CN101902552A - 信号源及具有该信号源的电视机 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种信号源，可拆装的电性连接于电视机，所述电视机包括一视频输出单元和音频输出单元，所述信号源经所述电视机驱动与所述电视机交互媒体信号，其中，所述信号源包括一接收外部音频输入单元音频信号的音频输入接口，以及一存储媒体信号的媒体存储单元，所述音频信号和所述媒体信号经所述信号源处理后传至所述电视机视频输出单元和音频输出单元输出。同时，本发明还提供了一种具有该信号源的电视机。与现有技术相比，本发明的有益效果是：具有卡拉OK功能、节约资源、适用范围广。

Description

信号源及具有该信号源的电视机
技术领域
本发明涉及一种信号源及具有该信号源的电视机，特别是涉及一种带卡拉OK功能的信号源及具有该信号源的电视机。
背景技术
目前，被广泛使用的多为接收模拟信号的电视机，在数字电视到来的时代，大多是通过外部设备，如，机顶盒、DVD、DVB(Digital VideoBroadcasting，数字视频广播，一种国际承认的数字电视公开标准)，将数字信号转换为模拟信号后输出给电视机进行显示，例如，机顶盒将数字信号接收后转换成A/V(标准视频信号)接口信号或Y、U、V(模拟分量视频信号)等接口信号，并将转换后的低显示分辨率模拟信号输出给电视机，如图1所示，电视机通过A/V端口分别接驳DVD机顶盒、DVB机顶盒、IP电视机顶盒，但此种构架，每个机顶盒都需要独立电源对其进行供电，同时，每个机顶盒还需要独立的遥控器分别对其进行控制，而这种机顶盒输出给电视机的信号还是模拟的、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，每个产品都有数量不等、颜色不同的输出端子，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。
另一方面，一些昂贵的高端的数字电视机，具有高分辨率(1080P、1080i、720P)的显示模式，外部设备需要通过种类繁多的接口(VGA、DVI、HDMI等)与其配接。由于电视机本身接口种类繁多，使得外部配套产品，如：机顶盒的输出模式也各式各样，往往机顶盒的输出信号也无法确保将高端电视机的图像质量效果发挥至极致。
现有技术中，也有将电视机顶盒内置入电视机的组合式电视机。例如中国第200520115859.3号发明专利，公开了一种可录IP电视一体机，其将IP电视机顶盒内置到液晶电视中。然而，在上述组合式电视机的内部，IP电视机顶盒是采用不同的接口电路连接电视机的机芯电路。各种接口的标准并不统一，也不具有扩展升级功能，很难增加新的数字节目接收源。并且不同的接口类型导致了现有系统升级也比较困难，更重要的是无法适应不同地区的加密电视接收，无法满足各个地区、各个运营商之间可能不同的信息流要求。由于将某一种特定功能与主机做成整机，破坏了主机的标准化，同时，特定功能还可能不是所有客户所需要的。此类机型一般为某一类特殊客户群体定制，用于特定场合，而非大众化需求，产品不能全面推广。这类组合式电视机由于组合模块之间的差异，导致产品规格不一、不易实现行业标准化，较难在行业内进行相关产品的配套生产，因此生产成本较高、配套产品不规范。
随着数字化技术的发展，目前，电视机顶盒等设备内部，对于音频、视频信号的读出、解压缩等处理都已完全数字化，而且技术标准规范。针对数字电视的数字音视频标准接口HDMI已经在全球推广普及，这样，在这些设备与数字电视之间不再需要传送模拟信号，而直接传输标准的音频、视频数字信号将是大势所趋。
同时，随着大众对精神娱乐的追求，用户希望在电视机上实现的娱乐功能越来越多，其中就有卡拉OK功能，而目前大多数卡拉OK功能还只能够在借助于类似VCD、DVD等播放器播放光盘内容，且播放器必须有独立的主机和独立的电源，不但使用成本较高，且还浪费资源。
