CN1846443A - 全数字家庭影院 - Google Patents

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Koninklijke Philips Electronics NV
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Abstract

一种家庭娱乐系统(100)包括不具有冗余能力的利用数字链路(115，125，130)连接的模块(120，135，140)。网关(110)从因特网、数字电缆或卫星网络、或者数字地面网络接收外部信号。网关被连接到包括DVD/CD－RW(520)和/或硬盘(HD)(530)的存储/回放模块(135)、数字音频放大器模块(140)以及视频显示模块(120)。存储/回放模块(135)回放和记录内容。版权保护允许用户将节目存储在HD上，将它们备份在DVD上，或者直接记录在DVD上。音频放大器包括音频解码器(420)，以提供音频输出，并具有控制面板来从HD或DVD播放器中回放音乐。视频显示模块仅支持视频能力并包括视频解码器(320)。这些模块共享网关上的条件接入部件(220)。

Description

全数字家庭影院
本发明一般涉及家庭娱乐系统。
许多不同类型的家庭娱乐产品当今是可利用的。这些产品一般是以电视为中心的，并具有许多连接器，用于音频、视频以及有可能还用于数字和模拟链路。这些连接器可以包括音频连接器诸如DolbyAC3、5.1(带有五个扬声器和一个辅助低音喇叭的Dolby数字环绕声)等以及诸如用于SCART电缆的视频连接器。而且，在不同产品之间具有大量的冗余能力。例如，在网关诸如机顶盒(STB)或免费观看地面(FTV)盒上或者在可重写DVD(DVD-RW)和音频放大器上，不需要AC3解码能力。同样，存储/回放产品比如DVD播放器具有各种专用集成电路和软件来执行音频和视频解码。然而，电视、放大器和机顶盒也具有音频解码器。在另一个例子中，考虑机顶盒和电视的组合。每个设备都具有调谐器，并且还可能具有不被使用的许多音频输出，例如，插座。这些冗余性转化为额外的制造成本和增加用户安装和使用这些产品的复杂性。
本发明解决上面的和其他的问题。
在本发明的特定方面，提供一种家庭娱乐系统，其包括用于接收具有音频和视频数据分量的外部数字音频/视频信号的网关、以及经由相应的数字链路连接到该网关上的视频显示模块、音频放大器模块和存储/回放模块。视频显示模块专用于显示视频数据分量，音频放大器模块专用于再现音频数据分量，以及存储/回放模块专用于存储和回放至少音频和视频数据分量之一的存储/回放功能。以这种方式，避免了冗余部件，并且减少了成本。而且，网关上的资源诸如条件接入部件可以被这些模块共享。
还提供家庭娱乐系统中的相应模块以及用于提供家庭娱乐系统的方法。
在附图中：
图1图示根据本发明的家庭娱乐系统的方框图；
图2图示根据本发明的网关；
图3图示根据本发明的视频显示模块；
图4图示根据本发明的音频放大器模块；和
图5图示根据本发明的存储/回放模块。
在附图中，相同编号的元件彼此对应。
图1图示根据本发明的家庭娱乐系统的方框图。该家庭娱乐系统100包括许多专用于执行特定功能的模块或独立部件。连接网关110，以接收比如来自因特网的外部信号、或者来自天线、电缆或卫星抛物面天线的其他广播信号。例如，网关110可以包括机顶盒，用于从数字电缆网络、卫星网络、数字地面网络和/或因特网接收外部音频/视频信号。音频/视频信号包括音频和视频数据部分或分量，诸如数据分组。网关110经由相应的数字链路115连接到视频显示模块120，经由相应的数字链路130连接到数字音频放大器模块140，并经由相应的数字链路125连接到存储/回放模块135，其中存储/回放模块135包括例如至少DVD/CD-RW或硬盘(HD)，并且可以提供多路环绕声能力，比如用于Dolby 5.1。存储/回放模块135还可以经由数字链路直接连接到音频放大器模块140。如果网关110包括可选的音频解码器，则网关110可以耦合到扬声器150。
