CN104780414B - 能无缝切换两个操作系统的多媒体终端及切换方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种能无缝切换两个操作系统的多媒体终端及切换方法，用于有线电视机顶盒、媒体播放器等多媒体终端设备的切换。包括直播电视信号接收单元、安卓多媒体播放单元、直播电视信号接收单元、安卓多媒体播放单元，音视频信号切换单元、遥控信号切换单元分别与直播电视信号接收单元、安卓多媒体播放单元连接，直播电视信号接收单元安装控制程序；可以具备直播电视信号接收和安卓多媒体播放的功能，同时这两个功能分别由两个相互独立的系统完成，互不影响，可以同时满足用户对收看直播电视和点播视频的需求，进一步满足用户的使用需求，增强用户的产品使用感受，有利于多媒体终端的市场应用前景，从而具有重大的生产实践意义。

Description

能无缝切换两个操作系统的多媒体终端及切换方法

技术领域

本发明涉及多媒体终端领域，特别是涉及一种能无缝切换两个操作系统的多媒体终端及切换方法。用于电视信号接收系统、多媒体媒体播放系统等操作系统的切换。

背景技术

随着我国科学技术的不断发展，计算机、摄像机、照相机、有线电视机顶盒、媒体播放器等多媒体终端设备在人们日常生活中越来越普及，人们经常使用电视机顶盒、媒体播放器来观看直播电视节目及点播视频节目，电视机顶盒、媒体播放器已经成为人们生活不可缺少的组成部分。

对于电视机顶盒、媒体播放器等多媒体终端来说，随着技术的不断发展，已经出现了能接收有线DVB-C、卫星DVB-S/S2、地面波DTMB等直播电视信号调制方式信号的电视机顶盒，同时安卓多媒体播放器的出现也使人们在大屏幕上能收看点播自己喜欢的视频信息，但如果人们既想收看直播电视节目，又想点播自己喜欢的视频，就需要同时购买这两种多媒体终端，不但占用了多余的家庭空间，而且人们无法根据实时需求及时更改播放终端。

因此，目前迫切需要开发出一种终端，其可以拥有以上两种播放终端的功能，可以满足用户根据实时需求及时更改播放终端，并且这两种功能互不影响，节省空间占用，进一步满足用户的使用需求，增强用户的产品使用感受。

发明内容

鉴于现有技术的状况，本发明提供了一种能无缝切换两个操作系统的多媒体终端及切换方法，可以具备直播电视信号接收和安卓多媒体播放的功能，同时这两个功能分别由两个相互独立的系统完成，互不影响，可以同时满足用户对收看直播电视和点播视频的需求，进一步满足用户的使用需求，增强用户的产品使用感受，有利于多媒体终端的市场应用前景，从而具有重大的生产实践意义。

本发明为实现上述目的，所采用的技术方案是：一种能无缝切换两个操作系统的多媒体终端，包括直播电视信号接收单元、安卓多媒体播放单元，所述直播电视信号接收单元运行Linux系统，包括电视信号调谐器、电视信号解调器、音视频解码编码器、动态存储器、非易失存储器和电源管理模块，用于实时解调解码经DVB-C、DVB-T/T2、DVB-S/S2、DTMB、ATSC、ISDB方式调制的直播电视信号，并输出高清晰度多媒体信号HDMI和模拟音视频信号，接收红外遥控信号和蓝牙USB信号；

安卓多媒体播放单元，用于运行安卓系统，通过互联网获取在线点播视频或运行游戏及本地音视频内容，安卓多媒体播放单元包括音视频解码编码器、以太网物理层管理器、动态存储器、内嵌式存储器和电源管理模块，并输出高清晰度多媒体信号HDMI和模拟音视频信号，接收红外遥控信号和蓝牙USB信号，其特征在于：还包括音视频信号切换单元、遥控信号切换单元，所述音视频信号切换单元、遥控信号切换单元分别与直播电视信号接收单元、安卓多媒体播放单元连接，直播电视信号接收单元安装控制程序；

音视频信号切换单元，包括高清晰度多媒体接口HDMI切换器、模拟视频信号切换器和音频信号切换器，其中高清晰度多媒体接口HDMI切换器接收来自直播电视信号接收单元和安卓多媒体播放单元的HDMI信号，由来自直播电视信号接收单元的I2C总线信号控制，把切换后的HDMI信号输出至本终端的输出端口；模拟视频信号切换器接收来自直播电视信号接收单元和安卓多媒体播放单元的CVBS、YPbPr信号，由来自直播电视信号接收单元的GPIO信号控制，把切换后的CVBS、YPbPr信号输出至本终端的输出端口；音频信号切换器接收来自直播电视信号接收单元和安卓多媒体播放单元的音频信号，由来自直播电视信号接收单元的GPIO信号控制，把切换后的音频信号输出至本终端的输出端口；

遥控信号切换单元，包括红外遥控信号切换器和数字信号切换器；

其中数字信号切换器接收经蓝牙信号接收器转换后的USB信号，由来自直播电视信号接收单元的GPIO信号控制，把蓝牙USB信号切换输出给直播电视信号接收单元或安卓多媒体播放单元；红外遥控信号切换器接收遥控器发出的红外遥控信号，由来自直播电视信号接收单元的GPIO信号控制，选择是否把此红外遥控信号切换至安卓多媒体播放单元，而遥控器发出的红外遥控信号则不经过红外遥控信号切换器，直接传输至直播电视信号接收单元。

