CN1980319B - 配备有通用cpu的数字电视及其信号处理方法 - Google Patents

Abstract

提供了一种配备有具有比嵌入CPU的性能高的性能的通用CPU的数字电视及其信号处理方法。根据该数字电视和方法，如果给数字电视通电，则不管是否完成系统引导，接收数字广播数据并对其解码，在执行系统引导的同时，使得解码的信号输出到显示设备。因此，在给该数字电视通电之后，用户不需要等待完成系统引导，在执行引导处理的同时，能够观看数字广播。

Description

配备有通用CPU的数字电视及其信号处理方法 

本申请要求于2005年12月5日提交到韩国知识产权局的第10-2005-0117667号韩国专利申请的优先权，该申请完全公开于此以资参考。 

技术领域

本发明涉及一种数字TV，更具体地讲，涉及一种配备有通用CPU的数字电视以及其中的信号处理方法。 

背景技术

随着数字消费电子装置的会聚趋势的加速，可观看数字广播的数字电视开始处理应用程序，例如游戏和互联网浏览器，以向用户提供除了接收广播之外的各种服务。因此，现今数字电视需要能够处理更多数据的高端CPU。由于作为传统嵌入CPU的ARM或MIPS CPU的性能不足以使用在需要具有500MHz或更高速度的CPU的数字电视中，近来引入了替代传统CPU的作为通用CPU的采用x86处理器的数字电视。 

图1示出普通x86系统的结构。 

如图1所示，x86系统可被分为分别围绕北桥和南桥为中心的两部分。北桥连接CPU、存储器以及PCI总线，并且提供高数据率。南桥管理连接外围装置的相对慢的数据线，例如硬盘数据线、USB总线以及ISA总线，南桥可通过北桥连接到CPU。 

当此系统应用到数字电视时，通过MPEG解码器对以MPEG传输流形式接收的数字广播数据解码，并且将解码广播信号通过PCI总线发送到图形处理器。同时，x86 CPU产生涉及应用程序(例如网页浏览器)的图形，并且该图形发送到视频处理器。视频处理器合成并处理图形，并将结果输出到显示设备。 

图2示出在安装有x86的传统数字电视的引导处理。由于x86系统具有与嵌入式系统不同的通用结构，如果通电，则CPU、系统存储器和外围装置不会彼此立即通信和操作，并且需要一系列的引导操作。此引导处理包括通 电、执行BIOS程序、加载操作系统并且加载装置驱动器。仅在完成此引导处理之后，系统部件操作，从而用户能够观看数字节目以及应用图形，例如网页浏览器。由于其经常花费8至20秒来执行此引导处理，因此用户必须在打开数字电视之后等待直到引导处理完成。 

发明内容

本发明的方面涉及一种甚至在通电之后执行引导处理的同时，使用户能够观看数字广播的数字广播接收设备，以及数字广播接收设备中的信号处理方法。 

根据本发明的一方面，提供一种数字电视设备，包括：数字电视(DTV)模块，如果通电，则不管是否完成系统的引导，独立地接收数字广播数据，并对该数据解码；和通用中央处理单元(CPU)，在执行系统引导的同时，通过预定端口接收从DTV模块输出的信号的输入，并将该信号输出到预定显示设备。 

DTV模块可包括：信号处理单元，在执行系统引导的同时，根据用户输入的频道改变信号改变接收频道。 

在完成系统引导之后，遥控器信号处理单元可将用户输入的应用程序控制信号传送到通用CPU。通用CPU可以是x86处理器，端口可以是视频接口端口(VIP)。 

根据本发明另一方面，提供一种在数字电视中处理信号的方法，该方法包括：如果通电，不管是否完成系统的引导，独立地接收数字广播数据并对该数据解码；和在执行系统引导的同时，将解码的信号输出到预定显示设备。 

