CN1764248A - 具有蓝牙通讯功能的数字电视机 - Google Patents
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Abstract
本发明具有蓝牙通讯功能的数字电视机，涉及具有无线通讯功能的电视机。蓝牙通讯模块的数据I/O口连接微处理器的一组串行I/O口；蓝牙通讯模块的音频I/O口连接电视电路的音频I/O口；微处理器的另一组数据输出口连接电视电路的视频输入口；蓝牙通讯模块以异步无连接信道接收图片的分组数据，并传送到微处理器解包处理成数字视频信号送电视电路显示该图片；微处理器对电视电路的视频输出信号进行帧采样后作分组数据打包交蓝牙通讯模块以异步无连接信道发送该幅图片的分组数据。蓝牙通讯模块以同步面向连接信道接收语音的信号，并传送到电视电路播放该语音；电视电路送出的音频信号交蓝牙通讯模块以同步面向连接信道向外传播。
Description
技术领域
本发明涉及图像传输和音频信号传输，特别是涉及一种具有无线通讯功能的电视机。
技术背景
蓝牙通讯技术作为一种短距离无线数据与语音通信的开放性全球规范，在计算机网络及其外部设备得到广泛的应用。中国实用新型专利说明书CN 2626139Y公开了专利号为ZL 03234666.2，名称为“现场级蓝牙通讯装置”的技术方案，提出现场级蓝牙通讯装置中现场级蓝牙通讯模块包括微处理器、存储器、蓝牙模块、射频天线、电源和接口模块；接口模块选择提供USB接口、RS232接口、RS485接口。蓝牙模块和接口模块分别通过其接口电路与微处理器的串行通信接口连接。将现场级蓝牙通讯模块与现场设备通过相匹配的接口进行连接，连接好后打开现场级蓝牙通讯模块的电源开关，现场级蓝牙通讯模块的微处理器就自动对蓝牙模块进行初始化，并在其覆盖范围内自动搜寻另一带有蓝牙模块的现场设备；若有，则各自的链路管理器就会发现对方，当双方通过了鉴权和认证后，则自动建立通信关系。同时，若覆盖范围内有多个带蓝牙模块的现场设备，则这些设备自动组成蓝牙控制网络，实现蓝牙现场设备间的数据通信。该技术方案提供了现场设备应用蓝牙模块和射频天线组成的蓝牙通讯模块进行蓝牙通讯的设备结构，大多数有摄像头的手机或数码相机由于具有USB接口，可以直接连接上述现场级蓝牙通讯模块与接有上述现场级蓝牙通讯模块的计算机或手机或数码相机相互传输图像。一般数字电视机主电路具有音频输入端口、音频输出端口、视频输入端口和视频输出端口，而没有USB接口、RS232接口、RS485接口，因此数字电视机无法直接与上述现场级蓝牙通讯模块连接，因而无法与连接了上述现场级蓝牙通讯模块的计算机或有摄像头的手机或数码相机相互传输图像。更无法利用上述现场级蓝牙通讯模块传输音频信号。
发明内容
本发明旨在提供一种可接收具有蓝牙通讯模块的计算机或有摄像头的手机或数码相机发送的图片并可传输音频信号的具有蓝牙通讯功能的数字电视机。
本发明的第二个目的是提供一种可与具有蓝牙通讯模块的计算机或有摄像头的手机或数码相机相互传输图片并可传输音频信号的具有蓝牙通讯功能的数字电视机。
实现本发明第一个目的的技术方案是：具有蓝牙通讯功能的数字电视机，该数字电视机主电路具有音频输入端口、音频输出端口和视频输入端口，该数字电视机还包含一个蓝牙通讯模块及一个微处理器；蓝牙通讯模块的数字式数据输入/输出端口连接微处理器的一组串行数据输入/输出端口；蓝牙通讯模块的音频输入端口连接该数字电视机主电路的音频输出端口；蓝牙通讯模块的音频输出端口连接该数字电视机主电路的音频输入端口；微处理器的另一组数据输出端口连接该数字电视机主电路的视频输入端口；蓝牙通讯模块以异步无连接信道接收一幅图片的分组图像数据，并传送到微处理器，由微处理器解包处理成数字视频信号送数字电视机主电路进行图像显示处理后交显示器显示该幅图片。蓝牙通讯模块以同步面向连接信道接收语言音乐的信号，并传送到数字电视机主电路放大后交扬声器播放该语言音乐；数字电视机主电路送出的语言音乐信号交蓝牙通讯模块以同步面向连接信道向外传播。
