CN101742140A - 信号输入通道识别方法及采用该方法的电视机 - Google Patents

Abstract

本发明适用于电视技术领域，提供了一种信号输入通道识别方法及采用该方法的电视机，所述的电视机包括信号输入通道、信号检测单元、识别信号产生单元和MCU，信号输入通道为多路，分别用来接收输入信号；信号检测单元用来检测信号输入通道中是否有信号输入；识别信号产生单元用来产生与该信号输入通道对应的识别信号，并用来将有信号输入的信号通道对应的识别信号传输到MCU；MCU用来对所述识别信号进行识别，判断识别信号对应的信号输入通道。本发明提供的技术方案可以对性质相同的多路信号的输入通道进行识别，根据识别结果控制电视机直接切换到对应的信号通道，方便和简化用户对电视机的操作，使得电视机更人性化，提升了用户体验。

Description

信号输入通道识别方法及采用该方法的电视机

技术领域

本发明属于电视技术领域，尤其涉及信号检测控制的技术。

背景技术

电视机不断增加的外部信号输入通道对其内的集成电路处理提出了更高的要求，如新型的LCD电视通常会支持多路AV信号输入，更支持多路高清信号(YPBPR)或标清(YCBCR)信号的输入，加上已有电脑信号(VGA)、高清晰度多媒体数字接口(HDMI)及和其它功能模块的必备接口等，这些接口如果都和主芯片直连，则会大大增加了芯片的设计难度和制造成本，也不完全适用于不同市场定位的产品需要。因此，现有视频处理芯片多将这些个外部输入接口通过电子切换开关选通后，再输入主芯片处理。例如同时有三路高清信号，那么先经过电子开关3选1处理后，进入主芯片的高清信号只有一路。这样做的好处不仅可以降低主芯片的成本，提高了可靠性，同时也方便不同的用户通过外部电子开关自行扩展多路输入信号，是业界的通行做法。

经过电子开关切换后的信号是不能识别具体是那一路输入的，如三路高清信号(YPBPR)经3选1电子开关切换后成为一路YPBPR，信号中是不含有通道属性的。当以输入信号控制电视机切换对应信源通道，这是不能识别出是外部具体那一路的，这是因为三路YPBRP信号的属性相同，是同性质的。而在现代电视机中，具有多路同性质输入信号的电视机广泛存在，如AV信源、YPRPR信源和HDMI信源等，通常是两路后置输入，一路侧置输入。支持多路同性质输入信源的原因在于电视机在大多数家庭仍是娱乐信息的中心，与之配套产生了日益增多的家庭信息设备如DVD等，这些设备存在与电视机接驳的需要。

对于具有根据电视机外部输入信号自动切换显示功能的，俗称“来电通”功能的电视，存在上述提到的情形，即多路相同性质的输入信号经电子开关后，由于输入信号的相同属性，使得电视系统无法根据这个相同性质信号来判断出具体是那一个端口输入的，自然也就不能自动并准确地实现切换到对应端口显示。

因此，需要一种技术方案，使得电视机能在多通道输入相同性质的信号下，电视机能自动检测并准确判断出对应输入端口。

发明内容

本发明的目的在于提供一种信号输入通道识别方法及采用该方法的电视机，旨在解决电视机多通道输入相同性质的信号时，对信号输入通道的识别问题。

本发明是这样实现的，一种电视机，所述的电视机包括信号输入通道、信号检测单元、识别信号产生单元和MCU，其中：

所述的信号输入通道为多路，分别用来接收输入信号，并用来将接收的输入信号传输到所述信号检测单元；

所述的信号检测单元用来检测所述的信号输入通道中是否有信号输入，并将检测结果传输到所述的识别信号产生单元；

所述的识别信号产生单元用来产生与该信号输入通道对应的识别信号，并用来将有信号输入的信号通道对应的识别信号传输到所述的MCU；

所述的MCU用来对所述识别信号进行识别，判断所述识别信号对应的信号输入通道。

所述的信号输入通道用来接收性质相同的输入信号。

所述的信号检测单元包括信号隔离电路和比较电路，所述的信号隔离电路用来对所述输入信号中的干扰成分和直流成分进行隔离，所述的比较电路用来将所述输入信号与基准信号进行比较，判断所述信号输入通道中是否有信号输入。