一种能无缝切换两个操作系统的多媒体终端切换方法，其特征在于：切换方法及控制流程如下，由于直播电视信号接收单元通过I2C总线和一个GPIO信号AV_SEL控制各个切换器，因此直播电视信号接收单元内部存在一个寄存器，用于存储用户正在观看的操作系统，把此寄存器命名为Source，Source=0表示用户正在观看直播电视接收单元，Source=1表示用户正在观看安卓多媒体播放单元；同时模拟视频信号切换器、音频信号切换器、红外遥控信号切换器和数字信号切换器都由同一个AV_SEL信号控制，此信号来自直播电视信号接收单元(101)的一个GPIO；

当Source=0时，直播电视信号接收单元把AV_SEL信号设置为逻辑0，音频信号切换芯片集成电路芯片IC1第9、10、11针脚的状态成为逻辑1，于是IC1选择直播电视信号接收单元(101)的模拟音频左右声道信号和数字音频信号作为其输出，输出至本终端的输出端口，模拟视频信号切换芯片集成电路IC2第1针脚的状态成为逻辑0，于是IC2选择直播电视信号接收单元的色差分量视频信号YPbPr和复合视频广播信号CVBS作为其输出，输出至本终端的输出端口，USB信号切换芯片IC3第9针脚的状态成为逻辑0，于是IC3选择把蓝牙USB信号输出给直播电视信号接收单元，射极跟随器开关电路中Q3的基极B极的状态成为逻辑0，从而阻止红外遥控信号输出至安卓多媒体播放单元；当Source=1时，直播电视信号接收单元把AV_SEL信号设置为逻辑1，音频信号切换芯片集成电路芯片IC1第9、10、11针脚的状态成为逻辑0，于是IC1选择安卓多媒体播放单元的模拟音频左右声道信号和数字音频信号作为其输出，输出至本终端的输出端口，模拟视频信号切换芯片集成电路IC2第1针脚的状态成为逻辑1，于是IC2选择安卓多媒体播放单元的色差分量视频信号YPbPr和复合视频广播信号CVBS作为其输出，输出至本终端的输出端口，USB信号切换芯片IC3第9针脚的状态成为逻辑1，于是IC3选择把蓝牙USB信号输出给安卓多媒体播放单元，射极跟随器开关电路中Q3的基极B极的状态成为逻辑1，从而允许红外遥控信号输出至安卓多媒体播放单元；

音视频信号切换单元中的高清晰度多媒体HDMI信号的切换电路，由直播电视信号接收单元通过I2C总线对切换芯片进行控制，当Source=0时，直播电视信号接收单元通过I2C总线配置高清晰度多媒体HDMI信号切换电路中集成电路的寄存器，使其选择直播电视信号接收单元的HDMI信号输出至本终端的输出端口；当Source=1时，直播电视信号接收单元通过I2C总线配置高清晰度多媒体HDMI信号切换电路中集成电路的寄存器，使其选择安卓多媒体播放单元的HDMI信号输出至本终端输出端口，做到所有音视频及遥控信号切换的同步及统一。

本发明的有益效果是：可以通过遥控器发送红外遥控信号和蓝牙信号来切换用户需要使用的操作系统，同时由于两个系统基本上独立运行，所以用户在切换时，只需等几秒钟时间即可观看到自己需要的操作系统，做到无缝切换；而且由于安卓多媒体播放系统的更新换代频率较快，当用户需要性能更好的安卓多媒体播放系统时，只需单独购买安卓系统对应的电路板模块，这样节省了用户升级的成本。本发明首创了具有两个独立运行的操作系统的多媒体终端，进一步满足用户的体验感受和个性化需求，有利于扩大多媒体终端的市场应用前景，从而具有重大的生产实践意义，无论在技术领域还是操作领域都给消费者带来前所未有的体验。

总之，本发明的直播电视信号接收单元，用于实时解调解码经DVB-C、DVB-T/T2、DVB-S/S2、DTMB、ATSC、ISDB等方式调制的直播电视信号；安卓多媒体播放单元，通过互联网获取在线点播视频或运行游戏及本地音视频内容；音视频信号切换单元，用于把上述两个操作系统的音视频输出信号，根据用户的需求，选择其中一路切换至本终端的音视频输出端口，显示在电视等显示设备上；遥控信号切换单元，用于把遥控器发出的遥控信号切换至当前观看的操作系统，使用户能正常控制当前观看的操作系统。本发明可以使用户及时切换至自己实时需求的操作系统，实现了无缝切换，满足用户对直播电视和点播视频的观看需求，增强用户的产品使用感受。

