CN1147770C - 功能可以扩展的多媒体设备及扩展功能的方法 - Google Patents

功能可以扩展的多媒体设备及扩展功能的方法

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Abstract

一种功能能够扩展的多媒体设备及扩展功能的方法。该多媒体设备包括：底板单元，在该底板单元上提供有多个连接器，每一个连接器具有一预定的信号标准；主板单元，能够插入到底板单元的连接器中，用于将从扩展板输入的MPEG传送流处理成预定的信号形式，并用于选择扩展板；以及扩展板，可以连接到插主板单元的连接器之外的任何一个底板上的连接器，用于当被主板单元选择时将独立模块处理的MPEG传送流发送到主板单元，其中，所述扩展板包括一模块单元，如果来自主板或底板的控制选择扩展板，则将TS或模拟音频/视频信号发送给底板。

Description

功能可以扩展的多媒体设备及扩展功能的方法
                   技术领域
本发明涉及包括电视机的多媒体系统，更具体地说，涉及功能可以扩展的多媒体设备及扩展其功能的方法。
                   背景技术
一般，电视机的寿命周期大约为10年，但是具有各种功能的多媒体设备寿命周期短于普通电视机。因此，制造成具有各种多媒体功能的电视机需要使其多媒体功能适应市场而升级。比如，由于十分昂贵，所以用户期望投影电视机能够使用10年左右。而对于因特网机顶盒，每隔很少几年就应该升级其浏览功能并应该升级某些硬件，比如中央处理单元。但是，许多包括传统电视机的多媒体设备缺乏升级的结构，并因此很难扩展多媒体设备的功能。
                   发明内容
为了解决上述问题，本发明的一个目的是提供一种多媒体设备，用于通过配置一可以将主板和扩展板插入的底板来扩展功能。
本发明的另一个目的是提供一种用于使用配置有可以将主板和扩展板插入其中的底板的多媒体设备来扩展功能的方法。
为了实现本发明的上述目的，提供一种多媒体系统中的多媒体设备，该多媒体设备包括：底板单元，在该底板单元上提供有多个连接器，每一个连接器具有一预定的信号标准；主板单元，能够插入到底板单元的连接器中，用于将从扩展板输入的MPEG传送流处理成预定的信号形式，并用于选择扩展板；以及扩展板，可以连接到插主板单元的连接器之外的任何一个底板上的连接器，用于当被主板单元选择时将独立模块所处理的MPEG传送流发送到主板单元，其中，所述扩展板包括一模块单元，如果来自主板或底板的控制选择扩展板，则将TS或模拟音频/视频信号发送给底板。。
最好底板的每一个连接器包括：传输信号线，用于将主板的控制命令发送给扩展板；MPEG传送流线；模拟音频/视频信号线；选择信号线，用于选择扩展板。
为了实现本发明的另一个目的，还提供一种用在多媒体系统中的多媒体设备，该多媒体设备包括：一组合主板单元，其中将配置有多个连接器、每一个连接器具有一预定的信号标准的底板单元和用于将多媒体输入信号处理成预定信号并用于选择扩展板的主板单元组合在一起；以及扩展板，与组合主板分立，可以连接到底板上的任何一个连接器，用于根据主板单元的选择执行扩展功能，其中，所述扩展板包括一模块单元，如果来自主板或底板的控制选择扩展板，则将TS或模拟音频/视频信号发送给底板。。
为了实现本发明的另一个目的，还提供一种用于扩展包括底板、主板和插入到底板上的扩展板的多媒体设备的功能的方法，该扩展功能的方法包括步骤：(a)通过顺序扫描插在底板上的连接器，确认扩展板是否插入底板；(b)如果在步骤(a)中确认扩展板插到底板中，则分析扩展板的特性；(c)根据在步骤(b)中分析的扩展板的特性执行功能；以及(d)在屏幕上显示相应于在步骤(c)中执行的扩展板的功能的信号。
为了实现本发明的目的，还提供了一种多媒体设备，包括一可拆卸地插在配置于底板上的多个连接器中的一个、并扩展不同于主板功能的功能的扩展板，其中该扩展板包括：一模块单元，用于驱动功能扩展模块并生成一传送流，以及根据控制命令有选择地将在功能扩展模块中生成的传送流或模拟音频/视频信号发送给底板；一扩展的控制单元，用于如果在主板中选择模块单元，则接收来自主板的控制命令，处理模块单元，并将执行命令的结果发送给主板；以及连接器单元，用于连接模块单元和扩展的控制单元的每一个信号。
