CN101175188A - 控制多种信号源的方法及其播放系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种包含一种以上信号源的播放系统，包括同时与一种或一种以上信号源关联的播放设备，其中，任何一个信号源的控制信号由播放设备提供。本发明还同时公开了控制多种信号源的方法。实施本发明提供的控制多种信号源的方法及其播放系统，利用一个遥控器即可控制多种信号源的播放、实现信号源电源的通断，而且由于本发明采用了模块化设计，以高清数字电视机标准化配合数字信号源的模块化，实现产品接驳方便及扩展灵活，可达到简单批量地、大规模制造数字电视的目的，同时既可体现数字电视源显示效果，又能同时收看不同类型的数字电视源，如数字广播源、数字播放源及数字网络源等。

Description

控制多种信号源的方法及其播放系统

技术领域

本发明涉及数字电视接口技术，具体地说，涉及一种通过模拟或数字音频/视频信号源与播放设备之间的接口方法、装置控制多种信号源的方法及其播放系统，可应用于模拟电视节目、数字电视机顶盒、DVD、DVB和IPTV等信号源与A/V播放设备之间接口。

背景技术

传统的电视机通过A/V端口分别接驳DVD机顶盒、DVB机顶盒、IP-TV机顶盒，同时，分别需要3个遥控器，此时，人们观看到的还是模拟的、分辨率很低的图像。同时由于外部设备种类多，这些设备间有许多资源重复，如：每个机器都要电源，每台设备都需一个遥控器，每个产品都有不少花花绿绿的输出端子，这样就造成了外部连线复杂，安装、使用极不方便而且占空间，使用不同设备都需重新连一次线头。同时，多个遥控器也不便保存、操作。用户增加一个新设备，必需是完整的机器，因而用户综合使用成本偏高，同时各设备输出无规范，同类产品接口、性能差异大。

而且，传统的A/V信号与其播放设备通过支持模拟信号的S端子或支持数字信号的DVI接口实现互连。前者不支持高清晰度的电视信号传输，后者数字传输带宽不能满足多方面需要，通用性不够。HDMI(高清晰度多媒体接口)是被越来越多企业支持的未压缩、全数字化audio/video接口，可以为音频/视频信号源与数字播放设备之间互连提供一插式的连接方案。现有技术利用这种接口的方式与其他互连方式并无区别，是通过一根两头带符合HDMI规范的接插件的电缆实现的，其不足主要存在以下几个方面，一是整体性差，一台播放设备连接多个信号源已非常普及，外连方式连线长，使得整个系统不简洁；二是每个信号源需要独立的电源和遥控器，使用不方便；三是不能兼容信号源与播放设备之间的模拟信号，这对播放系统渐进式从模拟向数字化发展尤其不利，难以在短时间内满足各个层面的需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题，是为多种信号源与播放设备之间提供一种整体性好、灵活性高、使用更方便且具有模拟信号兼容性的信号源与播放设备之间的接口方法和设备。

本发明上述技术问题这样解决，构造一种包含一种以上信号源的播放系统，其特征在于，包括同时与一种或一种以上信号源关联的播放设备，其中，任何一个信号源的控制信号由播放设备提供。

在本发明所述的系统中，任何一个信号源的控制信号由播放设备接收其信号的遥控器发出。

在本发明所述的系统中，任何一个信号源的电源由播放设备根据接收到的控制信号提供。

在本发明所述的系统中，任何一个信号源与播放设备以插接方式活动电连接。

本发明还同时公开了一种控制多种信号源的方法，包括以下步骤：遥控器发送控制信号；播放设备接收遥控器发送的控制信号；如播放设备判断所接收的控制信号是信号源控制信号，则通过与信号源的接插件连接将控制信号送到信号源执行。