附图说明

图1为本发明的电路连接框图；

图2为直播电视信号接收单元的电路连接框图；

图3为安卓多媒体播放单元的电路连接框图；

图4为本发明音视频信号切换单元的电路连接框图；

图5为本发明遥控信号切换单元的电路连接框图；

图6为本发明音视频信号切换单元的电路图；

图7为本发明遥控信号切换单元的电路图；

图8为本发明音视频信号和遥控信号的控制流程图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。

如图1至图8所示，一种能无缝切换两个操作系统的多媒体终端，包括直播电视信号接收单元101、安卓多媒体播放单元102，还包括音视频信号切换单元103、遥控信号切换单元104，音视频信号切换单元103、遥控信号切换单元104分别与直播电视信号接收单元101、安卓多媒体播放单元102连接，直播电视信号接收单元101安装控制程序。

直播电视信号接收单元101，包括电视信号调谐器、电视信号解调器、音视频解码编码器、动态存储器、非易失存储器和电源管理模块，并独立运行Linux系统。用于实时解调解码经DVB-C、DVB-T/T2、DVB-S/S2、DTMB、ATSC、ISDB等方式调制的直播电视信号；具体实现上，对应各种调制方式，可选用不同的调谐器和解调器，例如接收ATSC信号，调谐器可以选用Maxlinear公司的MXL603芯片，解调器可以选用PANASONIC公司的MN88436芯片；音视频解码编码器可选用Hisilicon公司的Hi3716MV300芯片；动态存储器可选用一颗Mira公司的512MB DDR3芯片P3P4GF4BLF-GGN；非易失存储器可选用Mira公司的256MB NAND Flash芯片PSU2GA30BT-GIA；电源管理模块可根据实际情况选用不同厂商的兼容型号芯片。

安卓多媒体播放单元102，包括音视频解码编码器、以太网物理层管理器、动态存储器、内嵌式存储器和电源管理模块，并独立运行安卓系统，通过互联网获取在线点播视频或运行游戏及本地音视频内容；具体实现上，音视频解码编码器可选用Amlogic公司的AMLS812；以太网物理层管理器可选用IPPLUS公司的IP101GR；动态存储器可选用4颗Mira公司的512MB DDR3芯片P3P4GF4BLF-GGN、内嵌式存储器可选用Sandisk公司的16GB eMMC芯片SDID7DP2-16G；电源管理模块可根据实际情况选用不同厂商的兼容型号芯片。

音视频信号切换单元103，包括高清晰度多媒体接口HDMI切换器、模拟视频信号切换器和音频信号切换器，用于把直播电视信号接收单元101和安卓多媒体播放单元102的高清晰度多媒体信号HDMI、模拟视频信号和音频信号切换至本终端的输出端口，即根据用户的需求，选择其中一路切换至本终端的音视频输出端口；具体实现上，高清晰度多媒体信号HDMI切换器可选用Parade公司的PS331芯片或ITE公司的IT66332芯片，或其他支持至少2路HDMI信号输入的HDMI切换芯片，此切换器由直播电视信号接收单元101通过I2C总线进行控制；模拟视频信号切换器可选用SGM公司的SGM330A芯片或其他支持至少4组2路信号输入的模拟视频切换芯片；音频信号切换器可选用NXP公司的74HC4053芯片或其他支持至少3组2路信号输入的切换芯片；模拟视频信号切换器和音频信号切换器由直播电视信号接收单元101通过一个GPIO（通用输入输出信号）信号进行控制。

遥控信号切换单元104，包括红外遥控信号切换器和数字信号切换器；用于切换遥控器发出的红外遥控信号和切换经蓝牙信号接收器转换后的USB信号给直播电视信号接收单元101和安卓多媒体播放单元102，使用户能正常控制当前观看的操作系统；具体实现上，红外遥控信号切换器可使用能实现单路信号通断功能的分离电路或其他具有单路信号通断功能的芯片；USB信号切换器可选用TI公司的TS3USB221E芯片或其他具有双路USB信号切换的芯片；这两个切换器由直播电视信号接收单元101通过一个GPIO（通用输入输出信号）信号进行控制，并且与切换模拟视频信号和音频信号使用的GPIO是相同的。

直播电视信号接收单元和安卓多媒体播放单元的音视频输出信号包括高清晰度多媒体信号HDMI(High Definition Multimedia Interface )、复合视频广播信号CVBS(Composite Video Broadcast Signal)、色差分量视频信号YPbPr、模拟立体声音频信号Audio L/R、数字音频信号SPDIF，这些信号均连接至音视频信号切换单元；

其中，直播电视信号接收单元作为主系统，安卓多媒体播放单元做为辅系统，此两个系统分别是两个独立的印制电路板，一个mini PCI插座焊接在直播电视信号接收单元电路板上，安卓多媒体播放单元的所有信号在电路板边缘做成金手指的形式，插在mini PCI插座上，与直播电视信号接收单元电路板相连。同时规定好mini PCI插座上各个引脚的定义，能保证在不改变直播电视信号接收单元的基础上，随意更换符合上述mini PCI引脚定义的安卓多媒体播放单元，这样可以快速更新性能更好的安卓多媒体播放单元，缩短新产品的开发周期，节省用户更新换代的成本。