图2图示说明根据本发明的网关。网关110包括不同的调谐器210、212和214，用于分别地诸如从卫星、电缆和地面网络接收不同的音频/视频流。网关110还可以具有网络接口216，比如电话链路，用于例如经由TCP/IP协议接收因特网数据。因特网数据也可以被嵌入在任一卫星、电缆和地面信号中。一个或多个条件接入(CA)部件220被用于在接收到的音频/视频数据被加扰时解扰所接收到的音频/视频数据。带有存储器232的控制器230控制加扰的或解扰的音频/视频数据或因特网数据的处理和流动。网关110经由比如按照IEEE 1394标准提供的数字接口240与其他的模块通信。可选的音频解码器250将音频信号提供给扬声器。一般来说，网关110可以提供各种应用。调谐器210、212和214可以处理以各种格式例如DVB-数字视频广播、ATSC-高级电视系统委员会或OpenCable(开放式电缆)格式提供的信号。调谐器210、212和214以及条件接入(CA)部件220允许网关110通过数字链路将音频/视频(A/V)输入信号的系统控制和捕获以及A/V流的传输提供给其他的模块，而无需A/V解码。
尤其，如上所述，由网关110接收的外部音频/视频信号可以包括加扰的和编码的音频/视频数据。例如，音频/视频数据可以按照比如MPEG-2方案来编码，以提供可靠的、带宽有效的通信。使用各种编码技术比如运动补偿和估算来减少表示一幅图面所需要的视频数据量。类似地，音频编码技术比如Dolby AC3使用感知编码，以允许在优化所感觉到的声音质量的同时使用更低的数据速率。然而，这样的技术是处理器密集型的，并因此需要具有相当大的解码功率(能力)量的解码器。编码的音频/视频信号使用条件接入技术比如加密来加扰，以确保只有被授权的用户才能够访问该数据。条件接入部件220可以被提供合适的信息，用于以各种方式接入(访问)该数据，比如经由智能卡阅读器235，其中该阅读器读取用户提供的智能卡。
网关110可以利用或加扰或解扰格式将音频/视频数据传送到其他模块120、135和140。例如，被解扰的视频和音频数据可以分别地被传送到视频显示模块120和音频放大器模块140，如果用户已请求播放直接来自于所接收的音频/视频流的电视节目。或者，网关110可以将加扰的音频/视频数据传送到存储/播放模块135，以便在那里存储。然后，所存储的数据可以在以后利用视频显示模块120和/或音频放大器模块140通过经由网关110发送请求给存储/回放模块135来接入，以获得加扰的音频/视频数据。随后，网关110使用条件接入部件220来解扰数据，并将解扰的数据提供给视频显示模块120和/或音频放大器模块140。在任何情况下，解扰和编码的视频数据在视频显示模块120上进行解码，以便在那里显示，而且解扰的和编码的音频数据在音频放大器模块140上进行解码，以便在那里再现。网关110以及模块120、135和140可以被提供用于实现在此所论述的功能的恰当部件。在网关110中，这些部件可以包括控制器230、存储器232和存储在存储器232中的并由控制器230执行的软件，以实现所希望的功能。
图3图示说明根据本发明的视频显示模块。视频显示模块120仅仅支持视频能力，并因而包括用于解码由网关110经由相应的数字链路115提供给它的解扰的、编码的视频信号的视频解码器320。视频显示模块120经由数字接口300与网关通信，并包括带有存储器312的控制器310，用于执行软件以实现希望的功能。视频解码器320可以具有解码不同格式的视频数据的能力。显示器330比如平板显示器向用户提供视频输出。
图4图示说明根据本发明的音频放大器模块。数字音频放大器140提供所有必需类型的音频输出，比如用于连接到扬声器150，而且可以具有控制面板，以允许用户回放来自存储/回放模块135的音乐。可以包括音频解码器420，比如AC3/立体声解码器，用于解码由网关110经相应的数字链路130提供给它的解扰的、编码的音频信号。音频解码器420可以具有解码不同格式的音频数据的能力。可选地，音频解码器250被提供在网关110中，以便直接从网关110向扬声器150提供被解码的音频信号。在不使用数字音频放大器140时，可以使用这个解决方案。扬声器150(图1)还被连接到数字音频放大器140，用于再现声音。音频放大器模块120经由数字接口400与网关110通信，并且包括带有存储器412的控制器410，用于执行软件，以获得所想要的功能，包括音频放大。