为了克服现有技术的不足之处，也为了适应数字电视技术不断发展的趋势，有必要提供一种符合数字电视标准、适配范围广，且节约资源、且带有卡拉OK功能的信号源及具有该信号源的电视机。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明解决的技术问题是提供一种符合数字电视标准、并且适配范围广的信号源及具有该信号源的电视机。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是这样实现的：
一种信号源，可拆装的电性连接于电视机，所述电视机包括一视频输出单元和音频输出单元，所述信号源经所述电视机驱动与所述电视机交互媒体信号，其中，所述信号源包括一接收外部音频输入单元音频信号的音频输入接口，以及一存储媒体信号的媒体存储单元，所述音频信号和所述媒体信号经所述信号源处理后传至所述电视机视频输出单元和音频输出单元输出。
进一步地，所述电视机还包括一电源装置，所述电源装置连接所述信号源，提供所述信号源电压。
所述信号源还包括一功能扩展模块，所述功能扩展模块电性连接所述音频输入接口接收由所述音频输入接口输入的音频信号。
所述电视机包括一电视系统，所述电视系统电性连接所述功能扩展模块，并与所述功能扩展模块交互媒体信号和通信控制信号。
所述音频输入单元和媒体存储单元通过所述功能扩展模输入音视频信号至所述电视系统单元。
所述功能扩展模块与所述电视系统通过一金手指连接器连接，所述金手指连接器包括电源信号端子、通信控制信号端子和音视频信号端子。
再进一步地，所述信号源还包括一外部接口单元，所述外部接口单元连接一输入媒体信号至所述功能扩展模块的外部存储器和一输入视频信号至所述功能扩展模块的视频输入单元。
更进一步地，所述功能扩展模块还连接有一存储器和一下载媒体文件至所述存储器的网络接口。
本发明的技术方案还可以这样实现：
一种电视机，包括一视频输出单元和音频输出单元，以及与所述电视机可拆装并由所述电视机驱动的信号源，所述信号源传输媒体信号至所述电视机，扩展所述电视机功能，其中，所述信号源包括一音频输入单元音频信号的音频输入接口，以及一存储媒体信号的媒体存储单元，所述音频信号和所述媒体信号经所述信号源处理后传至所述电视机视频输出单元和音频输出单元输出。
进一步地，所述电视机还包括一电源装置，所述电源装置连接所述信号源，提供所述信号源电压。
所述信号源还包括一功能扩展模块，所述功能扩展模块电性连接所述音频输入接口，并驱动所述音频输入接口。
所述电视机包括一电视系统，所述电视系统电性连接所述功能扩展模块，并与所述功能扩展模块交互媒体信号和通信控制信号。
所述音频输入单元和媒体存储单元通过所述功能扩展模输入音视频信号至所述电视系统单元。
所述功能扩展模块与所述电视系统通过一金手指连接器连接，所述金手指连接器包括电源信号端子、通信控制信号端子和音视频信号端子。
再进一步地，所述信号源还包括一外部接口单元，所述外部接口单元连接一输入媒体信号至所述功能扩展模块的外部存储器和一输入视频信号至所述功能扩展模块的视频输入单元。
更进一步地，所述功能扩展模块还连接有一存储器和一下载媒体文件至所述存储器的网络接口。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：具有卡拉OK功能、节约资源、适用范围广。
附图说明
图1是传统电视机的接收装置的示意图；
图2是根据本发明最佳实施方式电视机及信号输入单元的结构框图；
图3是根据本发明最佳实施方式系统原理框图；
图4是根据本发明最佳实施方式电路方块示意图；
图5是根据本发明最佳实施方式电视机运行信号源的方法流程图。
具体实施方式
现在，将参考附图来详细地描述本发明的具体实施方式。在这些图中，用相同的标记表示相同或相似的元件，即使在不同图中描述它们。
参考图2所示，为本发明最佳实施方式的电视机及音视频输入单元结构框图。该电视机包括电视系统20和信号源30，其中，所述电视系统20包括电视机芯系统201和扩展口202，该扩展口202可拆装地连接外部的信号源30，该信号源30可与信号输入单元通信连接，该信号输入单元可通过有线或无线方式连接信号源30，在本发明最佳实施方式中，该信号输入单元包括音频输入器401和视频输入器402，该信号源30将由该音频输入器401和视频输入器402输入的音视频信号处理后转发至电视系统20中，使得电视系统20可播放该音视频信号，当然，在本发明的其他实施方式中，该信号输入单元也可不包括视频输入器402，输入音频信号达到卡拉OK功能即可。