所述的微处理器的另一组数据输出端口经一个图形协处理器连接该数字电视机主电路的视频输入端口；微处理器解包处理后的图像数据由图形协处理器对图像的色彩、分辩力做预处理后形成数字视频信号送数字电视机主电路进行图像显示处理后交显示器显示该幅图片。
本发明第二个目的是在上述技术方案的基础上，采用以下技术措施实现的：所述的数字电视机主电路还具有视频输出端口，微处理器为具有帧采样功能的图像处理器，其帧采样输入端口连接该数字电视机主电路的视频输出端口；微处理器对数字电视机主电路送出的视频输出信号进行帧采样后作分组图像数据打包交蓝牙通讯模块以异步无连接信道发送该幅图片的分组图像数据。
所述的微处理器将一幅图片的分组图像数据解包处理后，判断该幅图像的对分辨率，若其分辨率大于显示器分辨率的作图像压缩；否则，不作图像压缩；由此产生的数字视频信号送数字电视机主电路进行图像显示处理后交显示器显示该幅图片。
本发明具有蓝牙通讯功能的数字电视机，利用数字电视机主电路具有的音频输入/输出端口与蓝牙通讯模块的音频输出/输入端口连接，数字电视机主电路具有的视频输入端口与微处理器的一组数据输出端口连接。蓝牙通讯模块的数字式数据输入/输出端口连接微处理器的一组串行数据输入/输出端口。进而，微处理器采用具有帧采样功能的图像处理器，其帧采样输入端口连接该数字电视机主电路的视频输出端口。蓝牙通讯模块以异步无连接信道接收或发送图片的分组数据，以同步面向连接信道接收或发送语言音乐的信号，实现数字电视机主电路与外部蓝牙设备的图片传递及音频信号的传递。与现有技术相比，它充分利用了蓝牙通讯模块和微处理器的功能，结构简单，附加的费用低，在数字电视机主电路上避免了与对接设备连接信号线的麻烦，对接设备又可移动使用，为对接设备使用者提供了便利。特别是在硬件上使用图形协处理器提高图片显示处理速度和质量并在软件上对分辨率大于显示器分辨率的图片的数据作图像压缩处理，使对接设备传送的图片在数字电视机显示器上能得到最佳的展示，同时也扩大了可使用的对接设备范围。
附图说明
图1为本发明具有蓝牙通讯功能的数字电视机的第一个实施例的硬件方框结构示意图。
图2是图1实施例的软件方框结构示意图。
图3是图1实施例的应用程序流程方框示意图。
图4是图1实施例的图像和音频信息发送流程方框示意图。
图5是图1实施例的图像和音频信息接收流程方框示意图。
图6为本发明具有蓝牙通讯功能的数字电视机的第二个实施例的硬件方框结构示意图。
具体实施例
一、实施例一
本发明具有蓝牙通讯功能的数字电视机的第一个实施例的硬件方框结构，如图1所示。该数字电视机的主电路1具有独立的音频输入端口11、音频输出端口12、数字式视频输入端口13和数字式视频输出端口14，主电路1的显示器15分辨率为1024×768。该数字电视机还包含一个蓝牙通讯模块2、一个微处理器3和一个图形协处理器4。
蓝牙通讯模块2的天线21为2.4GHz全向射频天线。蓝牙通讯模块2的音频输入端口22连接主电路1的音频输出端口12。蓝牙通讯模块2的音频输出端口23连接主电路1的音频输入端口11。蓝牙通讯模块2的数字式数据输入/输出端口24连接微处理器3的异步串行数据输入/输出(UART)端口31。微处理器3为具有帧采样(CAMERA)功能的图像处理器，其帧采样输入端口32连接主电路1的视频输出端口14；微处理器3的图像数据输出端口33经一个图形协处理器4连接主电路1的视频输入端口13。
本实施例的工作方式是：
蓝牙通讯模块2以异步无连接信道接收由具有蓝牙模块的计算机或有摄像头的手机或数码相机等其它蓝牙设备发送的一幅图片的分组图像数据，并传送到微处理器3，由微处理器3解包处理后的图像数据由图形协处理器4对图像的色彩、分辩力做预处理后形成数字视频信号送数字电视机主电路1进行图像显示处理后交显示器15显示该幅图片。