所述的识别信号产生单元用来生成时钟信号，不同信号输入通道对应不同频率的时钟信号。

所述的识别信号产生单元包括外部参考时钟产生单元、分频器单元和频率选择处理单元，所述的外部参考时钟产生单元用来生成时钟信号，并将所生成的时钟信号传输到所述分频器单元，所述的分频器单元用来对所述外部参考时钟产生单元传输的时钟信号分频，分成与各个输入通道对应的不同频率的时钟信号，所述的频率选择处理单元用来在所述的信号检测单元检测到所述的信号输入通道中有信号输入时，控制与该输入单元对应的时钟信号传输到所述MCU。

本发明还提供了一种信号输入通道识别方法，所述的方法包括：

a、检测各信号输入通道是否有信号输入；

b、当检测到某信号输入通道有信号输入时，将与该信号输入通道对应的识别信号传输到MCU；

c、所述MCU对所述识别信号进行识别，判断所述识别信号对应的信号输入通道。

其中步骤a具体包括：

a1、将信号输入通道中的输入信号与基准信号进行比较，根据比较结果判断该信号输入通道是否有信号输入。

其中步骤a还包括：

对所述信号输入通道中的输入信号中的干扰成分和直流成分进行隔离。

其中步骤b具体包括：

b1、产生时钟信号，将所述时钟信号分频成不同频率，不同的信号输入通道对应不同频率的时钟信号；

b2、当检测到某信号输入通道有信号输入时，将与该信号输入通道对应的时钟信号传输到所述MCU。

其中步骤c之后还包括：

控制电视机切换到所述识别信号对应的信号输入通道，接收该信号输入通道的输入信号。

本发明的目的在于解决多通道输入相同性质的信号时，电视机能自动检测并准确判断出对应输入端口并切换电视机到对应信源下显示。

本发明克服现有技术的不足，对于多路信号输入通道，检测各输入通道是否有信号输入，当检测到某输入通道有信号输入时，产生该输入通道对应的识别信号传输给MCU，MCU通过对识别信号的识别，判断出有信号输入的输入通道。本发明提供的技术方案可以对性质相同的多路信号的输入通道进行识别，根据识别结果控制电视机直接切换到对应的信号通道，方便和简化用户对电视机的操作，使得电视机更人性化，提升了用户体验。

附图说明

图1是本发明实施例提供的电视机的原理图；

图2是图1所示的电视机具体应用原理框图；

图3是本发明实施例提供的隔离电路原理图；

图4是本发明实施例提供的比较电路原理图；

图5是本发明实施例提供的频率选择处理单元电路图；

图6是本发明实施例分频器单元的功能时序图；

图7是本发明实施例流程图。

具体实施方式

本发明提供的技术方案是：对于多路信号输入通道，检测各输入通道是否有信号输入，当检测到某输入通道有信号输入时，产生该输入通道对应的识别信号传输给MCU，MCU通过对识别信号的识别，判断出有信号输入的输入通道。

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明实施例提供的电视机原理图如图1所示，包括信号输入通道、信号检测单元、识别信号产生单元、MCU18和主系统单元17。

其中，信号输入通道为多路(图1中以信号输入通道1、信号输入通道2、信号输入通道3为例)，用来输入信号，本发明实施例中，各路信号输入通道用来输入性质相同的信号，但具体应用本发明技术方案时，也可以输入不同性质的多路信号。

信号检测单元与信号输入通道相连，用来检测各路信号输入通道中输入信号的有无，并将检测结果传输到识别信号产生单元。

识别信号产生单元与MCU18相连，当信号检测单元检测到某一输入通道中有信号输入时，识别信号产生单元产生与该输入通道对应的识别信号，并将该识别信号传输到MCU18。