值得一提的是，在本发明最佳实施方式中，所述信号源30可为一扩展卡的形式，该扩展卡可为一裸露的电路板，其上一侧设置有用户操作界面(即可插入外部信号界面)，另一侧则设置有一接插端子。该接插端子和电视机扩展口202上设置的接插端口相对应，使所述接插端口可与所述信号源30上的接插端子相插拔，以将信号源30在所述电视系统20上插接或移除。在本发明的另一种实施方式中，所述的接插端子和接插端口的位置关系也可以相互调换，即将接插端口设置在信号源30上，接插端子设置在电视系统20的扩展口202内，并与电视机芯系统201电连接。当然，本领域的普通技术人员在本发明公开的基础上可以明了信号源30的其他表现形式，例如扩展盒等，本发明的信号源30也可通过其他中介连接电视系统20，例如通过信号转接盒或转接板，该信号转接盒或转接板同样可设置与电视系统20接插端子或接插端口相配合的接插端口或接插端子。
如图3所示，本发明优选的信号源30为一带卡拉OK功能的信号源，该信号源30可外接音频输入器401，也可外接除音频输入器401之外的视频输入器402，该信号源30可接收处理该音频输入器401和视频输入器402的音视频信号，并将其转发至电视系统20进行播放，同时，所述电视系统20还可发送通信控制信号至所述信号源30，这样，即可对电视机、信号源30进行统一控制，方便用户使用。
由于充分考虑了数字电视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，本发明信号源30采用了模块化设计，即将上述接插端子和接插端口以金手指连接器的方式制作，所述金手指连接器的设计标准化配合信号源30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，还能完成现阶段模拟电视向数字电视的过渡，并实现诸多功能升级或增加新的功能，消费者只需选购符合标准化接口的信号源30即可，从而以较低而灵活的成本提供了不同功能的信号源30与电视机芯系统201的组合使用，同时该信号源30也支持单独使用。由于“模块化”的配置灵活的特点，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信号源模块，加入系统中从而得到应用。相对于具有不同功能的信号源30来说，其对应的金手指连接器具有统一规格的接插端子和接插端口，这里的规格不仅指接插端子和接插端口的电信号的排布规定相同，而且还指接插端子和接插端口的物理尺寸规格统一。
本发明的金手指连接器所传输的信号中，至少包括电源信号、通信控制信号和音视频信号。接插端子设置在信号源30上，其可以是由印刷电路板制作的金手指接插件，当接插端子插入接插端口时，二者上的导电部相互接触形成电连接，使得通信控制信号、音视频信号以及电源信号在信号源30与电视机芯系统201间进行传输。接插端子的导电部表面镀金，具有导电性好、耐磨并抗氧化的特性。该金手指连接器所传输的信号中由于包括了电源信号，因此可以实现电视机芯系统201通过电源信号给信号源30提供电源，同时通过交互通信控制信号在信号源30与电视机芯系统201之间建立了控制信息联络机制以便协调统一地工作，以在信号源30和电视机芯系统201之间传输音视频信号。通过此构造，使得信号源30通过电视机芯系统201供电，有效的做到了节能；信号源30与电视机芯系统201控制信息联络，有效的做到了操控方便，满足用户需要。当然，本发明的金手指连接器还可由其他连接设备所代替，只要连接设备能够在信号源30与电视机芯系统201传输电源信号、通信控制信号和音视频信号即可，如，信号线等。
其中，所述的信号源30可以为电视机扩展功能，其与电视机芯系统201之间进行数据通讯。信号源30可包括不同功能的模块电路，实现的功能也有所差异，例如是：可以播放高清视频并可录像的追时可录模块电路，可以打游戏的娱乐游戏模块电路；可以代替机顶盒播放数字信号的数字电视模块电路，可以在网上下载电影的网络下载模块电路，以及本发明说提出的具有卡拉OK功能的模块电路等等。支持扩展信号源30的电视机可以通过更换不同功能的信号源30实现不同的功能。