在本发明所述的方法中，所述多种信号源装置被设置成规格统一的插件与播放器插件活动电连接。

在本发明所述的方法中，所述播放设备接收到的控制信号包括选择信号源的信号，所述播放设备根据信号源选择信号导通对应的电连接。

在本发明所述的方法中，所述播放设备接收到的控制信号包括选择信号源的信号包括标识信号源的部分，所述播放设备根据控制信号中的信号源标识导通对应的电连接。

在本发明所述的方法中，所述播放设备根据信号源选择信号导通对应的电连接，包括以下步骤：如检测到选中的该信号源还没有通电，则接通相应的电源供应连接通路。

在本发明所述的方法中，还包括以下步骤：如检测到未选中的信号源还没有通电，则断开该信号源的电源供应连接通路。

实施本发明提供的控制多种信号源的方法及其播放系统，利用一个遥控器即可控制多种信号源的播放，实现信号源电源的通断。而且由于本发明充分考虑了数字信号源的多样性及发挥数字电视最佳显示效果以及系统未来扩展能力方面因素，采用了模块化设计，即以高清数字电视机设计标准化配合数字信号源的模块化，实现产品接驳方便及扩展灵活，这样，既能完全体现数字电视源显示标准，还能同时收看不同类型的数字电视源，如数字广播源、数字播放源及数字网络源等，也能完成现阶段模拟电视向数字电视的过渡。功能升级或增加新的功能，只需选购符合信号源接口的功能模块即可，以较低而灵活的成本提供了不同功能模块与数字电视的组合使用，同时支持单独使用。由于“模块化”的配置灵活的特点，可达到简单批量地、大规模制造数字电视的目的，也拓展延伸了产品的消费领域，新技术、新产品可通过加入新开发的模块，加入系统中从而得到应用。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发接口方法和设备中使用的播放设备的结构示意图；

图2是本发明中的播放设备的逻辑框图；

图3是本发明播放设备上接插件管脚示意图；

图4是本发明信号源装置与信号源接口单元的连接示意图；

图5是本发明播放设备中接口设备的连接示意图；

图6-8是配合本发明播放设备的遥控器示意图；

图9是本发明播放系统的电源框图；

图10是本发明播放设备和遥控器通讯的原理框图；

图11是本发明控制多种信号源的方法流程图。

具体实施方式

在图1示出的本发明采用的播放设备的结构示意图中，包括播放设备1和遥控器2，还包括DVD信号源装置3、DVB信号源装置4和IP-TV信号源装置5，播放设备1的正面是高分辨率的显示屏，播放设备的正面还设有红外遥控信号接收窗(未示出)，播放设备1的背面下方设有接线板9而上方设有三个接插槽口，分别是第一接插槽口6、第二接插槽口7和第三接插槽口8，每个槽口具有相同的尺寸，上述DVD信号源装置3、DVB信号源装置4和IP-TV信号源装置5以矩形匣体或盒子或插件板方式分别插装到第一、第二和第三接插槽口中，其间并无固定的位置关系，因为该播放设备设置了三个规格完全相同的信号源接口，这里的规格不仅指电信号的排布规定相同，而且指信号源装置与接插槽口物理尺寸上的尺寸规格相同。

由于将不同的信号源装置，进行分体模块化，通过本发明的信号源接口规范与播放设备配合，使高清数字电视机的播放设备的设计标准化与数字信号源设计模块化得以有机结合一起。为实现信号源装置与播放设备接驳便利及扩展的灵活性，本发明接口方法和设备中，基于HDMI(“高清晰度多媒体接口”的简称，该接口由东芝等公司提出，接口规范已经公开在WWW.HDMI.ORG网站上)规范并增加了电源、模拟音频、模拟视频、串行通信等信号，使得信号源装置与播放设备之间相互可通过该接口单元连接，与传统的HDMI的“一线通”方式，本发明中的信号源装置是由播放设备供电并由播放设备的遥控系统控制的。

本发明的信号源与播放设备的接口方法，具体就是在用HDMI标准来规范信号源装置的音视频数字输出标准的同时，规范作为播放设备的电视机的输入接口，然后以插槽的形式连接和固定信号源装置，如上述DVD信号源装置3、DVB信号源装置4和IP-TV信号源装置5。如上述，本发明采用的信号源接口设备由于包括了电源信息端子，还可以实现播放设备通过该信号源接口设备给各信号源装置或信号源模块提供电源，同时在各信号源装置与播放设备之间建立了控制信息联络机制以便协调统一地工作。总结本发明的信号源接口设备，至少包括电源信息端子、控制信息端子和A/V音视频信号端子，用于与所述信号源装置的对应端子电连接。