参见图6，音视频信号切换单元103的具体电路为，有DVB后缀标注的信号是直播电视信号接收单元101输出的音视频信号，有OTT后缀标注的信号是安卓多媒体播放单元102输出的音视频信号；集成电路芯片IC1作为音频信号切换器，是NXP公司的74HC4053芯片，其第1针脚、2针脚、3针脚、5针脚、12针脚、13针脚切换为信号输入针脚，AUDIO_L_DVB和AUDIO_R_DVB是直播电视信号接收单元101输出的模拟音频信号，分别与集成电路芯片IC1的第1针脚、13针脚连接；AUDIO_L_OTT和AUDIO_R_OTT是安卓多媒体播放单元102输出的模拟音频信号，分别与集成电路芯片IC1的第2针脚、12针脚连接；SPDIF_DVB和SPDIF_OTT分别是直播电视信号接收单元101和安卓多媒体播放单元102输出的数字音频信号，分别与集成电路芯片IC1的第3针脚、5针脚连接；集成电路芯片IC1的第14针脚、15针脚输出切换后的模拟音频信号，第4针脚输出切换后的数字音频信号；第16针脚为供电针脚，第6针脚、7针脚、8针脚都连接至地平面；由于集成电路芯片IC1采用单电源VCC1供电，并且模拟音频信号要求最大电压峰峰值达到9V，所以必须在集成电路芯片IC1的信号输入端添加直流偏置电路，即通过电阻R1~电阻R8与VCC1的组合提高输入信号的直流电压，即电阻R1、电阻R2、电阻R3和电阻R4的一端与VCC1连接，它们的另一端分别连接至集成电路芯片IC1的第1针脚、2针脚、13针脚和12针脚，电阻R5、电阻R6、电阻R7和电阻R8的一端连接至地平面，它们的另一端分别连接至集成电路芯片IC1的第1针脚、2针脚、13针脚和12针脚；需要说明的是，VCC1需保证在9V~11V之间，电阻R1~电阻R8是5%精度10千欧姆的贴片电阻，这样能保证输入到集成电路芯片IC1的模拟音频信号直流电压保持在0.5倍VCC1电压值附近；同时集成电路芯片IC1的第14输出针脚、15输出针脚，还需串联电容C1、电容C2、电阻R9和电阻R10，即电容C1和电容C2的一端分别连接至集成电路芯片IC1的第14针脚、15针脚，它们的另一端分别连接至电阻R9和电阻R10的一端，电阻R9和电阻R10的一端分别连接至C1和C2的一端，电阻R9和电阻R10的另一端就是本发明输出端口的模拟音频信号，电容C1和电容C2用于隔离模拟音频信号的直流分量，电阻R9和电阻R10用于匹配模拟音频阻抗；电容C1和电容C2可以是耐压10V容量10uF的贴片电容，电阻R9和电阻R10可以是5%精度560欧姆的贴片电阻；集成电路芯片IC1的第9针脚、10针脚和11针脚连接在一起，接收控制集成电路芯片IC1切换的信号；另外AV_SEL信号来自直播电视信号接收单元101的一个GPIO，由于此GPIO的最大驱动电压是3.3V，且集成电路芯片IC1的供电电压是9~11V，所以集成电路芯片IC1的第9针脚、10针脚和11针脚不能用AV_SEL信号直接控制，必须需要电阻R11、电阻 R13、电阻R14和晶体管Q1组成的反向电路，其中电阻R11的一端与VCC1连接，另一端连接至集成电路芯片IC1的第9针脚、10针脚和11针脚，同时也与晶体管Q1的集电极C极连接，晶体管Q1的发射极E极连接至地平面，基极B极与电阻R12一端连接，电阻R12的另一端同时与电阻R13和电阻R14的一端连接，电阻R14的另一端连接至地平面，电阻R13的另一端就是来自直播电视信号接收单元101的一个GPIO；晶体管Q1可以是NXP公司的NPN型晶体管MMBT3094，电阻R11和电阻R14可以是5%精度10千欧姆的贴片电阻，电阻R12可以是5%精度1千欧姆的贴片电阻，电阻R13可以是5%精度100欧姆的贴片电阻；

集成电路IC2作为模拟视频信号切换器，可以是SGM公司的SGM330A芯片，其第2针脚、3针脚、5针脚、6针脚、10针脚、11针脚、13针脚和14针脚为信号输入针脚，CVBS_DVB、Y_DVB、PB_DVB和PR_DVB是直播电视信号接收单元101输出的模拟视频信号，分别与集成电路IC2的第14针脚、5针脚、2针脚、11针脚连接，CVBS_OTT、Y_OTT、PB_OTT和PR_OTT是安卓多媒体播放单元102输出的模拟视频信号，分别与集成电路IC2的第13针脚、6针脚、3针脚、10针脚连接；集成电路IC2的第4针脚、7针脚、9针脚和12针脚输出切换后的模拟视频信号，连接至本发明的模拟视频输出端口；集成电路IC2的第16针脚是供电针脚，连接至VCC2，同时连接至电容C3的一端，电容C3的另一端连接至地平面；集成电路IC2的第8针脚、15针脚都连接至地平面；集成电路IC2的第1针脚接收控制集成电路IC2切换的信号，其与电阻R15的一端连接，电阻R15的另一端就是AV_SEL信号，其来自直播电视信号接收单元101的一个GPIO；需要说明的是，VCC2需在5V±0.2V范围内，电容C3可以是耐压10V容量100nF的贴片电容，用于过滤VCC2上的噪声，电阻R15可以是5%精度100欧姆的贴片电阻。