                          附图说明
通过参照附图对优选实施例的详细描述，本发明的上述目的和优点将变得更加清楚，其中：
图1示出根据本发明的优选实施例、在多媒体设备中具有扩展槽的底板；
图2示出在图1底板中连接的信号标准；
图3示出插入到图1的底板上的主板结构；
图4示出插入到图1的底板上的第一种类型的扩展板结构；
图5示出图4的独立模块的详细图；
图6示出插入到图1的底板上的第二种类型的扩展板结构；以及
图7为表示根据本发明的优选实施例的电视系统的功能扩展方法的流程图。
                       具体实施方式
下面将参照附图详细描述本发明的优选实施例。本发明不仅限于下面的实施例，而是在本发明的构思和范围之内可以对其进行各种修改。提供本发明的实施例是为了向本领域的任何技术人员更加彻底地解释本发明。
图1示出根据本发明的优选实施例、在多媒体设备中具有扩展槽的底板。
参照图1，主集成电路板插在第一连接器(Con 1)中。扩展集成电路板插在第二连接器(Con 2)至第n连接器(Con n)中。此外，可以将底板和主板作为一个整体设计在同一块板上，并将分离的扩展板插在底板/主板上。另外，当第一次购买多媒体设备时，买主可以挑选某些扩展板安装在其上，或在用户购买带有插入到底板上的分离主板的底板之后，在以后需要添加新功能时，用户可以购买并安装扩展板。
图2示出在图1的底板中连接的信号标准。
参照图2，插入到底板的槽中的每一个连接器的信号标准为外设部件互连(PCI)总线信号、数据信号、模拟音频/视频信号、以及选择信号。
这里，PCI总线信号是自从Intel公司建立该标准以后即已经在个人计算机中通用的信号标准。数据信号是发送活动图像专家组(MPEG)传送流(TS)的标准。模拟音频/视频信号从端子以模拟信号的形式输出。选择信号用于从插入到第一连接器(Con 1)至第n连接器(Con n)中的扩展板中选择一个扩展板，以接收数据或音频/视频信号。
除了在个人计算机中通用的PCI总线信号之外，余下的信号简述如下。
1)数据信号
    信号名称     说明     备注
TS数据(8比特) 包含将被发送(从扩展板到主板)的MPEGTS数据的信号。 通过第一连接器(Con 1)输入信号；通过第二连接器(Con 2)至第n连接器(Con n)输出信号。
TS时钟(1比特) 用于发送MPEG TS的时钟。在主板中使用TS时钟读取数据。 通过第一连接器(Con 1)输入信号；通过第二连接器(Con 2)至第n连接器(Con n)输出信号。
TS使能(1比特) 指示MPEG TS发送的信号。在TS使能信号有效期间使用TS时钟读取TS数据。 通过第一连接器(Con 1)输入信号；通过第二连接器(Con 2)至第n连接器(Con n)输出信号。
2)模拟音频/视频信号
    信号名称     说明     备注
亮度信号 视频信号中的亮度信号(比如：Y) 通过第一连接器(Con 1)输入信号；通过第二连接器(Con 2)至第n连接器(Con n)输出信号。
色度信号1 视频信号中的色度信号1(比如：NTSC中的C信号，HDTV中的Pb) 通过第一连接器(Con 1)输入信号；通过第二连接器(Con 2)至第n连接器(Con n)输出信号。
色度信号2 视频信号中的色度信号2(比如：HDTV中的Pb) 通过第一连接器(Con 1)输入信号；通过第二连接器(Con 2)至第n连接器(Con n)输出信号。
同步信号 视频信号中的同步信号 通过第一连接器(Con 1)输入信号；通过第二连接器(Con 2)至第n连接器(Con n)输出信号。
6信道音频信号 5.1信道的模拟音频信号 通过第一连接器(Con 1)输入信号；通过第二连接器(Con 2)至第n连接器(Con n)输出信号。
3)选择信号
第一连接器(Con 1)至第n连接器(Con n)提供选择信号。第一连接器(Con 1)有n根信号线，而第二连接器(Con 2)至第n连接器(Con n)的每一个只有一根信号线。
①第一连接器(Con 1)
    信号名称     说明   备注
第二连接器(Con 2)选择信号 用于指示插入第二连接器(Con 2)的扩展板被选择以及所选择的板的信号被最终显示的信号
...