根据本发明的另一方面，提供一种在数字电视中使用的通用CPU设备，该设备包括：输入端口，接收通过对数字广播数据解码获得的信号；和输出端口，在执行系统引导处理的同时，将输入信号输出到预定显示设备，其中，由外部DTV模块输入所述输入信号，如果通电，则不管是否完成系统引导，所述外部DTV模块接收数字广播数据并对该数据解码。 

根据本发明的另一方面，提供一种处理在数字电视中使用的通用CPU的信号的方法，该方法包括：接收通过对数字广播数据解码获得的信号；和在执行系统引导处理的同时，将输入信号输出到预定显示设备，其中，由外部DTV模块输入所述输入信号，如果通电，则不管是否完成系统引导，所述外部DTV模块接收数字广播数据并对该数据解码。

根据本发明的另一方面，提供一种在其上实现了用于执行在数字电视中通用CPU的信号处理方法的计算机程序的计算机可读记录介质。 

附图说明

通过参照附图对其示例性实施例进行的详细描述，本发明的以上和其他方面将会变得更加清楚，其中： 

图1示出传统x86系统的结构； 

图2示出安装有x86的传统数字电视中的引导处理； 

图3示出根据本发明示例性实施例的在数字电视中的引导处理； 

图4是示出根据本发明示例性实施例的在数字电视中处理信号的方法的流程图； 

图5是根据本发明示例性实施例的数字电视的结构的框图；和 

图6是根据本发明示例性实施例的x86 CPU的结构的框图。 

具体实施方式

现在，参照附图来更全面的描述本发明的方面，本发明示例性实施例在附图中显示。 

图3示出根据本发明示例性实施例的数字电视中的引导处理。根据本发明示例性实施例的数字电视包括：数字电视(DTV)模块，只要通电，而不管是否完成包括执行BIOS程序的一般引导处理，则接收数字广播，对数字广播解码并将其输出。也就是说，如果在系统中通电，同时正在执行引导处理(引导处理包括执行BIOS程序、加载操作系统以及加载装置驱动(D/D))，则DTV模块接收数字广播，对数字广播解码并将其输出，从而甚至在完成引导处理之前，用户也能够在电视屏幕上观看广播。 

在这种情况下，直到完成引导处理，都不完全加载装置驱动器，因此不能执行例如网页浏览器的应用程序。然而，可将能够处理改变频道的遥控器信号的遥控器信号处理单元布置在DTV模块中，从而甚至在完成引导处理之前，用户也能够通过使用遥控器来改变频道。也就是说，根据本示例性实施例，在使用x86处理器的数字电视中的长引导时间期间，尽管不能控制各种应用程序，但是能够使用作为数字电视的功能。 

图4是示出根据本发明示例性实施例的数字电视中处理信号的方法的流程图。 

如果在操作410给系统通电，而不管是否执行BIOS程序，则在操作420，DTV模块用于接收数字广播数据并对其解码。在正在执行引导处理的同时，在操作430，将解码的广播信号发送到显示设备，从而用户能够观看该广播。如上所述，甚至在完成引导处理之前，如果用户接收到改变频道的输入信号，则在操作440，根据接收的信号改变接收频道。 

如果在操作450完成引导处理并且所有部件准备好操作，则解码的广播信号并不如上所述直接输出到显示设备，而是在操作460，通过处理过程，例如将信号与涉及各种应用程序的图形合成，并且将结果缩放，随后输出到显示设备。 

在完成引导处理之后，系统的所有部件的操作可用。因此，即使接收到指示在DTV模块本身不能处理的例如执行或终止应用程序的处理的用户输入信号，也能根据接收的信号正常控制各种应用程序，例如网页浏览器和游戏。 

图5是根据本发明示例性实施例的数字电视的结构的框图。 

参照图5，根据本发明示例性实施例的数字电视包括：x86 CPU 500、DTV模块510、RAM 520和转换器540和550。DTV模块510包括解码器511、信号处理单元512和调谐器513。 