MCU18与主系统17单元相连，用来对识别信号进行识别，判断该识别信号对应的信号输入通道，并将判断结果传输到主系统单元17。

主系统单元17与MCU18相连，用来根据MCU18传输的判断结果控制电视机切换到有信号输入的输入通道。对于一般的单画面显示电视机，主系统任意时刻只能处理一路输入信号；而对于多画面如有画中画或画外画功能的电视机，可以处理两个不同的输入信号。本实施例以单画面显示为例描述，主系统单元可以根据MC U18传输的判断结果控制电视机自动切换到有信号输入的输入通道。

图1所示的电视机的工作原理如下：

信号检测单元实时检测各个信号输入通道中的信号输入情况，并将检测结果传输到识别信号产生单元，当检测到某信号输入通道中有信号输入的情况下，识别信号产生单元根据检测结果产生与该信号输入通道对应的识别信号，将该识别信号传输到MCU18，MCU18通过对识别信号的识别即可判断出哪个信号输入通道中有信号输入。

如信号检测单元检测到信号输入通道1中有信号输入，识别信号产生单元根据该检测结果产生与信号输入通道1对应的识别信号1，将该识别信号1传输到MC U18，MCU18根据识别信号1即可判断信号输入通道1中有信号输入。

对信号检测单元、识别信号产生单元分别具体化后的电视机的原理框图如图2所示，包括信号输入通道V1～V3、通道切换开关11、信号隔离电路12、比较电路13、外部参考时钟产生单元14、分频器单元15、频率选择处理单元16、主系统单元17和MCU18。其中，各功能单元的作用是：

信号输入通道V1～V3，可以供外部设备如DVD或机顶盒等输入信号给电视机，如视频(Video)、S视频(S-video)、电脑信号(VGA)、模拟高清信号(YPBPR)或高清晰度多媒体数字接口中的消费电子控制(HDMI-CEC)等输入给电视机的信号。V1～V3代表相同性质的多路输入信号，这里是3路，对于3路以上，其实现原理是相同的。本发明中的“多路”也是指这个意思。

通道切换开关11，根据主系统单元17的控制，将信号输入通道V1～V3其中之一与主系统17连通，图2中用Vin表示，开关的控制信号PW_ON来自于主系统17。

信号隔离电路12，对输入信号的干扰成分(如静电)和直流成分进行隔离，使其不至于影响到比较电路13。如图3所示，对于外部干扰成分采用器件21消除，其内部工作原理类似于共阳极接法的二极管，常见的器件如BAV99或压敏电阻等都可以承担；信号中直流成分的隔离一般是由容性器件组成，如电解电容和陶瓷电容等，参考图3的22器件。

比较电路13，用于对外部输入信号有无的识别判断，一般是高增益运算放大器构成的过零比较器。它的基本原理是将信号电压与参考“零”进行比较，也就是说当信号变化高于零电平时输出电压从一个电平如低(0V)跳变到另一个电平如高(Vcc)。如图4示，本实施例中采用同相接法，当输入信号大于零时，即有信号输入时，运算放大器33的输出端为高电平(Vcc)；当输入信号小于或者等于零时，运算放大器33的输出端为低电平(0V)。运算放大器33是主要器件，它和阻性器件31、阻性器件32、电源VCC和参考地GND共同构成基本的过零比较器。当外部有信号输入，即Vs有电参量变化时，只要大于“零”，PS_ON输出是“高”电平；反之Vs没有信号输入，PS_ON输出是“低”电平。频率选择处理单元16根据此“高”或“低”电平状态作为外部信号有无的判断。

外部参考时钟产生单元14，提供某一特定频率的时钟CP信号。此类信号在电视机系统中大量存在，如晶体、总线中的时钟信号、固定频率的开关控制信号等都可以使用。此信号可以根据具体系统，就近取用，以共用总线中的时钟信号为例，现代电视机中的总线有IIC和IIS，其中IIC用于芯片级通讯，而IIS是用于声音芯片间通讯，IIS中的声音采样频率是固定使用的，如48KHz。当然也可以另外组建时钟产生电路，只是那样会增加电路的复杂性，也不经济。