第n连接器(Con n)选择信号 用于指示插入第n连接器(Con n)的扩展板被选择以及所选择的板的信号被最终显示的信号
②第二连接器(Con 2)至第n连接器(Con n)
    信号名称     说明   备注
选择信号 用于指示相应连接器被选择的信号
图3示出插入到图1的底板上的主板结构。
参照图3，主板具有基于PCI总线321的结构，并且PCI总线与PCI连接器320相连。
PCI桥接单元316将CPU总线信号转换成PCI总线信号，并且在存储器318中读出和写入数据。CPU314利用控制信号控制插在主板上的所有部件。
另外，主板主要包括MPEG TS解码器328、MPEG视频解码器330、音频解码器332、TS切换开关326、第一模拟信号切换开关334、和第二模拟信号切换开关336。
首先，TS切换开关326从通过TS连接器332收到的传送流(TS)和通过信道解码器324输入的TS中选择一个。
MPEG TS解码器328能够多路分解或解码TS切换开关326输出的TS，并能解码信道解码器324输入的TS。由于HDTV在主板上基本上都包括用于接收地面广播数字TV信号的信道解码器，所以HDTV可以接收和显示地面广播HDTV信号。
第一模拟信号切换开关334从通过模拟音频/视频连接器338接收的模拟视频信号和在MPEG视频解码器330中生成的视频信号中选择一个。
第二模拟信号切换开关336从通过模拟音频/视频连接器338接收的模拟音频信号和在音频解码器332中生成的音频信号中选择一个。
CPU314生成用于从插入到第二连接器(Con 2)至第n连接器(Con n)中的扩展板中选择一个扩展板的信号，并将该信号提供给选择信号连接器312。当CPU 314使用选择信号从插入到第二连接器(Con 2)至第n连接器(Con n)中的扩展板中选择一个扩展板时，所选择的扩展板通过TS连接器322或模拟音频/视频连接器338发送一信号。同时，如果数据输入到主板中的TS连接器322，则主板CPU314驱动MPEG TS解码器328、音频解码器332、和MPEG视频解码器330，以便通过驱动输出最终的视频/音频信号，并且如果模拟音频/视频连接器338收到该信号，则将此信号作为最终信号输出。
图4示出插入到图1的底板上的第一种类型的扩展板结构。
图4的扩展板主要包括PCI桥接单元414、程序存储器416、和独立模块420，并附加有用于连接每一块的信号的PCI连接器412、TS连接器418、模拟音频/视频连接器422、和选择信号连接器424。
程序存储器416内部存有当选择相应的扩展板时、用于控制独立模块420的程序。比如，当将CPU插在主板上时，程序存储器416存储CPU能够执行的代码。因此，如果主板的CPU 314期望控制扩展板的独立模块420，则CPU 314执行存储在程序存储器416中的程序代码。在这种情况下，扩展板应事先知晓插在主板上的CPU。
当从选择信号连接器424输入的选择信号选中独立模块420时，独立模块420发送TS或模拟音频/视频信号。如果没有选中，独立模块420不发送TS输出和模拟音频/视频信号。
独立模块420的一个实施例可以为，比如卫星广播接收模块、数字视频盘播放器(DVDP)、或有线广播接收模块。如图5所示，当独立模块420为卫星广播接收模块时，独立模块420根据PCI桥接控制信号和选择信号，将通过调谐器520和信道解码器530输入的广播信号转换为MPEGTS信号。
另外，当独立模块420为DVDP时，独立模块420解码DVDP信号并发送信号，用于在屏幕上显示。
图6示出插入到图1的底板上的第二种类型的扩展板结构。
图6的扩展板主要包括PCI桥接单元614、CPU616、程序存储器618、和独立模块622，并附加有用于连接各块的信号的PCI连接器612、TS连接器620、模拟音频/视频连接器624、和选择信号连接器626。
参照图6，当选择了相应的扩展板时，CPU616通过PCI总线以消息的形式接收主板的CPU314生成的命令，并通过PCI桥接单元614将执行的结果发送给主板的CPU314。此时，扩展板的CPU616以超文本链接标示语言(HTML)与主板的CPU314交换信号。