如图4所示，本发明信号源30连接的电视机包括电视系统20、电源模块21以及LCD面板22。其中电源模块21电连接电视系统20和LCD面板22，为其提供工作电压，以及通过金手指连接器提供信号源30工作电压。当然，电源模块21也可以整合入电视系统20内部。
电视系统20是电视机的主板，其设置在电视机内部，其包括电视机芯系统201、音频输出202、存储器203等功能模块。电视机芯系统201内部包括微处理器、图形处理器、视频处理单元、音频处理单元、解调器、解码器、数据通讯总线、IO接口等多个功能单元。其可以通过电视机的多种外部接口单元不同格式的音视频信号，这些信号可以是模拟信号，也可以是数字信号。这些信号可包括接收射频信号(RF)、复合视频广播信号(Composite Video Broadcast Signal，CVBS)、亮度/色度信号(Y/C)、色差信号(Y/Pb/Pr)、VGA(Video Graphics Array)信号、DVI(Digital VisualInterface)信号、HDMI(High Definition Multimedia Interface)信号以及其他现有的各种音视频信号。并将音视频信号进行处理后再输出至电视的显示面板和音响设备。
电视系统20通过外设IO接口与外部设备连接并通讯，其通讯可以采用通用I/O接口(General Purpose IO Interface，GPIO)、脉宽调制(Pulse WidthModulation，PWM)、通用异步收发器(Universal AsynchronousReceiver/Transmitter，UART)、红外(Infrared，IR)等多种方式进行。电视系统20对接收到不同格式的信号进行处理，将视频信号转变为LVDS信号(low voltage differential signaling，低电压差动信号)并输出至LCD面板22以显示图像，将音频信号输出至音频输出202以产生声音。
音频输出202用于将电信号形式的音频信号转变为空气振动形式的声音信号，其可以是喇叭、扬声器等器件。
存储器203作为电视系统20的存储数据单元，可以存储音视频信号数据以及通信控制信号数据。其包括动态存储器2031和静态存储器2032。动态存储器是2031按需分配的存储器，一般用来存储函数的形参、自动变量或运行时分配的数据、指令等，其可以是DDR、SDR等动态随机存储器(DRAM)。静态存储器2032是分配固定的存储器，一般用来存储全局变量或编译前的数据、指令等，其可以是闪存(Flash)。
所述信号源30包括设置在印刷电路板(PCB)上的功能扩展模块301、直流转直流(DC/DC)电源302、存储器303、信号收发器305、音视频转换单元308，以及外部接口单元。
功能扩展模块301是信号源30的核心部件，其可电性连接信号源上其他元件并与其他元件通讯，如：存储器303、USB集线器304、连接USB集线器的内部媒体存储器305、网络接口306、、音频输入接口307、音视频转换单元308，以及外部接口等，合作完成电视机的特定功能。所述功能扩展模块301包括处理器和各种功能单元，其接收由接插端子输入的通信控制信号、音视频信号或由外部接口单元输入的数据信号，然后对上述信号进行执行、处理、运算等操作，将处理结果或数据返回电视系统20或输出至与外部接口单元相连接的外部设备或外部网络，本发明优选的功能扩展模块301可输入音视频信号及通信控制信号至电视系统20，以及接收电视系统20提供的电源信号，该功能扩展模块301具有卡拉OK功能，其音频输入接口307可外接音频输入器401，用户可通过音频输入器401，输入音频至功能扩展模块301，优选的，所述功能扩展模块301也还可接收视频输入器402传输的视频信号，并通过功能扩展模块301解码和音视频转换单元308DA转换(数字-模拟转换)后输入电视机进行播放。优选的，。
存储器303作为功能扩展模块301的存储数据单元，可以存储音视频信号数据以及通讯及控制信号数据。其包括动态存储器3031和静态存储器3032。动态存储器3031可以是DDR、SDR等动态随机存储器(DRAM)。静态存储器3032可以是闪存(Flash)。