参见图7，遥控信号切换单元104的具体电路为，其中芯片IC3作为USB信号切换器，可以是TI公司的TS3USB221E芯片，其第7针脚、8针脚为信号输入针脚，BT_USBD+和BT_USBD-是经蓝牙信号接收器转换后的USB信号，分别与芯片IC3的第8针脚、7针脚连接；芯片IC3的第1针脚、2针脚、3针脚、4针脚为信号输出针脚，BT_USBD+_DVB和BT_USBD-_DVB与第1针脚、2针脚连接，输出至直播电视信号接收单元101，BT_USBD+_OTT和BT_USBD-_OTT与第3、4针脚连接，输出至安卓多媒体播放单元102；芯片IC3的第10针脚是供电针脚，连接至VCC3，同时与电容C4的一端连接，电容C4的另一端连接至地平面；芯片IC3的第9针脚接收控制芯片IC3切换的信号，其与电阻R16的一端连接，电阻R16的另一端就是AV_SEL信号，其来自直播电视信号接收单元101的一个GPIO；需要说明的是，VCC2需在5V±0.2V范围内，电容C3可以是耐压10V容量100nF的贴片电容，用于过滤VCC2上的噪声，电阻R15可以是5%精度100欧姆的贴片电阻。

晶体管Q2、晶体管Q3和电阻R17~电阻R20组成的射极跟随器开关电路，作为本终端的红外遥控信号切换器，用于控制红外遥控信号到安卓多媒体播放单元102的链路的通断；IR_IN是红外遥控信号，作为此电路的输入信号，其连接至电阻R17的一端，电阻R17的另一端与晶体管Q2的基极B极连接，晶体管Q2的集电极C极与地平面连接，发射极E极同时连接至电阻R20和电阻R18的一端，VCC3作为此电路的供电信号，其连接至电阻R20的另一端，电阻R18的另一端则与晶体管Q3的发射极E极连接，同时晶体管Q3的发射极E极也是此电路的输出信号，晶体管Q3的集电极C极连接至地平面，其基极B极通过串联电阻R19连接至AV_SEL信号，AV_SEL信号则来自直播电视信号接收单元101的一个GPIO，用于控制此电路的开启和关闭，从而控制红外遥控信号是否传输到安卓多媒体播放单元102；需要说明的是，晶体管Q2和晶体管Q3可以是NXP公司的PNP型晶体管MMBT3906，电阻R17、电阻R18和R20可以是5%精度100欧姆的贴片电阻，电阻R19可以是5%精度1千欧姆的贴片电阻。

一种能无缝切换两个操作系统的多媒体终端切换方法如下：由于直播电视信号接收单元101通过I2C总线和一个GPIO信号AV_SEL控制各个切换器，因此直播电视信号接收单元101内部存在一个寄存器，用于存储用户正在观看的操作系统，把此寄存器命名为Source，Source=0表示用户正在观看直播电视接收单元101，Source=1表示用户正在观看安卓多媒体播放单元102；同时模拟视频信号切换器、音频信号切换器、红外遥控信号切换器和数字信号切换器都由同一个AV_SEL信号控制，此信号来自直播电视信号接收单元101的一个GPIO。

参加图8，当Source=0时，直播电视信号接收单元101把AV_SEL信号设置为逻辑0，音频信号切换芯片集成电路芯片IC1第9、10、11针脚的状态成为逻辑1，于是IC1选择直播电视信号接收单元101的模拟音频左右声道信号和数字音频信号作为其输出，输出至本终端的输出端口，模拟视频信号切换芯片集成电路IC2第1针脚的状态成为逻辑0，于是IC2选择直播电视信号接收单元101的色差分量视频信号YPbPr和复合视频广播信号CVBS作为其输出，输出至本终端的输出端口，USB信号切换芯片IC3第9针脚的状态成为逻辑0，于是IC3选择把蓝牙USB信号输出给直播电视信号接收单元101，射极跟随器开关电路中Q3的基极B极的状态成为逻辑0，从而阻止红外遥控信号输出至安卓多媒体播放单元102；当Source=1时，直播电视信号接收单元101把AV_SEL信号设置为逻辑1，音频信号切换芯片集成电路芯片IC1第9、10、11针脚的状态成为逻辑0，于是IC1选择安卓多媒体播放单元102的模拟音频左右声道信号和数字音频信号作为其输出，输出至本终端的输出端口，模拟视频信号切换芯片集成电路IC2第1针脚的状态成为逻辑1，于是IC2选择安卓多媒体播放单元102的色差分量视频信号YPbPr和复合视频广播信号CVBS作为其输出，输出至本终端的输出端口，USB信号切换芯片IC3第9针脚的状态成为逻辑1，于是IC3选择把蓝牙USB信号输出给安卓多媒体播放单元102，射极跟随器开关电路中Q3的基极B极的状态成为逻辑1，从而允许红外遥控信号输出至安卓多媒体播放单元102。