在图2示出的本发明的接口方法和设备中的播放设备的原理框图中，包括多信道接收处理单元10、分别与多信道接收处理单元10的视频处理器11和音频处理器13，分别与视频处理器11和音频处理器13输出端口连接的显示单元12和音频单元14，还包括与多信道接收处理单元10连接的中央控制单元15，以及与中央控制单元15连接的遥控接收单元17和小键盘输入单元16，还包括与多信道接收处理单元10、中央控制单元15连接的一个或一个以上的用于与信号源装置接口的信号源接口单元18，如前所述，该信号源接口单元18至少包括电源信息端子、控制信息端子和A/V音视频信号端子，用于与所述信号源装置的对应端子电连接。

在图2中，还包括信号源装置3-5，每个数字信号源装置3-5通过源信号接口单元18接口，换言之，数字信号源装置3-5通过是通过如图3所示规格的接插件19与播放设备的源信号接口单元18接口的，在播放设备和各类数字信号源装置之间采用的统一的智能接口的接插件后，通过接口单元18可支持各种显示的分辨率(如1080P 1080I，720P 480P 480i)等，还能支持各种用途的控制线，以完成各信号源装置之间的联动，统一遥控以及能支持各自所需的电源。这样每插入联接在播放设备上的接收机都必须适应该信号源接口单元的规范，如DVB-T、DVB-S、DVB-C、DVD、IP-TV，摸拟电视接收机等。通过遥控器2可选择不同的信号源装置，再通过操作遥控器，达到选出不同的节目的目的。这样就可以在一台播放设备上能同时收看多种电视信号源的节目了。

如图2所示，本发明将作为播放设备的电视机的功能标准化，可使适应地域更广泛，适用厂家更多。而将DVD，DVB，IP-TV等各功能信号源装置或模块进行标准的模块化设计，功能配置自由灵活而且成本相对较低。使用的时候，只需根据自己的需要，把一个个信号源装置或模块像积木一样组合起来就可以了。这样，为未来新规格新标准的信号源产品、新技术的加入运用留有足够的发挥空间，并且将未来模块与已有模块联结无论从接口规格、软件升级等方面都已作好一切准备，能保证做到无缝联机。日后新增功能模块只需使用同样的接口规格、符合统一的协议规范就能直接加入。另外，整个系统软件可通过单一部件更新升级。

各信号源装置/模块与播放设备之间通过信号源接口单元连接并建立相互间的有机通讯联系，各模块之间通过标准协议进行链接。有了统一的规范，对厂家、消费者而言，自然可以以更低的价格生产或买到更好的产品，同时不用担心随着技术的发展使很昂贵的东西很快淘汰，还会因为资源的合理利用，降低了成本、提高了产品质量，在国际市场中更有竞争力。同时，因为是真正作为一个系统统一设计，会使各模块能很好地有机结合，易于实现一些较复杂特殊功能，同时操作上反而可以变得更加简单方便。

由于各信号源模块的电源都由播放设备通过接口单元提供，因而不需要外部连接线缆，而且因为播放设备直接输出标准的直流电源，各分机内部不再需要复杂的交直流变换等电路，等于各分机都节省了一块电源板，综合成本降低了。

在图2说明本发明的原理框图中，信号源装置包括但不限于：模拟节目接收装置、有数字广播(DVB)接收装置、数字播放节目源(DVD)装置、双向网络视频点播(IP-TV)装置或DVR(数字视频刻录机)等各种标准信号源。