微处理器3对数字电视机主电路1送出的视频输出信号进行帧采样后作分组图像数据打包交蓝牙通讯模块2以异步无连接信道发送该幅图片的分组图像数据给具有蓝牙模块的计算机或有摄像头的手机或数码相机等其它蓝牙设备。
蓝牙通讯模块2以同步面向连接信道接收由具有蓝牙模块的计算机或有摄像头的手机或数码相机等其它蓝牙设备发送的语言音乐的信号，并传送到数字电视机主电路1放大后交扬声器16播放该语言音乐。
数字电视机主电路1送出的语言音乐信号交蓝牙通讯模块2以同步面向连接信道向外传播给具有蓝牙模块的耳机等其它蓝牙设备。
本实施例的软件方框结构请参看图2。蓝牙通讯模块2通过蓝牙协议中软硬件之间的软件接口(HCI)接口20与微处理器3进行数据传输。HCI接口20提供了一个调用下层硬件的统一命令，上、下两个模块接口之间的消息和数据的传递必须通过HCI接口20的解释才能进行。本实施例中微处理器3与蓝牙通讯模块2之间的HCI接口采用UART/USB方式。
微处理器3的软件有：
①应用程序30，具体流程步骤见图3。
②中间协议层：
逻辑链路控制和适配协议(L2CAP)34，将上层数据通过多路复用传送到两台设备之间的单个异步无连接(ACL)链路之上，对主设备来说，就是引导数据并将其发送给适当的从设备。该协议也要把数据分段并重组为适合HCI最大有效载荷的数据块。
串口仿真协议(RFCOMM)35，是一个仿真有线链路的无线数据仿真协议，符合ETSI标准的TS 07.10串口仿真协议。它在蓝牙通讯模块2基带上仿真RS-232的控制和数据信号，为原先使用串行连接的上层业务提供传送能力。
服务搜索协议(SDP)36，是以蓝牙通讯模块2为中心的，用来处理蓝牙通讯模块2运作中找出已连接的设备中有哪些可用的服务。SDP层的作用就象一个服务数据库，本地应用程序30负责将可用的服务注册到数据库中，并且不断更新记录。然后远程设备就可以查询数据库，找出有哪些可用的服务以及如何连接到这些服务。
对象交换协议(OBEX)37，是一个开放性的标准，支持设备间的数据交换，采用客户/服务器模式提供与超文本传输协议(HTTP)相同的基本功能。
图3是根据图2进一步具体说明本实施例作为主设备与外部蓝牙设备连接的应用程序30总流程图。
首先，步骤302微处理器3为蓝牙通讯模块2提供电源，并且开启蓝牙通讯模块2。
其次，步骤303进入服务搜索，在SDP36中找出“已知设备的列表”，
步骤304中进行选择：若“已知设备的列表”中没有用户所期望连接的设备，执行步骤305搜寻周围可通信范围内，即10米内的蓝牙设备：如果在一定时间里没有搜寻到蓝牙设备，即超时，说明在可通信范围内没有可连接的蓝牙设备，则执行结束，即退出蓝牙通信。
如果搜寻到蓝牙设备且该蓝牙设备不在SDP36中的“可连接设备的列表”中，则说明本实施例与这个蓝牙设备是首次通信，执行步骤306进行配对，即约定一组识别码当做通行密码，然后在本实施例与这个蓝牙设备上都输入相同的约定识别码，这样就完成了配对。然后本实施例创建和显示当前可连接设备的列表，且将该蓝牙设备地址存储在SDP36的“已知设备的列表”中，这样下一次通信，只要在“已知设备的列表”中选择该蓝牙设备就可以建立连接，不必再做确认。接着进行步骤307；若在步骤304中“已知设备的列表”中有用户期望连接的蓝牙设备，说明与蓝牙设备之前有进行过通信，即与蓝牙设备已经完成配对，该蓝牙设备地址已知，则直接进行步骤307。
步骤307从“已知设备的列表”中用户选择期望连接的蓝牙设备。步骤308：如果微处理器3没有从蓝牙通讯模块2接收到通信请求，微处理器3就会进入等待状态，使蓝牙通讯模块2处于接收通信请求的状态，即步骤312。当微处理器3从蓝牙通讯模块2接收到通信请求准备进行通信时执行步骤309，微处理器3控制蓝牙通讯模块2与所选的蓝牙设备即通信对端设备建立L2CAP34连接、RFCOMM35连接、SDP36连接、OBEX37连接、ACL连接、SCO连接。连接建立后进行步骤310接收或发送文件，即进行两设备间的数据传输。当前的文件传送完成后，在不超时的情况下，可以返回步骤310持续传送下一个文件；如果两文件传送的间隔超时，设备进入等待状态，步骤312。