音视频信号切换单元103中的高清晰度多媒体HDMI信号的切换电路，由直播电视信号接收单元101通过I2C总线对切换芯片进行控制，当Source=0时，直播电视信号接收单元101通过I2C总线配置高清晰度多媒体HDMI信号切换电路中集成电路的寄存器，使其选择直播电视信号接收单元101的HDMI信号输出至本终端的输出端口；当Source=1时，直播电视信号接收单元101通过I2C总线配置高清晰度多媒体HDMI信号切换电路中集成电路的寄存器，使其选择安卓多媒体播放单元102的HDMI信号输出至本终端输出端口，做到所有音视频及遥控信号切换的同步及统一。

由于此切换芯片只能选用特定的几款，且其周边电路因芯片不同而不同，在这就不详细描述了。

综上所述，与现有产品和技术相比较，本发明提供的一种能无缝切换两个操作系统的多媒体终端及及方法，其可以根据用户对观看片源的需求，通过多个切换器同时对两个操作系统的所有音视频输出信号进行切换，选择用户需要的一个操作系统作为当前观看和操作的系统；由于两个操作系统同时运行，在执行切换时，等待几秒钟时间即可切换至另一个系统，做到无缝切换，极大提升了用户操作和使用体验，有利于扩大多媒体终端的市场应用前景，从而具有重大的生产实践意义。

对于本发明，其利用多种切换芯片、电路设计和软件程序设计，将传统的两个互不相关的操作系统溶于一体，同时保证了多种格式音视频信号的无损切换和同步切换，无论在技术领域还是操作领域都给消费者带来前所未有的体验。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种能无缝切换两个操作系统的多媒体终端，包括直播电视信号接收单元(101)、安卓多媒体播放单元(102)，所述直播电视信号接收单元(101)运行Linux系统，包括电视信号调谐器、电视信号解调器、音视频解码编码器、动态存储器、非易失存储器和电源管理模块，用于实时解调解码经DVB-C、DVB-T/T2、DVB-S/S2、DTMB、ATSC、ISDB方式调制的直播电视信号，并输出高清晰度多媒体信号HDMI和模拟音视频信号，接收红外遥控信号和蓝牙USB信号；

安卓多媒体播放单元(102)，用于运行安卓系统，通过互联网获取在线点播视频或运行游戏及本地音视频内容，安卓多媒体播放单元(102)包括音视频解码编码器、以太网物理层管理器、动态存储器、内嵌式存储器和电源管理模块，并输出高清晰度多媒体信号HDMI和模拟音视频信号，接收红外遥控信号和蓝牙USB信号，其特征在于：还包括音视频信号切换单元(103)、遥控信号切换单元(104)，所述音视频信号切换单元(103)、遥控信号切换单元(104)分别与直播电视信号接收单元(101)、安卓多媒体播放单元(102)连接，直播电视信号接收单元(101)安装控制程序；

音视频信号切换单元(103)，包括高清晰度多媒体接口HDMI切换器、模拟视频信号切换器和音频信号切换器，其中高清晰度多媒体接口HDMI切换器接收来自直播电视信号接收单元(101)和安卓多媒体播放单元(102)的HDMI信号，由来自直播电视信号接收单元(101)的I2C总线信号控制，把切换后的HDMI信号输出至本终端的输出端口；模拟视频信号切换器接收来自直播电视信号接收单元(101)和安卓多媒体播放单元(102)的CVBS、YPbPr信号，由来自直播电视信号接收单元(101)的GPIO信号控制，把切换后的CVBS、YPbPr信号输出至本终端的输出端口；音频信号切换器接收来自直播电视信号接收单元(101)和安卓多媒体播放单元(102)的音频信号，由来自直播电视信号接收单元(101)的GPIO信号控制，把切换后的音频信号输出至本终端的输出端口；

遥控信号切换单元(104)，包括红外遥控信号切换器和数字信号切换器；

其中数字信号切换器接收经蓝牙信号接收器转换后的USB信号，由来自直播电视信号接收单元(101)的GPIO信号控制，把蓝牙USB信号切换输出给直播电视信号接收单元(101)或安卓多媒体播放单元(102)；红外遥控信号切换器接收遥控器发出的红外遥控信号，由来自直播电视信号接收单元(101)的GPIO信号控制，选择是否把此红外遥控信号切换至安卓多媒体播放单元(102)，而遥控器发出的红外遥控信号则不经过红外遥控信号切换器，直接传输至直播电视信号接收单元(101)。