图5图示说明根据本发明的存储/回放模块。存储/回放模块135经由数字接口500与网关110通信，而且包括带有存储器512的控制器510，用于执行软件以实现所想要的功能，包括数据存储和回放。存储/回放模块135仅仅回放和记录内容，并且可以具有存储和回放不同格式的音频和视频数据的能力，而且可以包括DVD-RW存储/播放器520和HD存储/播放器530，包括恰当的光或磁头，用于从光或磁存储媒体中读数据和将数据写到光或磁存储媒体。存储/回放模块135还可以提供版权保护特性，以允许用户将节目存储在硬盘(HD)上，将它们备份到DVD上或者直接记录在DVD上。
存储/回放模块135和视频显示器120没有音频能力比如音频解码。类似地，音频放大器模块140没有视频解码能力，而且视频显示模块120一般不需要有音频能力，比如音频解码。然而，存储/回放模块135能够自和至数字链路125记录/回放内容，以允许视频显示模块120接入所存储的视频数据，并允许音频放大器模块140接入所存储的音频数据。例如，视频显示模块120和/或音频放大器模块140能够分别经由网关110发送请求，以接入所存储的视频和音频数据。网关110检索所存储的视频和音频数据，并将其分别提供给视频显示模块120和/或音频放大器模块140。如果需要的话，由条件接入部件220执行解扰。
有利地，带有专用模块120、135和140的家庭娱乐网络100没有冗余能力，这通过在不需要解码器的地方除去解码器来减少每个产品的成本。另外，使用数字链路来连接模块120、135和140与网关110，这限制了支持这些设备的电缆的数量，从而使安装处理简单并提供更整洁的安装。例如，数字链路可以基于IEEE 1394标准来提供。这允许模块120、135和140共享A/V流，例如，这些A/V流可以由网关110录成磁带并由视频显示模块120、音频放大器模块140和存储/回放模块135使用。在另一种情况下，存储/回放模块135可以在显示器120正在显示另一个电视节目的同时从网关110记录电视节目。数字链路的使用所提供的灵活性允许我们通过提供新模块和共享这些模块间的能力而容易扩展家庭影院系统100。而且，如果希望的话，可以使用不同的标准来提供不同的数字链路。
不是将硬件和软件添加到家庭娱乐系统中的每个部件上，因为这不必要地增加了花销，而可以将本发明的模块认为是利用数字链路粘接的砖块。每个砖块或模块专用于一种类型的功能/服务并且仅嵌入所需要的硬件和软件。该家庭娱乐系统构造更类似于PC母板，其中所有的资源都被连接在数字链路(PC总线)周围而且它们被专用。因而，利用只具有视频能力并且也许还具有有限音频能力的显示器取代电视。机顶盒或网关只包含调谐器，而DVD播放器仅包括播放器，以此类推。利用这样的系统，我们在仍然提供先进的、高性能系统的同时能够具有每个盒更多的共享资源。
另一个优点涉及版权保护，因为可以在数字链路上以不解码就不能够记录和再现的格式来提供数据，例如，用于烧(写到)DVD。例如，存储/回放模块135上的DVD可以记录不能够利用视频显示模块120直接播放的被加扰的MPEG-2传送流。为了播放记录，该流必须经过网关110上的条件接入部件220。这恰好是由本发明的全数字家庭影院所提高类型的灵活性，例如，其中条件接入部件220变成由该系统的所有模块所共用的资源。本发明的家庭娱乐系统可以与用于将数字家庭娱乐产品连网的开放式规范诸如家庭音频视频互操作性或HAVi标准一起使用。如果希望的话，也可以使用其他的标准。
虽然已经示出并描述被认为是本发明的优选实施例的内容，当然，将认识到，容易在形式或细节上作出各种修改和变化，而不脱离本发明的精神。因此，意图在于，本发明并不限于所描述和所图示说明的精确形式，但应当解释为覆盖可以落在所附权利要求范围内的所有修改。

Claims (18)

1.一种家庭娱乐系统，包括：
网关(110)，用于接收具有音频数据分量和视频数据分量的外部数字音频/视频信号；和
经由相应的数字链路(115，130，125)连接到网关的视频显示模块(120)、音频放大器模块(140)和存储/回放模块(135)；
其中：
视频显示模块(120)专用于显示视频数据分量，音频放大器模块(140)专用于再现音频数据分量，而存储/回放模块(135)专用于存储和回放至少音频数据分量和视频数据分量之一的存储/回放功能。
2.权利要求1的家庭娱乐系统，其中：
存储/回放模块(135)包括至少DVD/CD-RW(520)和硬盘(HD)(530)之一。
3.权利要求1的家庭娱乐系统，其中：