直流转直流(DC/DC)电源302接收由电视系统20传输至信号源30接插端子输入的电源信号(5V、12V等)，其作为开关电源，可以对输入的电源信号进行升压/降压操作，将其转变为所需的固定电压并输出至功能扩展模块301提供适合的工作电压。当然，上述只是信号源30的普通电路构架，不同功能的信号源30的电路构架可根据功能特性有所调整。
该外部接口单元包括了：由USB集线器304连接控制的USB接口3041、网络接口306等。所述USB接口3041可连接视频输入器402和外部存储器，所述视频输入器402可是摄像头、摄像机等；所述外部存储器可是U盘、移动硬盘、闪存等；所述网络接口306可连接外部网络，该网络接口306可是包括RJ45端口的有线网络接口，也可是无线网络接口，只要是能连接外部网络的接口即可；该USB接口3041、音频输入接口307、网络接口306等所有可外接信号接口可将外部的媒体信号、数据信号等传入功能扩展模块301，并由功能扩展模块301解码后，由音视频转换单元308将该信号进行DA转换(数字-模拟转换)为电视系统20播放格式，输入至电视机中进行播放，本发明优选的预定格式为MPEG格式，但该预定格式不仅仅限于MPEG格式，其他音视频格式均可。当然，所述音视频转换单元308可作为单独器件也可集成于所述功能扩展模块301或电视系统20中，在本发明中，将音视频转换单元308设置于信号源30内只是本发明的最佳实施方式而已，并不会限制该音视频转换单元308位于其他位置。值得一提的是：本领域普通技术人员还可根据需要扩展该外部接口单元，使得其可接更多种类外部存储器，如：连接电话网、光纤网等多种外部网络的网络接口，连接硬盘或光驱的IDE接口、ATA/SATA接口、鼠标接口、键盘接口、游戏手柄接口、或是麦克风接口等多种类型的其他接口等，在此不再累述。
本发明将信号源30标准化，可使适应地域更广泛，适用厂家更多。而将各功能单元或接口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。产品设计时，只需根据功能需要，把一个个功能单元或接口组合起来就可以了。这样，为未来新功能、新模块、新接口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。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USB接口、网络接口等多种方式进行更新升级。
在本发明的最佳实施方式中，包括了3种点播歌曲和MV的模式：
第一，内置歌曲点播模式：所述的内部媒体存储器305预先写入的歌曲或MV，用户可以通过电视机遥控器选择存储于内部媒体存储器305的歌曲或MV；
第二，网络歌曲点播模式：通过网络接口连接网络，并访问网络上指定的服务器，选择喜欢的歌曲或MV，将该歌曲或MV下载到存储器303并从存储器303中读取播放，该歌曲或MV在电视机断电后自动从存储器303中擦除；
第三，外部存储器点播模式：用户将符合信号源30和电视系统20规范的歌曲或MV写入外部存储器，并将该外部存储器通过USB接口连接信号源，并经过用户控制读取其上的歌曲或MV。
当然，无论是以何种模式点播歌曲或MV的，都会将该媒体信号输入至功能扩展模块301，并由功能扩展模块301解码后传输至电视系统进行播放。优选的，该信号源30还可通过USB接口连接的视频输入器402录制视频，并存储至内部媒体存储器305或外部存储器，并可上传到指定的网络服务器，与家人、朋友分享。
在电视机通过所述电视系统20连接信号源30进行扩展时，如图5所示的本发明最佳实施方式的电视机运行信号源方法流程图可知，首先将信号源30直接连接电视机或间接地通过转接盒或转接板与电视机连接，电视机可提供为信号源30以及与该信号源连接的信号收发器305提供电源，在与电视机相连的同时，信号源30还与电视机内部的电视系统20连接，电视机通过电视系统20发出电源信号至信号源30，信号源30工作，此时，电视系统20可检测外部接入设备及信号输出类型，例如，标识信号可以采用一组二进制码来表示不同功能类型的信号源30。