步骤312等待状态下，一旦蓝牙通讯模块2接收到通信请求，则返回步骤309建立设备间的连接，进行接收或发送文件。
本实施例作为从设备与外部蓝牙设备连接时，连接操作由外部蓝牙设备完成，本实施例仅执行应答及进行接收或发送文件的操作。
本实施例与外部蓝牙设备间可以同时传送图像数据和语言音乐信号，它们使用异步无连接(ACL)信道来传送图像数据；使用同步面向连接(SCO)信道来传送语言音乐信号。
图3的步骤310中的“发送文件”处理的图像和音频信息发送流程，请参看图4。
步骤401电视主电路1连续输出视频信号。步骤402，电视主电路1输出的视频信号由微处理器(CPU)3的帧采样输入端口32接收到微处理器3的帧采样(CAMERA)模块。步骤403，等待用户的操作按键信息：如果用户发送按键信息“截取图像”，执行步骤404截取电视当前一帧图像，然后在步骤405调用中间协议层对图像数据进行L2CAP打包、HCI打包，步骤406再将HCI数据包通过微处理器3的异步串行数据输入/输出(UART)端口31即UART/USB接口送到蓝牙通讯模块2中。
步骤407蓝牙通讯模块2中接收控制器及其HCI驱动模块通过数字式数据输入/输出端口24即本身的UART/USB接口接收微处理器3发送过来的HCI数据包；步骤408，HCI数据包经过蓝牙通讯模块2中HCI固件转化为基带数据包，并送给基带协议层处理；步骤412，基带对送来的数据进行解码，将其变为可以发送的位数据流，经过步骤413调制为异步无连接(ACL)信道的信号后通过RF天线发送给外部蓝牙设备，步骤414。
步骤409电视主电路1连续输出音频信号。步骤410，电视主电路1输出的音频信号送到蓝牙通讯模块2中的音频编解码器；步骤411，音频信号转换为数字音频信号，然后步骤412送到基带层处理，合入到一个语音数据包中，基带对其进行解码，将其变为可以发送的位数据流，经过步骤413调制为同步面向连接(SCO)信道的信号通过RF天线发送给外部蓝牙设备，步骤414。
图3的步骤310中的“接收文件”处理的图像和音频信息接收流程，请参看图5。
步骤501，蓝牙通讯模块2中的RF天线接收到外部蓝牙设备发出的射频信号。传递图片信息的ACL信道的信号和传递音频信息的SCO信道的信号通过步骤502解调，步骤503送到基带层进行编码，转化为基带数据包。
其中，步骤503基带中的视频信号(ACL数据包)504在步骤505中经过HCI驱动模块组合成HCI数据包，由步骤505通过蓝牙通讯模块2中数字式数据输入/输出端口24即本身的UART/USB接口送CPU模块即微处理器3进行处理。
步骤505，CPU模块通过本身的UART/USB接口接收蓝牙通讯模块2发来的HCI数据包，经过步骤507HCI解包、L2CAP解包处理，将处理后的图像数据送到步骤508判断图像分辨率的大小：如果分辨率大于1024×768，则执行步骤509根据图像格式类型进行相应的图像编码压缩处理，使其分辨率等于1024×768，然后将压缩处理后的数字视频信号510送入步骤511；如果分辨率不大于1024×768，则将该数字视频信号510送入步骤511交图形协处理器4处理。步骤511中图形协处理器4负责显示器15屏幕上图像显示的预处理，使得图像的显示速度更快，色彩更丰富，并且更细致。然后步骤512将处理好的图像信息传送给电视主电路1，经过电视主电路1内部图形处理，最后在显示器15上显示这幅图像。
而步骤503基带中的音频信号(SCO数据包)513在步骤514处理为数字音频信号，在步骤515数字音频信号通过蓝牙通讯模块2内置的音频编解码器转换成模拟音频信号516，然后步骤517模拟音频信号516发送到电视主电路1内部进行功率放大；最后由步骤518在数字电视主电路1的扬声器16上播放。