图2中信息处理部分由播放设备内一颗主芯片MCU51在数字电视机与各模块间建立联系，统一调度控制，接受遥控指令，控制播放设备及各模块功能切换、电源供应开关、工作状态配合等工作。图2中的输出部分是这样的：各模块通过信号源接口单元10直接输出未经压缩的数字音视频信号到播放设备内部进行转换工作，输出至显示屏幕12及扬声器14。利用图2的逻辑框图，可使产品实现较丰富全面的功能：

a)可以通过DVB收看光纤DVB-C或卫星DVB-S传输来的数字广播信号；

b)可以通过传统存储媒介如光盘，存储卡等播放当前流行音视频信号。

c)可以通过INTERNET进行互动或交互式信息播放。

d)可以播放模拟电视信号。

e)为日后新增功能模块预留。

图3为本发明接口方法和设备中使用的31脚接插件示意图。在实现信号源装置模块化嵌入式设计中，采用的一种信号源接口，定义了一些电源信号、控制信息和A/V音视频信息，以及一些备用信息，用于以后升级和扩展等。通过此接口，可以在信号源装置与播放设备之间传送高清淅的数字音/视频信号。在音频方面，支持压缩及未压缩数字信号(DTS，THX，DOLBY DIGITAL等)，支持多种采样率(32K-196K)，能获得CD高音质的效果。在视频方面，可支持极高清楚度画面。有多种高清像素输出(目前最高可达1920*1080P)，容易获得优美清晰的视频效果。

在传输控制方面，接口还具有完善的传输控制信息，有非常完善且强大的协议规范。

接口支持热插拔(即插即用)。

信号源接口为混合型数字音视频接口，标准的数字音视频传输方面完全符合国际通用标准HDMI，而HDMI标准很快成为数字高清电视的强制标准配置，以后新的产品方案加入，必需首先能够符合HDMI国际标准，这样音视频输出方面就得到了规范。为方便，另增加主机与各模块化分机之间的握手信号，电源供应，为新产品的模块加入预留了部分口线备用。此接口作为分机与主机之间仅有的物理连接，采用实芯铜材镀金，外加镀镍钢材卡接，同时加装锁紧螺丝固定装置，确保接合精密准确，接触面大，具备阻抗小，抗氧化，耐腐蚀，抗老化，而且长期稳定牢靠的优良特性。具体各端子细述如下：

图3中，接插件的脚1~4为播放器提供各模块电源端子，设计能力为DC12V/5A，即60W负载能力，足够一般功能模块工作使用。各个管脚具体说明如下：

1+2DC12V-主机提供给任一模块电源

3+4POWER-GND

图5中5~21共19根端子为标准的HDMI接口使用，具体为：

5TMDS数据2+

6TMDS数据2屏蔽

7TMDS数据2-

8TMDS数据1+

9TMDS数据1屏蔽

10TMDS数据1-

11TMDS数据0+

12TMDS数据0屏蔽

13TMDS数据0-

14TMDS时钟+

15TMDS时钟屏蔽

16TMDS时钟-

17CEC-电子消费控制

18保留(NC on device)

19SCL-HDMI收发芯片串行通讯时钟

20SYS-SDA收发芯片串行通讯数据

21SYS-CLK收发芯片串通讯用时钟据

22AGND音频地

23Audio_L模拟音频左或模块模拟音输出至播放器(可选)

24AUDIO-R音频右路信号

25VGND模拟视频地

26Y-分量视频亮度

27U-分量视频色差1

28V-分量视频色差2

29DC12V/5A电源

30POWER-GND电源地

31SHIELD_GND外壳地

本发明的上述信号源接口单元可以支持的数字视频标准包括：24-bit RGB，4:4:4；2)24-bit YCbCr，4:4:4；以及3)16/20/24-bit YCbCr，4:2:2。本发明的上述信号源接口单元可以支持的数字音频标准包括：

1)压缩数字音频(杜比数码，THX，DTS等)，以及任何能通过S/PDIF传输的音频格式；

2)未压缩的数字音频，包括：2/6/8声道，32-192kHz采样率l所支持的DVD音频(HDMI 1.1版)，l所支持的SACD(HDMI1.2版)，以及l正在接受评估的DTS-HD，Dolby Digital+，MLP等。