信号源30输出音频/视频类型信号标识至电视机芯子系统，音视频类型信号标识可以通过一组二进制码来表示由外部接口输入信号源的信号类型，这些信号包括射频信号(RF)、复合视频广播信号(Composite Video Broadcast Signal，CVBS)、亮度/色度信号(Y/C)、色差信号(Y/Pb/Pr)、VGA(Video Graphics Array)信号、DVI(Digital Visual Interface)信号、HDMI(High Definition MultimediaInterface)信号以及其他现有的各种音视频信号。电视系统20收到标识信号后，切换对应的显示通道。
此时，信号源功能扩展模块301接收来自USB接口3041、网络接口306、音频输入接口307等外部接口输入的音视频信号等，并将该音视频信号解码、DA转换后传输至电视系统20，通过电视系统20播放音视频。
值得一提的是：所述电视机通过电视系统20和信号源30之间以UART/IIC/IR/COM等通讯方式进行相互的信号控制与通信，实现统一控制，方便用户操作。
尽管为示例目的，已经公开了本发明的优选实施方式，但是本领域的普通技术人员将意识到，在不脱离由所附的权利要求书公开的本发明的范围和精神的情况下，各种改进、增加以及取代是可能的。

Claims (12)

1.一种信号源，可拆装的电性连接于电视机，所述电视机包括一视频输出单元和音频输出单元，所述信号源经所述电视机驱动与所述电视机交互媒体信号，其特征在于：所述信号源包括一接收外部音频输入单元音频信号的音频输入接口，以及一存储媒体信号的媒体存储单元，所述音频信号和所述媒体信号经所述信号源处理后传至所述电视机视频输出单元和音频输出单元输出。
2.根据权利要求1中所述的信号源，其特征在于，所述电视机还包括一电源装置，所述电源装置连接所述信号源，提供所述信号源电压。
3.根据权利要求2中所述的信号源，其特征在于，所述信号源还包括一功能扩展模块，所述功能扩展模块电性连接所述音频输入接口接收由所述音频输入接口输入的音频信号。
4.根据权利要求3中所述的信号源，其特征在于，所述电视机包括一电视系统，所述电视系统电性连接所述功能扩展模块，并与所述功能扩展模块交互媒体信号和通信控制信号。
5.根据权利要求1至4中任意一项所述的信号源，其特征在于，所述功能扩展模块与所述电视系统通过一金手指连接器连接，所述金手指连接器包括电源信号端子、通信控制信号端子和音视频信号端子。
6.根据权利要求3中所述的信号源，其特征在于，所述信号源还包括一外部接口单元，所述外部接口单元连接一输入媒体信号至所述功能扩展模块的外部存储器和一输入视频信号至所述功能扩展模块的视频输入单元。
7.一种电视机，包括一视频输出单元和音频输出单元，以及与所述电视机可拆装并由所述电视机驱动的信号源，所述信号源传输媒体信号至所述电视机，扩展所述电视机功能，其特征在于：所述信号源包括一接收外部音频输入单元音频信号的音频输入接口，以及一存储媒体信号的媒体存储单元，所述音频信号和所述媒体信号经所述信号源处理后传至所述电视机视频输出单元和音频输出单元输出。
8.根据权利要求7中所述的电视机，其特征在于，所述电视机还包括一电源装置，所述电源装置连接所述信号源，提供所述信号源电压。
9.根据权利要求8中所述的电视机，其特征在于，所述信号源还包括一功能扩展模块，所述功能扩展模块电性连接所述音频输入接口接收由所述音频输入接口输入的音频信号。
10.根据权利要求9中所述的电视机，其特征在于，所述电视机包括一电视系统，所述电视系统电性连接所述功能扩展模块，并与所述功能扩展模块交互媒体信号和通信控制信号。
11.根据权利要求8至10中任意一项所述的电视机，其特征在于，所述功能扩展模块与所述电视系统通过一金手指连接器连接，所述金手指连接器包括电源信号端子、通信控制信号端子和音视频信号端子。
12.根据权利要求9中所述的信号源，其特征在于，所述信号源还包括一外部接口单元，所述外部接口单元连接一输入媒体信号至所述功能扩展模块的外部存储器和一输入视频信号至所述功能扩展模块的视频输入单元。
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