主板和扩展板如万维网(WWW)的客户机和服务器交换消息那样交换消息。比如，主板相当于客户机，扩展板相当于服务器。如果主板期望驱动扩展板的操作，则主板的CPU314通过PCI总线请求驱动扩展板，然后扩展板如服务器的工作那样通过PCI总线将其菜单以HTML发送给主板的CPU314。此时，主板的CPU314驱动网络浏览器，在屏幕上显示收到的HTML，以便用户可以观看显示在屏幕上的网页并选择菜单条目。结果，扩展板的CPU616执行相应于由主板的CPU314选择的菜单条目的命令。
图7为表示根据本发明的优选实施例的电视系统的功能扩展方法的流程图。
首先，在步骤710中打开电视，插在第一连接器(Con 1)上的主板的CPU314初始化主板，然后在步骤720中顺序扫描第二连接器(Con 2)至第n连接器(Con n)。
接着，在步骤730中，在与普通的个人计算机一样的PCI配置处理之后，主板的CPU314确定在第二连接器(Con 2)至第n连接器(Con n)中哪一个安装了扩展板。比如，CPU314从PCI配置中相应于每一个插槽的PCI寄存器中读取厂家ID或设备ID，并且如果读入的值不是“0x00”或“0xFFFFFFFF”，则认为有扩展板插在插槽上。当没有扩展板插在插槽上时，CPU 314识别的厂家ID或设备ID为“0x00”或“0xFFFFFFFF”。
然后，在步骤740中，在检测每一个插槽上是否插有扩展板之后，主板的CPU314确认插入任一连接器的任一扩展板的特性。比如，确认扩展板是第一种类型的扩展板还是第二种类型的扩展板，或者确认发送的信号是MPEG TS还是模拟视频/音频信号。当配置PCI时，通过查询指示配置的寄存器，CPU314即可以确认这些。
接着，主板的CPU314发送命令到如图4或图6所示的第一种类型的扩展板或第二种类型的扩展板，以便扩展板可以执行相应的功能。
1)对于如图4所示的第一种类型的扩展板，由于控制扩展板的程序在扩展板的程序存储器416中，所以挂起主板的CPU314程序的执行，控制权转移给扩展板的程序，然后执行相应的程序。此时，扩展板的程序应以主板的CPU314可执行的程序代码编写。在执行所需的操作之后，主板的CPU314返回原来的程序代码。
2)对于如图6所示的第二种类型的扩展板，在扩展板上存在的独立的CPU616控制该扩展板。因此，主板的CPU314通过PCI总线将命令以消息的形式发送给扩展板的CPU616。然后，在解释收到的消息之后，扩展板的CPU616通过PCI总线将消息以HTML文档的形式发送给主板。此时，主板的CPU314显示所收到的HTML消息，然后再次通过PCI总线发送用户输入的命令给扩展板的CPU616。
接着，主板的CPU314检测扩展板的类型。这样，主板的CPU314可以确定扩展板是以MPEG TS还是以模拟音频/视频信号发送广播信道。因此，如果收到的是TS，则主板的CPU314操作主板上的MPEG TS解码器328、MPEG视频解码器330、和音频解码器332，以在屏幕上显示该TS；如果收到的是模拟音频/视频则在屏幕上以模拟信号的形式显示音频/视频信号。
本发明不限于上述的实施例，在本发明的构思和范围之内可以对其进行各种修改。也就是说，可以将本发明应用于包括模块化电视和机顶盒的各种多媒体系统。
根据如上所述的本发明，通过在多媒体设备中配置一可以将主板和扩展板插入其中的底板，当用户期望升级其功能比如因特网功能时，可以通过用具有改进功能的新扩展板替换旧卡来升级该设备的功能。另外，设备第一次发货时没有安装的新功能，当用户期望时可以在购买扩展卡之后另外安装。

Claims (12)

1.一种多媒体系统中的多媒体设备，该多媒体设备包括：
底板单元，在该底板单元上提供有多个连接器，每一个连接器具有一预定的信号标准；
主板单元，能够插入到底板单元的连接器中，用于将从扩展板输入的MPEG传送流处理成预定的信号形式，并用于选择扩展板；以及