视频显示模块(120)包括视频解码器(320)，用于解码由网关(110)经由相应的数字链路(115)提供给它的已编码的视频信号。
4.权利要求1的家庭娱乐系统，其中：
音频放大器模块(140)包括音频解码器(420)，用于解码由网关(110)经由相应的数字链路(130)提供给它的已编码的音频信号。
5.权利要求1的家庭娱乐系统，其中：
外部数字音频/视频信号来自因特网。
6.权利要求1的家庭娱乐系统，其中：
外部数字音频/视频信号来自至少数字电缆网络、数字卫星网络和数字地面网络之一。
7.权利要求1的家庭娱乐系统，其中：
音频放大器模块(140)播放由网关(110)从存储/回放模块(135)中检索的音频数据。
8.权利要求1的家庭娱乐系统，其中：
视频显示模块(120)播放由网关(110)从存储/回放模块(135)中检索的视频数据。
9.权利要求1的家庭娱乐系统，其中：
存储/回放模块(135)和视频显示模块(120)没有音频解码能力。
10.权利要求1的家庭娱乐系统，其中：
音频放大器模块(140)没有视频解码能力。
11.权利要求1的家庭娱乐系统，其中：
网关(110)包括多个数字调谐器(210，212，214)，用于从各个不同的数字网络中接收数字信号。
12.权利要求1的家庭娱乐系统，其中：
音频和视频数据分量被加扰；
网关(110)包括条件接入(CA)部件(220)，用于解扰被加扰的音频和视频数据分量，以提供解扰的音频和视频数据分量。
13.权利要求1的家庭娱乐系统，其中：
条件接入模块(220)可被视频显示模块(120)、音频放大器模块(140)和存储/回放模块(135)接入，以便经由其相应的数字链路(115，130，125)接收解扰的和编码的音频和视频数据分量。
14.权利要求1的家庭娱乐系统，其中：
网关(110)包括条件接入(CA)部件(220)；
音频和视频数据分量被加扰；
网关(110)提供加扰的音频和视频数据分量，用于存储在存储/回放模块(135)上；和
一旦接收到视频显示模块(120)的请求，网关(110)从存储/回放模块(135)中检索被加扰的视频数据分量，并在条件接入部件(220)上解扰被加扰的视频数据分量，以提供解扰的视频数据分量给视频显示模块(120)，以便在其上面解码和显示。
15.权利要求1的家庭娱乐系统，其中：
网关(110)包括条件接入(CA)部件(220)；
音频和视频数据分量被加扰；
网关(110)提供被加扰的音频和视频数据分量，用于存储在存储/回放模块(135)上；和
一旦接收到音频放大器模块(140)的请求，网关(110)从存储/回放模块(135)中检索被加扰的音频数据分量，并在条件接入部件(220)上解扰被加扰的音频数据分量，以提供解扰的音频数据分量给音频放大器模块(140)，以便在其上面解码和再现。
16.权利要求1的家庭娱乐系统，其中：
存储/回放模块(135)支持版权保护特性，以控制其上面的数据存储。
17.一种家庭娱乐系统中的模块，该模块包括：
用于在家庭娱乐系统(100)中从网关(110)接收数字音频/视频信号的至少被编码的音频数据分量和被编码的视频数据分量之一的装置(300，400，500)；
其中网关(110)从外部源接收数字音频/视频信号；
至少一个数字链路(115，130，125)，用于将用于接收的装置(300，400，500)链接到网关；和
专用于以下之一的装置(320，330；420；520，530)：解码和显示被编码的视频数据分量，解码和再现被编码的音频数据分量，以及执行存储/回放功能，用于存储/回放至少被编码的音频数据分量和被编码的视频数据分量之一。
18.一种用于提供家庭娱乐系统的方法，包括：
在网关(110)上接收外部数字音频/视频信号，外部数字音频/视频信号具有被编码的音频数据分量和被编码的视频数据分量；
经由相应的数字链路(115)将至少被编码的视频数据分量传送到专用的视频显示模块(120)，用于解码和显示；
经由相应的数字链路(130)将至少被编码的音频数据分量传送到专用的音频放大器模块(140)，用于解码和再现；和
经由相应的数字链路(125)将至少被编码的音频数据分量和被编码的视频数据分量之一传送到专用的存储/回放模块(135)，用于执行存储/回放功能。
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