在图4示出的信号源装置与信号源接口单元的连接示意图中，信号源接口的1-19脚用于连接TMDS(“Transition Minimized Differential Signalling”的简称)、DDC(“显示数据信道”的简称)和CEC(“消费电子控制”的缩写)；其中，TMDS有3个信道(分别用于音频、视频的辅助信号)和一个时钟信号，信号源接口的20、21脚用于连接SYS-SDA和SYS-CLK；信号源接口的22-24脚分别用于连接音频部分的AGND、AUDIO-L和AUDIO-R；信号源接口的25-28脚用于连接视频部分的YGND、Y、U、V；信号源接口的29脚用于连接DC12V/5A；信号源接口的30用于连接POWER-GND；信号源接口的31用于连接外壳地SHIELD-GND。

在图5示出的本发明中的播放设备与信号源接口单元的连接示意图中，同样，信号源接口的30用于连接信号源接口的1-19脚用于连接TMDS、DDC和CEC(可选)；信号源接口的20、21脚用于连接SYS-SDA和SYS-CLK；信号源接口的22-24脚分别用于连接音频部分的AGND、AUDIO-L和AUDIO-R；信号源接口的25-28脚用于连接视频信号部分的YGND、Y、U、V；信号源接口的29脚用于连接DC12V/5A；信号源接口的30用于连接POWER-GND；信号源接口的31用于连接外壳SHIELD-GND。

图6-8为播放设备使用的遥控器的示意图。遥控器为压感式触摸屏，使用附送的触笔选择菜单操作(简称灵巧遥控器)。整个系统单一遥控器操作简单。传统使用方式为主机和各功能分机各自配遥控器，使用不方便。模块积木式由于整合并统一协调主机与各模块为一个共同体，各模块与主机的关系不再似分离连线式那样松散，其内在的联系是建立在一个统一的专利接口下，受统一的协议规范控制，相互间已不仅仅是物理连线那么简单。

主机与模块间，各模块间均建立通讯后，使用单一的遥控器控制整个系统成为一件非常轻松的事了。该遥控器有一个(SOURCE)按键，可选择TV-》DVD-》DVB-》IP-TV不同的数字信号源。因应各功能模块各自特点，遥控器显示屏随需要操控的具体模块自动变换功能菜单显示内容。

例如，选取DVD模块功能时，图8起作用，轻触位于图8最左侧上角位置的“power”键，系统将仅打开DVD信号源装置的电源进行操作，播放设备此时仅接收DVD播放机的数字音视频信号输入，其它模块电源保持关闭状态。为实现上述功能，遥控器码值序列为：设备号+功能键值；当遥控器切入不同的操作模式时，其发射遥控码的系统码值不一样，代表不同的操控对象，如：

0x55AA0001  表示DVD的电源键    0x55AA表示设备为DVD

0x35280001  表示DVB的电源键    0x3528表示设备为DVB

0x28390001  表示IP-TV的电源键  0x2839表示设备为IPTV当遥控接收单元内红外光头接收到智能遥控码，MCU解码后得至设备号及功能键值，MCU会根据整个系统状态条件，执行必要的准备工作后，如第一次开DVD时：将TV正常收视状态切换成AV-IN状态，打开DVD电源继电器开关，切换相关模拟输入电子开关列为DVD组，通过SYS-CLK，SYS-DAT向DVD模块发送开机命令，等待DVD就绪。