分频器单元15，将时钟信号CP分成特定的频率，如采用集成计数器就可以实现1/2、1/4和1/8分频等，这方面有现成的器件如74LS161等供选择，另外也可以用普通的T触发器构成。分频器单元15工作时的时序图如图5所示，CP是来自于外部的参考时钟，FO1～FO3是分频后的时钟信号，假设CP的频率是f0，那么FO1的频率是1/2f0，FO2的频率是1/4f0，FO3的频率是1/8f0。FO1～FO3直接输出给频率选择处理单元16。

频率选择处理单元16，承担两方面工作，一方面是根据比较电路13输出的PS_ON信号去切换分频器单元15输出的频率FO；另外将FO频率合成为一路信号FS给MCU18。参考图6，这里选取其中一路信号输入通道V1进行描述。其工作原理是：信号输入通道V1中的输入信号经隔离电路12、比较电路13处理后输出的信号为PS1_ON。当信号输入通道V1中有信号输入时，对应PS1_ON为高电平，经过元件43控制元件44饱和导通，元件41和42给元件45设置合适的工作电压，使元件45满足饱和导通条件，来自于分频器单元15的FO1信号经器件46合成后输出FS给MCU18；当信号输入通道V1中没有信号输入时，对应PS1_ON为低电平，元件44处于截止状态，元件45也因此处于截止状态，关断来自于分频器单元15的FO1信号和器件46之间的连接。需要指出的是，频率选择处理单元16输出的信号即可以给MCU18，如图1中FS，也可以给主系统单元17，如图1中FS′，用虚线表示。这取决于主系统和MCU18的外部I/O状态。这个单元中，元件44和45可由晶体管或场效应管实现，元件41、42和43由阻性器件构成，器件46可由或门电路实现。

信号输入通道V2的频率切换开关对应模块47，信号输入通道V3的频率切换开关对应模块48，其工作原理和电路构成与信号输入通道V1的模块完全相同，如图4中虚线框内部分。采用器件46合成信号的原因一是为了减少占用MCU18的引脚数量，这里用一个就可以实现；另一方面是为了检测出信号输入通道V1～V3之间的操作组合，这是由于用户可能分别使用信号输入通道V1～V3，也可以两两组合使用，还可能同时使用这三个信号输入通道，尽管任意时刻只可能有一个信源在电视画面上显示出来(有画中画功能的电视可能同时出现两个画面)，但只要有外接信号，上述提到的电路就应处于工作中，以备用户随时可能的切换。

FS1～FS3组合后信号FS状态的唯一性是MCU18准确判断识别的关键，结合图6对此做进一步说明。根据数据组合原理，FS1～FS3全部可能组合有七种情形，它与FS的对应关系是：

FS1            1/2f0(4/8f0)

FS2            1/4f0(2/8f0)

FS3                 1/8f0

FS1+FS2             6/8f0

FS1+FS3             5/8f0

FS2+FS3             3/8f0

FS1+FS2+FS3         7/8f0

也就是说FS1～FS3任意组合后的信号FS是唯一的，这样MCU18就可以根据这个信号对应识别。

主系统单元17，是电视机系统的主芯片，通常由某一超大规模集成电路处理，具体内部结构和外部引脚和不同的芯片制造设计有关。这里的主系统单元17的作用主要是处理来自于数据切换开关11输出的数据Vin、发出PW_ON信号控制数据切换开关11的动作及和MC U18间的通讯等。

MC U18，在现代电视机系统中，通常是完成简单的控制功能，如按键、遥控接收和定时开关等，尤其是在待机状态时。在低待机功率(如小于国标的1W或更低0.2W等)电视中，更是不可或缺的部件。本发明中是用于识别频率选择处理单元16输出FS信号。