2.根据权利要求1所述的能无缝切换两个操作系统的多媒体终端，其特征在于：所述音视频信号切换单元(103)的具体电路为，集成电路芯片IC1作为音频信号切换器，是NXP公司的74HC4053芯片，其第1针脚、2针脚、3针脚、5针脚、12针脚、13针脚为信号输入针脚，AUDIO_L_DVB和AUDIO_R_DVB是直播电视信号接收单元(101)输出的模拟音频信号，分别与集成电路芯片IC1的第1针脚、13针脚连接；AUDIO_L_OTT和AUDIO_R_OTT是安卓多媒体播放单元(102)输出的模拟音频信号，分别与集成电路芯片IC1的第2针脚、12针脚连接；SPDIF_DVB和SPDIF_OTT分别是直播电视信号接收单元(101)和安卓多媒体播放单元(102)输出的数字音频信号，分别与集成电路芯片IC1的第3针脚、5针脚连接；集成电路芯片IC1的第14针脚、15针脚输出切换后的模拟音频信号，第4针脚输出切换后的数字音频信号，第16针脚为供电针脚，第6针脚、7针脚、8针脚都连接至地平面；由于集成电路芯片IC1采用单电源VCC1供电，并且模拟音频信号要求最大电压峰峰值达到9V，所以必须在集成电路芯片IC1的信号输入端添加直流偏置电路，即通过电阻R1~电阻R8与VCC1的组合提高输入信号的直流电压，即电阻R1、电阻R2、电阻R3和电阻R4的一端与VCC1连接，它们的另一端分别连接至集成电路芯片IC1的第1针脚、2针脚、13针脚和12针脚，电阻R5、电阻R6、电阻R7和电阻R8的一端连接至地平面，它们的另一端分别连接至集成电路芯片IC1的第1针脚、2针脚、13针脚和12针脚；VCC1需保证在9V~11V之间，电阻R1~电阻R8是5%精度10千欧姆的贴片电阻，这样能保证输入到集成电路芯片IC1的模拟音频信号直流电压保持在0.5倍VCC1电压值附近，同时集成电路芯片IC1的第14输出针脚、15输出针脚，还需串联电容C1、电容C2、电阻R9和电阻R10，即电容C1和电容C2的一端分别连接至集成电路芯片IC1的第14针脚、15针脚，它们的另一端分别连接至电阻R9和电阻R10的一端，电阻R9和电阻R10的另一端就是本终端输出端口的模拟音频信号，电容C1和电容C2用于隔离模拟音频信号的直流分量，电阻R9和电阻R10用于匹配模拟音频阻抗；电容C1和电容C2是耐压10V容量10uF的贴片电容，电阻R9和电阻R10是5%精度560欧姆的贴片电阻；集成电路芯片IC1的第9针脚、10针脚和11针脚连接在一起，接收控制集成电路芯片IC1切换的信号；另外AV_SEL信号来自直播电视信号接收单元(101)的一个GPIO，由于此GPIO的最大驱动电压是3.3V，且集成电路芯片IC1的供电电压是9~11V，所以集成电路芯片IC1的第9针脚、10针脚和11针脚不能用AV_SEL信号直接控制，必须需要电阻R11、电阻R13、电阻R14和晶体管Q1组成的反向电路，其中电阻R11的一端与VCC1连接，另一端连接至集成电路芯片IC1的第9针脚、10针脚和11针脚，同时也与晶体管Q1的集电极C极连接，晶体管Q1的发射极E极连接至地平面，基极B极与电阻R12一端连接，电阻R12的另一端同时与电阻R13和电阻R14的一端连接，电阻R14的另一端连接至地平面，电阻R13的另一端就是来自直播电视信号接收单元(101)的一个GPIO；晶体管Q1是NXP公司的NPN型晶体管MMBT3094，电阻R11和电阻R14是5%精度10千欧姆的贴片电阻，电阻R12是5%精度1千欧姆的贴片电阻，电阻R13是5%精度100欧姆的贴片电阻；

集成电路IC2作为模拟视频信号切换器，是SGM公司的SGM330A芯片，其第2针脚、3针脚、5针脚、6针脚、10针脚、11针脚、13针脚和14针脚为信号输入针脚，CVBS_DVB、Y_DVB、PB_DVB和PR_DVB是直播电视信号接收单元(101)输出的模拟视频信号，分别与集成电路IC2的第14针脚、5针脚、2针脚、11针脚连接，CVBS_OTT、Y_OTT、PB_OTT和PR_OTT是安卓多媒体播放单元(102)输出的模拟视频信号，分别与集成电路IC2的第13针脚、6针脚、3针脚、10针脚连接；集成电路IC2的第4针脚、7针脚、9针脚和12针脚输出切换后的模拟视频信号，连接至本终端的模拟视频输出端口；集成电路IC2的第16针脚是供电针脚，连接至VCC2，同时连接至电容C3的一端，电容C3的另一端连接至地平面；集成电路IC2的第8针脚、15针脚都连接至地平面；集成电路IC2的第1针脚接收控制集成电路IC2切换的信号与电阻R15的一端连接，电阻R15的另一端就是AV_SEL信号，来自直播电视信号接收单元(101)的一个GPIO；需要说明的是，VCC2需在5V±0.2V范围内，电容C3是耐压10V容量100nF的贴片电容，用于过滤VCC2上的噪声，电阻R15是5%精度100欧姆的贴片电阻。