如图9、图10、图11所示，由以上图6-8可知，遥控器上有DVD、DVB、IPTV、LCD四个切换键。本发明所述控制多种信号源的方法流程图包括如下步骤：

步骤S100：遥控器向播放设备发送控制信号。一般LCD上电开关默认在LCD-TV状态，如果用户想看DVD/DVB/IPTV先按DVD/DVB/IPTV按键切换。

步骤S 105：播放设备接收到由遥控器发出的控制信号。遥控信号直接通过MCU单片机的I²C总线控制LCD-TV。

步骤S110：判断该控制信号是否为信号源信号。由上述可知，该信号源信号包括表示信号源的部分，该信号源与播放设备以插接方式活动电连接。

步骤S115、S120：播放设备如果检测到选中的信号源没有通电，则接通相应的电源供应连接通路，同时将未选中的信号源断开电连接。

例如，需要进行DVD切换：按DVD切换键，LCD屏就会切换到AV状态，MCU单片机接收DVD切换键码，然后MCU根据接收到的DVD切换键码进行判断并发出控制信号控制电子开关，把电源切换到DVD，以给DVD供电，同时I²C总线通信口也切换到DVD，与DVD的I²C总线通信。此时，MCU接收的遥控信号已转入DVD遥控码。但这时的DVB、IPTV并没有通电，其通信口关闭的。此外，遥控器上还有几个固定的LCD-TV专用按键。如音量、LCD菜单等。

需要进行DVB切换：按DVB切换键，LCD屏切换到AV状态，MCU单片机接收DVB切换键码，MCU根据接收到的DVB切换键码进行判断并发出控制信号控制电子开关，把电源切换到DVB，以供电给DVB，同时I²C总线通信口也切换到DVB，与DVB的I²C总线通信。此时，MCU接收的遥控信号已转入DVB遥控码。但这时的DVD、IPTV并没有通电，其通信口是关闭的。如音量、LCD菜单等。

需要进行IPTV切换：按IPTV切换键，LCD屏就会切换到AV状态，MCU单片机接收IPTV切换键码，然后MCU根据接收到的IPTV切换键码进行判断并发出控制信号控制电子开关，把电源切换到IPTV，以给IPTV供电，同时I²C总线通信口也切换到IPTV，与IPTV的I²C总线通信。此时，MCU接收的遥控信号已转入IPTV遥控码。但这时的DVD、DVB并没有通电，其通信口关闭的。此外，遥控器上还有几个固定的LCD-TV专用按键。如音量、LCD菜单等。

例如，遥控器上数字键“1”，其遥控码可以设置为“9C”。当LCD-TV通电开机，此时默认在LCD-TV状态，若按下遥控器的数字键“1”，MCU将根据接收到的遥控信号，将接收到的“9C”遥控码直接发送给LCD-TV进行换台。如现在选的DVD切换键，则可以给DVD上电，I²C总线通信。转看DVD，此时按下数字键“1”，MCU接收“9C”遥控码，MCU只给DVD发送“9C”操作，但LCD-TV无作用。

Claims (10)

1.一种包含一种以上信号源的播放系统，其特征在于，包括同时与一种或一种以上信号源关联的播放设备，其中，任何一个信号源的控制信号由播放设备提供。

2.根据权利要求1所述系统，其特征在于，任何一个信号源的控制信号由播放设备接收其信号的遥控器发出。

3.根据权利要求1所述系统，其特征在于，任何一个信号源的电源由播放设备根据接收到的控制信号提供。

4.根据权利要求1所述系统，其特征在于，任何一个信号源与播放设备以插接方式活动电连接。

5.一种控制多种信号源的方法，其特征在于，包括以下步骤：遥控器发送控制信号；播放设备接收遥控器发送的控制信号；如播放设备判断所接收的控制信号是信号源控制信号，则通过与信号源的接插件连接将控制信号送到信号源执行。

6.根据权利要求5所述方法，其特征在于，所述多种信号源装置被设置成规格统一的插件与播放器插件活动电连接。

7.根据权利要求6所述方法，其特征在于，所述播放设备接收到的控制信号包括选择信号源的信号，所述播放设备根据信号源选择信号导通对应的电连接。

8.根据权利要求6所述方法，其特征在于，所述播放设备接收到的控制信号包括选择信号源的信号包括标识信号源的部分，所述播放设备根据控制信号中的信号源标识导通对应的电连接。

9.根据权利要求7或8所述方法，其特征在于，所述播放设备根据信号源选择信号导通对应的电连接，包括以下步骤：如检测到选中的该信号源还没有通电，则接通相应的电源供应连接通路。

10.根据权利要求9所述方法，其特征在于，还包括以下步骤：如检测到未选中的信号源还没有通电，则断开该信号源的电源供应连接通路。

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