本实施例中，蓝牙通讯模块2与微处理器3通过异步串行数据输入/输出(UART)接口进行HCI数据包的交换，UART接口之间有发送数据(TXD)，请求发送(RTS)，接收数据(RXD)，清除发送(CTS)四个通道。同理，蓝牙通讯模块2与微处理器3通过USB接口进行HCI数据包的交换，USB接口有两个通道：数据正(DP)和数据负(DN)。如果蓝牙通讯模块2与微处理器3的驱动电平不一样的话，需要用UART/USB缓冲器进行电平转换。如果实际使用的蓝牙通信模块2没有内置音频编解码器，则可外接一个音频编解码器来实现。
二、实施例二
本发明具有蓝牙通讯功能的数字电视机的第二个实施例的方框结构如图6所示。
该数字电视机由主电路1′与蓝牙通讯模块2相互连接而成。
主电路1′具有独立的音频输入端口11′、音频输出端口12′、具有帧采样(CAMERA)功能的微处理器13′、数字式视频输入端口、数字式视频输出端口、显示器15′和扬声器16′。
蓝牙通讯模块2的天线21为2.4GHz全向射频天线。蓝牙通讯模块2的音频输入端口22连接主电路1′的音频输出端口12′。蓝牙通讯模块2的音频输出端口23连接主电路1的音频输入端口11′。蓝牙通讯模块2的数字式数据输入/输出端口24连接微处理器13′的异步串行数据输入/输出(UART)端口131′。微处理器13′的帧采样输入端口132′连接主电路1内部的视频输出端口；微处理器13′的图像数据输出端口连接主电路1′内部的视频输入端口。
本实施例配置的软件与前一实施例大体相同，即其工作流程与前一实施例相同，从而本实施例具有的功能与前一实施例相同，此处不再重复。
以上所述，仅为本发明较佳实施例，故不能以此限定本发明实施的范围，即依本发明的技术方案及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应属于本发明专利涵盖的范围。
Claims (4)
1.具有蓝牙通讯功能的数字电视机，其特征在于：该数字电视机主电路具有音频输入端口、音频输出端口和视频输入端口，该数字电视机还包含一个蓝牙通讯模块及一个微处理器；蓝牙通讯模块的数字式数据输入/输出端口连接微处理器的一组串行数据输入/输出端口；蓝牙通讯模块的音频输入端口连接该数字电视机主电路的音频输出端口；蓝牙通讯模块的音频输出端口连接该数字电视机主电路的音频输入端口；微处理器的另一组数据输出端口连接该数字电视机主电路的视频输入端口；蓝牙通讯模块以异步无连接信道接收一幅图片的分组图像数据，并传送到微处理器，由微处理器解包处理成数字视频信号送数字电视机主电路进行图像显示处理后交显示器显示该幅图片；蓝牙通讯模块以同步面向连接信道接收语言音乐的信号，并传送到数字电视机主电路放大后交扬声器播放该语言音乐；数字电视机主电路送出的语言音乐信号交蓝牙通讯模块以同步面向连接信道向外传播。
2.根据权利要求1所述的具有蓝牙通讯功能的数字电视机，其特征在于：所述的微处理器的另一组数据输出端口经一个图形协处理器连接该数字电视机主电路的视频输入端口；微处理器解包处理后的图像数据由图形协处理器对图像的色彩、分辩力做预处理后形成数字视频信号送数字电视机主电路进行图像显示处理后交显示器显示该幅图片。
3.根据权利要求1或2所述的具有蓝牙通讯功能的数字电视机，其特征在于：所述的数字电视机主电路还具有视频输出端口，微处理器为具有帧采样功能的图像处理器，其帧采样输入端口连接该数字电视机主电路的视频输出端口；微处理器对数字电视机主电路送出的视频输出信号进行帧采样后作分组图像数据打包交蓝牙通讯模块以异步无连接信道发送该幅图片的分组图像数据。
4.根据权利要求3所述的具有蓝牙通讯功能的数字电视机，其特征在于：所述的微处理器将一幅图片的分组图像数据解包处理后，判断该幅图片的对分辨率，若其分辨率大于显示器分辨率的作图像压缩；否则，不作图像压缩；由此产生的数字视频信号送数字电视机主电路进行图像显示处理后交显示器显示该幅图片。
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