3.根据权利要求1所述的能无缝切换两个操作系统的多媒体终端，其特征在于：所述遥控信号切换单元(104)的具体电路为，芯片IC3作为USB信号切换器，是TI公司的TS3USB221E芯片，其第7针脚、8针脚为信号输入针脚，BT_USBD+和BT_USBD-是经蓝牙信号接收器转换后的USB信号，分别与芯片IC3的第8针脚、7针脚连接；芯片IC3的第1针脚、2针脚、3针脚、4针脚为信号输出针脚，BT_USBD+_DVB和BT_USBD-_DVB与第1针脚、2针脚连接，输出至直播电视信号接收单元(101)，BT_USBD+_OTT和BT_USBD-_OTT与第3针脚、4针脚连接，输出至安卓多媒体播放单元(102)；芯片IC3的第10针脚是供电针脚，连接至VCC3，同时与电容C4的一端连接，电容C4的另一端连接至地平面；芯片IC3的第9针脚接收控制芯片IC3切换的信号，其与电阻R16的一端连接，电阻R16的另一端就是AV_SEL信号，其来自直播电视信号接收单元(101)的一个GPIO；需要说明的是，VCC2需在5V±0.2V范围内，电容C3是耐压10V容量100nF的贴片电容，用于过滤VCC2上的噪声，电阻R15是5%精度100欧姆的贴片电阻；

晶体管Q2、晶体管Q3和电阻R17~电阻R20组成的射极跟随器开关电路，作为本终端的红外遥控信号切换器，用于控制红外遥控信号到安卓多媒体播放单元(102)的链路的通断；IR_IN是红外遥控信号，作为此电路的输入信号，连接至电阻R17的一端，电阻R17的另一端与晶体管Q2的基极B极连接，晶体管Q2的集电极C极与地平面连接，发射极E极同时连接至电阻R20和电阻R18的一端，VCC3作为此电路的供电信号，其连接至电阻R20的另一端，电阻R18的另一端则与晶体管Q3的发射极E极连接，同时晶体管Q3的发射极E极也是此电路的输出信号，晶体管Q3的集电极C极连接至地平面，其基极B极通过串联电阻R19连接至AV_SEL信号，AV_SEL信号则来自直播电视信号接收单元(101)的一个GPIO，用于控制此电路的开启和关闭，从而控制红外遥控信号是否传输到安卓多媒体播放单元(102)；需要说明的是，晶体管Q2和晶体管Q3是NXP公司的PNP型晶体管MMBT3906，电阻R17、电阻R18和R20是5%精度100欧姆的贴片电阻，电阻R19是5%精度1千欧姆的贴片电阻。

4.一种能无缝切换两个操作系统的多媒体终端切换方法，其特征在于：切换方法及控制流程如下，由于直播电视信号接收单元(101)通过I2C总线和一个GPIO信号AV_SEL控制各个切换器，因此直播电视信号接收单元(101)内部存在一个寄存器，用于存储用户正在观看的操作系统，把此寄存器命名为Source，Source=0表示用户正在观看直播电视接收单元(101)，Source=1表示用户正在观看安卓多媒体播放单元(102)；同时模拟视频信号切换器、音频信号切换器、红外遥控信号切换器和数字信号切换器都由同一个AV_SEL信号控制，此信号来自直播电视信号接收单元(101)的一个GPIO；

当Source=0时，直播电视信号接收单元(101)把AV_SEL信号设置为逻辑0，音频信号切换芯片集成电路芯片IC1第9、10、11针脚的状态成为逻辑1，于是IC1选择直播电视信号接收单元(101)的模拟音频左右声道信号和数字音频信号作为其输出，输出至本终端的输出端口，模拟视频信号切换芯片集成电路IC2第1针脚的状态成为逻辑0，于是IC2选择直播电视信号接收单元(101)的色差分量视频信号YPbPr和复合视频广播信号CVBS作为其输出，输出至本终端的输出端口，USB信号切换芯片IC3第9针脚的状态成为逻辑0，于是IC3选择把蓝牙USB信号输出给直播电视信号接收单元(101)，射极跟随器开关电路中Q3的基极B极的状态成为逻辑0，从而阻止红外遥控信号输出至安卓多媒体播放单元(102)；当Source=1时，直播电视信号接收单元(101)把AV_SEL信号设置为逻辑1，音频信号切换芯片集成电路芯片IC1第9、10、11针脚的状态成为逻辑0，于是IC1选择安卓多媒体播放单元(102)的模拟音频左右声道信号和数字音频信号作为其输出，输出至本终端的输出端口，模拟视频信号切换芯片集成电路IC2第1针脚的状态成为逻辑1，于是IC2选择安卓多媒体播放单元(102)的色差分量视频信号YPbPr和复合视频广播信号CVBS作为其输出，输出至本终端的输出端口，USB信号切换芯片IC3第9针脚的状态成为逻辑1，于是IC3选择把蓝牙USB信号输出给安卓多媒体播放单元(102)，射极跟随器开关电路中Q3的基极B极的状态成为逻辑1，从而允许红外遥控信号输出至安卓多媒体播放单元(102)；

音视频信号切换单元(103)中的高清晰度多媒体HDMI信号的切换电路，由直播电视信号接收单元(101)通过I2C总线对切换芯片进行控制，当Source=0时，直播电视信号接收单元(101)通过I2C总线配置高清晰度多媒体HDMI信号切换电路中集成电路的寄存器，使其选择直播电视信号接收单元(101)的HDMI信号输出至本终端的输出端口；当Source=1时，直播电视信号接收单元(101)通过I2C总线配置高清晰度多媒体HDMI信号切换电路中集成电路的寄存器，使其选择安卓多媒体播放单元(102)的HDMI信号输出至本终端输出端口，做到所有音视频及遥控信号切换的同步及统一。