本发明实施例提供的电视机工作原理是：同性质的多路信号输入通道V1～V3中的输入信号经隔离电路12、比较电路13处理后分别输出信号PS1_ON～PS3_ON，此信号用于控制频率选择处理单元16中开关的切换，频率选择处理单元16将预先给定的频率FO1～FO3合成为FS后传递给MCU18。当有信号输入时，频率选择处理开关打开，接通给定频率并处理后给MCU18的某个引脚，由MCU18完成对此频率的解析判断识别，并将信息传递给主系统单元17，主系统单元17输出PW_ON信号，打开数据切换开关11，接收Vin信号，主系统切换到对应的信源并处理Vin。至此，完成多路同性质信号的检测判断和识别过程。

本发明实施例流程如图7所示，具体包括如下步骤：

1、信号输入通道V1～V3中的信号经隔离电路12到达比较电路13，检测输出PS_ON信号；

2、PS_ON信号控制频率选择处理单元16，打开或关断分频器单元预先产生的一组特定频率信号FO；

3、FO信号经过合成处理成FS信号输出给MCU18；

4、MCU18对FS信号解析后传递给主系统单元17；

5、主系统单元17输出PW_ON信号，打开数据切换开关11，接通Vin信号；

6、主系统单元17切换电视机到对应信源，处理Vin信号，完成检测识别判断过程。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电视机，其特征在于，所述的电视机包括信号输入通道、信号检测单元、识别信号产生单元和MCU，其中：

所述的信号输入通道为多路，分别用来接收输入信号，并用来将接收的输入信号传输到所述信号检测单元；

所述的信号检测单元用来检测所述的信号输入通道中是否有信号输入，并将检测结果传输到所述的识别信号产生单元；

所述的识别信号产生单元用来产生与该信号输入通道对应的识别信号，并用来将有信号输入的信号通道对应的识别信号传输到所述的MCU；

所述的MCU用来对所述识别信号进行识别，判断所述识别信号对应的信号输入通道。

2.根据权利要求1所述的电视机，其特征在于，所述的信号输入通道用来接收性质相同的输入信号。

3.根据权利要求1所述的电视机，其特征在于，所述的信号检测单元包括信号隔离电路和比较电路，所述的信号隔离电路用来对所述输入信号中的干扰成分和直流成分进行隔离，所述的比较电路用来将所述输入信号与基准信号进行比较，判断所述信号输入通道中是否有信号输入。

4.根据权利要求1所述的电视机，其特征在于，所述的识别信号产生单元用来生成时钟信号，不同信号输入通道对应不同频率的时钟信号。

5.根据权利要求1所述的电视机，其特征在于，所述的识别信号产生单元包括外部参考时钟产生单元、分频器单元和频率选择处理单元，所述的外部参考时钟产生单元用来生成时钟信号，并将所生成的时钟信号传输到所述分频器单元，所述的分频器单元用来对所述外部参考时钟产生单元传输的时钟信号分频，分成与各个输入通道对应的不同频率的时钟信号，所述的频率选择处理单元用来在所述的信号检测单元检测到所述的信号输入通道中有信号输入时，控制与该输入单元对应的时钟信号传输到所述MCU。

6.一种信号输入通道识别方法，所述的方法包括：

a、检测各信号输入通道是否有信号输入；

b、当检测到某信号输入通道有信号输入时，将与该信号输入通道对应的识别信号传输到MCU；

c、所述MCU对所述识别信号进行识别，判断所述识别信号对应的信号输入通道。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，其中步骤a具体包括：

a1、将信号输入通道中的输入信号与基准信号进行比较，根据比较结果判断该信号输入通道是否有信号输入。

8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，其中步骤a还包括：

对所述信号输入通道中的输入信号中的干扰成分和直流成分进行隔离。

9.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，其中步骤b具体包括：

b1、产生时钟信号，将所述时钟信号分频成不同频率，不同的信号输入通道对应不同频率的时钟信号；

b2、当检测到某信号输入通道有信号输入时，将与该信号输入通道对应的时钟信号传输到所述MCU。

10.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，其中步骤c之后还包括：

控制电视机切换到所述识别信号对应的信号输入通道，接收该信号输入通道的输入信号。

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