos módulos de entrada de vídeo tendo uma conexão para uma ou mais fontes de sinal de vídeo, e cada um dos módulos de áudio vídeo configurado para converter sinais de vídeo de vários formatos para um formato de sinal de vídeo predeterminado;

um ou mais módulos de saída de áudio (800, 900) acoplados ao comutador de ponto cruzado de áudio (215), cada um dos módulos de saída de áudio tendo uma conexão para um ou mais dispositivos de saída de áudio e configurados para converter o formato de sinal de áudio predeterminado para um formato compatível com um dispositivo de saída de áudio selecionado;

um ou mais módulos de saída de vídeo (1000) acoplados ao comutador de ponto cruzado de vídeo (220), cada um dos módulos de saída de vídeo tendo uma conexão para um ou mais dispositivos de saída de vídeo e cada um dos módulos de áudio vídeo configurado para converter o formato de sinal de vídeo predeterminado para um formato compatível com um dispositivo de saída de vídeo selecionado; e um computador pessoal universal (240) acoplado em relação de comunicação com os comutadores de ponto cruzado de áudio e vídeo, para controlar os comutadores, de tal modo que fontes de sinal de áudio são comutadas para dispositivos de saída de áudio selecionados e fontes de sinal

Petição 870190034138, de 10/04/2019, pág. 47/54
2 / 7 de vídeo são comutadas para dispositivos de saída de vídeo selecionados, de acordo com um ou mais programas aplicativos executados pelo computador pessoal universal.

2. Controlador de multimídia (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o computador pessoal universal (240) é um computador pessoal universal de fator de forma pequeno.
3. Controlador de multimídia (100), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o computador pessoal universal (240) é acoplado a um plano de conexão do controlador de multimídia, através de diversas portas de conexão arranjadas em uma face do computador pessoal universal.
4. Controlador de multimídia (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o formato de sinal de áudio predeterminado é o Formato de Interconexão Digital Sony/Philips (S/PDIF) ou o formato Som Inter-IC (I²S).
5. Controlador de multimídia (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente:

um conversor de taxa de amostragem assíncrono acoplado a um dos módulos de entrada de áudio, o conversor de taxa de amostragem assíncrono configurado para inserir quadros em branco em sinais de áudio de taxa de transferência de dados não padrão, para converter tais sinais de áudio para uma taxa de transferência de dados padrão.
6. Controlador de multimídia (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o formato de sinal de vídeo predeterminado é um formato de Interface Digital em série (SDI) ou um formato de vídeo digital em paralelo.
7. Controlador de multimídia (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o computador pessoal

Petição 870190034138, de 10/04/2019, pág. 48/54

3 / 7 universal (240) é configurado para comprimir sinais de vídeo e emitir vídeo comprimido através de uma ou mais interfaces de rede Ethernet.
8. Controlador de multimídia (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente:

uma interface de telefonia configurada para se comunicar com uma rede telefônica.
9. Controlador de multimídia (100), de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a interface de telefonia compreende pelo menos um de circuitos de Escritório de Central Estrangeira (FXO) e circuitos de Assinante de Central Estrangeira (FXS).
10. Controlador de multimídia (100), de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que a interface de telefonia é configurada para se conectar a Serviço Telefônico Antigo Comum (POTS).
11. Controlador de multimídia (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente:

um microcontrolador acoplado ao comutador de ponto cruzado de áudio (215) e ao comutador de ponto cruzado de vídeo (220), o microcontrolador configurado para gerenciar diversas interfaces para dispositivos.
12. Controlador de multimídia (100), de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma das diversas interfaces para dispositivos é selecionada do grupo consistindo de uma interface de telefonia, uma interface de cartão de memória, uma interface de rádio freqüência (RF), uma interface de Infravermelho (IR) e uma interface RS232.
13. Controlador de multimídia (100), de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o computador pessoal universal (240) é configurado para gerar sinais de áudio e o comutador de ponto cruzado de áudio (215) é configurado para comutar os sinais de áudio