扩展板，可以连接到插主板单元的连接器之外的任何一个底板上的连接器，用于当被主板单元选择时将独立模块所处理的MPEG传送流发送到主板单元，
其中，所述扩展板包括一模块单元，如果来自主板或底板的控制选择扩展板，则将TS或模拟音频/视频信号发送给底板。
2.一种多媒体系统中的多媒体设备，该多媒体设备包括：
一组合主板单元，其中将配置有多个连接器、每一个连接器具有一预定的信号标准的底板单元和用于将多媒体输入信号处理成预定信号并用于选择扩展板的主板单元组合在一起；以及
扩展板，与组合主板分立，可以连接到底板上的任何一个连接器，用于根据主板单元的选择执行扩展功能，
其中，所述扩展板包括一模块单元，如果来自主板或底板的控制选择扩展板，则将TS或模拟音频/视频信号发送给底板。
3.如权利要求1或2所述的多媒体设备，其中底板的每一个连接器包括：
传输信号线，用于将主板的控制命令发送给扩展板；
MPEG传送流线；
模拟音频/视频信号线；
选择信号线，用于选择扩展板。
4.如权利要求1或2所述的多媒体设备，其中主板或组合主板包括：
MPEG TS解码器，用于将接收的MPEG TS解码为MPEG视频比特流和音频比特流；
MPEG视频解码器，用于将MPEG TS解码器生成的MPEG视频比特流解码为模拟视频信号；
音频解码器，用于将MPEG TS解码器生成的音频比特流解码为模拟音频信号；以及
控制单元，用于选择扩展板中的一个，如果MPEG TS数据从该扩展板输入，则操作MPEG TS解码器、音频解码器和MPEG视频解码器，并有选择地输出多媒体信号。
5.如权利要求1或2所述的多媒体设备，其中扩展板包括：
一存储器，存储在主板或底板中执行的程序；以及
一模块单元，用于根据存储在存储器中的程序，如果来自主板的控制选择扩展板，则将TS或模拟音频/视频信号发送给底板或主板。
6.如权利要求1或2所述的多媒体设备，其中扩展板包括：
一模块单元，用于根据控制命令将TS或模拟音频/视频信号发送给底板或主板；
一扩展的控制单元，用于如果在主板中选择模块单元，则接收来自主板的命令，控制模块单元，然后将执行命令的结果发送给主板；以及
一存储器，用于存储又扩展的控制单元执行的程序。
7.如权利要求6所述的多媒体设备，其中如果从主板收到一操作命令，则扩展的控制单元以HTML文档的形式将菜单条目发送给主板，以在屏幕上显示菜单条目，并且如果在主板中选择了显示的菜单条目，则执行相应于选择的菜单条目的命令。
8.如权利要求6或7所述的多媒体设备，其中如果主板没有选择模块单元，则模块单元不发送TS或模拟音频/视频信号。
9.一种用于扩展包括底板、主板和插入到底板上的扩展板的多媒体设备的功能的方法，该扩展功能的方法包括下列步骤：
(a)通过顺序扫描插在底板上的连接器，确认扩展板是否插入底板；
(b)如果在步骤(a)中确认扩展板插到底板中，则分析扩展板的特性；
(c)根据在步骤(b)中分析的扩展板的特性执行功能；以及
(d)在屏幕上显示相应于在步骤(c)中执行的扩展板的功能的信号。
10.如权利要求9所述的扩展功能的方法，其中步骤(c)还包括下列步骤：
如果操作命令发送到扩展板，则扩展板接收菜单形式的操作命令；以及
通过网络浏览器在屏幕上显示收到的菜单，并执行相应于显示的菜单的命令。
11.一种多媒体设备，包括一可拆卸地插在配置于底板上的多个连接器中的一个、并扩展不同于主板功能的功能的扩展板，其中该扩展板包括：
一模块单元，用于驱动功能扩展模块并生成一传送流，以及根据控制命令有选择地将在功能扩展模块中生成的传送流或模拟音频/视频信号发送给底板；
一扩展的控制单元，用于如果在主板中选择模块单元，则接收来自主板的控制命令，处理模块单元，并将执行命令的结果发送给主板；以及
连接器单元，用于连接模块单元和扩展的控制单元的每一个信号。
12.如权利要求11所述的多媒体设备，其中如果从主板收到一操作命令，则扩展的控制单元将菜单条目发送给主板，以在屏幕上显示菜单条目，并且如果在主板中选择了显示的菜单条目，则执行相应于选择的菜单条目的命令。
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