Petição 870190034138, de 10/04/2019, pág. 49/54

4 / 7 gerados para um dispositivo de saída de áudio selecionado.
14. Controlador de multimídia (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente:

um visor de painel frontal configurado para exibir informação de estado e configuração a um usuário.
15. Controlador de multimídia (100), de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o visor do painel frontal é uma tela de visor configurada para exibir dados de vídeo originados de uma fonte de vídeo anexada a um dos módulos de entrada de vídeo.
16. Controlador de multimídia (100), de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o visor do painel frontal é uma tela de visor configurada para exibir dados de vídeo originados do computador pessoal universal.
17. Controlador de multimídia (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente:

um segundo computador pessoal universal acoplado em relação de comunicação com os comutadores de ponto cruzado de áudio e vídeo, o segundo computador pessoal universal configurado para prover controle redundante dos comutadores de ponto cruzado de áudio e vídeo no caso de falha, para o computador pessoal universal.
18. Controlador de multimídia (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente:

uma interface de controle de dispositivo configurada para se comunicar com e para controlar dispositivos de iluminação e automação doméstica.
19. Controlador de multimídia (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente:

uma interface de controle de dispositivo configurada para se comunicar com e para controlar dispositivos operados por relé e motor.

Petição 870190034138, de 10/04/2019, pág. 50/54

5 / 7
20. Controlador de multimídia (100), de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que os dispositivos operados por relé e motor incluem pelo menos um dispositivo selecionado do grupo consistindo de um sistema de aquecimento, ventilação e condicionamento de ar (HVAC), um sistema de irrigação, um sistema de blindagem automática e um travamento eletrônico de porta.
21. Controlador de multimídia (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente:

uma interface configurada para se comunicar com e para controlar um ou mais elementos do grupo consistindo da uma ou mais fontes de sinal de áudio, da uma ou mais fontes de sinal de vídeo, do um ou mais dispositivos de saída de áudio e do um ou mais dispositivos de saída de vídeo.
22. Controlador de multimídia (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente:

um ou mais dispositivos de armazenagem configurados para armazenar sinais de áudio e vídeo, e onde o computador pessoal universal é configurado para operar como um gravador de vídeo digital (DVR).
23. Método para operar um controlador de multimídia (100), caracterizado pelo fato de compreender:

receber um ou mais sinais de áudio a partir de uma ou mais fontes de sinal de áudio, os sinais de áudio sendo de formatos variados;

converter os sinais de áudio para um formato de sinal de áudio predeterminado;

receber um ou mais sinais de vídeo a partir de uma ou mais fontes de sinal de vídeo, os sinais de vídeo sendo de formatos variados;

converter os sinais de vídeo para um formato de sinal de vídeo predeterminado;

comutar os sinais de áudio para um dispositivo de saída de áudio selecionado e comutar os sinais de vídeo para um dispositivo de saída

Petição 870190034138, de 10/04/2019, pág. 51/54

6 / 7 de vídeo selecionado, em resposta a um ou mais programas aplicativos executados em um computador pessoal universal (240) do controlador de multimídia;

converter os sinais de áudio no formato de sinal de áudio predeterminado, para um formato compatível com o dispositivo de saída de áudio selecionado; e converter os sinais de vídeo no formato de sinal de vídeo predeterminado, para um formato compatível com o dispositivo de saída de vídeo selecionado.
24. Método, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que o computador pessoal universal (240) é um computador pessoal universal de pequeno fator de forma empregado sem modificação física.
25. Método, de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente:

acoplar o computador pessoal universal (240) a um plano de conexão do controlador de multimídia, através de diversas portas de conexão arranjadas em uma face do computador pessoal universal.
26. Método, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que converter os sinais de áudio para um formato de sinal de áudio predeterminado compreende adicionalmente:

inserir quadros em branco em sinais de áudio de taxa de transferência de dados não padrão, para converter tais sinais de áudio para uma taxa de transferência de dados padrão.
27. Método, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente:

acoplar o controlador de multimídia (100) a uma rede telefônica com uma interface de telefonia.
28. Método, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado

Petição 870190034138, de 10/04/2019, pág. 52/54

7 / 7 pelo fato de compreender adicionalmente:

gerar sinais de áudio, pelo computador pessoal universal (240), e comutar os sinais de áudio gerados para um dispositivo de saída de áudio selecionado.
29. Método, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente:

comunicar com, e controlar, pelo menos um dispositivo selecionado do grupo que consiste em um sistema de aquecimento, ventilação e condicionamento de ar (HVAC), um sistema de irrigação, um sistema de blindagem automática e um travamento eletrônico de porta.
30. Método, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente:

comunicar com e controlar um ou mais elementos do grupo consistindo da uma ou mais fontes de sinal de áudio, da uma ou mais fontes de sinal de vídeo, do um ou mais dispositivos de saída de áudio e do um ou mais dispositivos de saída de vídeo.