如上所述，DTV模块510对接收的广播数据解码，而不管是否完成系统的引导处理。DTV模块510可以芯片的形式安装在数字电视中，或者可以与电视分离地实现，例如实现为机顶盒。 

解码器511接收以MPEG或H.264格式压缩的广播数据，并对其解码，随后将解码结果输出到x86 CPU 500。 

根据本示例性实施例，甚至当正在执行引导处理时，x86 CPU 500也接收从解码器511输出的信号，随后应将该信号传送到显示设备530。然而，由于在完成引导处理之前不能使用例如PCI总线(未显示)的数据总线，因此解码的信号通过视频接口端口(VIP)(未显示)发送到x86 CPU 500。VIP是用于发送符合VESA 2.0标准的视频信号的DMA引擎和端口。然而，由于仅在执行BIOS之后驱动VIP端口，因此如果通电，则最好BIOS应激活VIP端口。同时，如果DTV模块510不支持VIP信号，则可采用将解码器511的输出转 换为VIP信号的转换器550。 

信号处理单元512接收用户输入的频道改变信号，同时执行系统的引导处理，并且根据该信号，控制调谐器513改变广播频道。 

在完成引导处理之前，除了改变频道之外，用户不能控制应用程序，例如网页浏览器和游戏，但是在完成引导处理之后，如果用户输入控制这些应用程序的信号，则信号处理单元512将该信号传送到x86 CPU 500，从而x86CPU 500能够处理该信号。可通过例如RS232的串行端口发送此应用程序控制信号。 

x86 CPU 500将从解码器511接收的广播信号发送到显示设备530，同时执行引导处理，从而甚至在完成引导处理之前，用户也能够观看广播。 

此外，在完成引导之后，x86 CPU 500通过使用嵌入x86 CPU 500中的视频处理器将涉及存储在作为系统存储器的RAM 520中的应用程序的图形与从DTV模块510接收的广播信号合成并将其处理，随后将结果发送到显示设备530。将在稍后更加详细地解释x86 CPU 500。 

如果x86 CPU 500不支持应输入到显示设备530的信号的格式，则可放置将输出信号转换为具有适合于显示设备的格式的信号的转换器540。 

例如，如果在x86 CPU 500中产生的信号是RGB格式，则转换器540接收该信号，并将该信号转换为YPbPr信号，从而显示设备530可处理该信号，随后将该信号输出到显示设备530。 

图6是根据本发明示例性实施例的嵌入的x86 CPU的结构的框图。 

如图6所示，嵌入的x86 CPU包括：VIP端口，用于从DTV模块接收广播信号；接口单元0，连接高速模块；接口单元1，连接低速模块；图形处理器，产生涉及各种应用程序的图形；存储器，存储广播信号和图形信号；显示控制器，从存储器读取将显示在显示设备上的数据；和视频处理器，处理广播信号和涉及应用程序的图形，并将处理的数据输出到显示设备。 

在完成引导处理之前，通过VIP端口输入从DTV模块输出的广播信号，随后将广播信号通过接口单元1和0存储在存储器中。显示控制器读取存储在存储器中的广播信号，并将该信号输出到视频处理器。 

视频处理器将通过VIP端口输入的广播信号发送到显示设备，从而甚至在执行引导处理的同时，用户也能够观看数字广播。因此，BIOS程序应激活最先在其他块上流动的信号所需的块。 

随后，如果操作系统和装置驱动都被加载，并且完成引导，则图像处理器产生涉及各种应用程序(例如游戏和网页浏览器)的图形。 

视频处理器通过使用视频混合器将在图形处理器中产生的图形与广播信号合成，并且通过使用视频缩放器和alpha渲染器来执行结果的处理过程，例如缩放。随后，视频处理器通过VOP端口或DAC将结果发送到显示设备。 

明显地，本发明的方面可实现为计算机可读记录介质上的计算机可读代码。计算机可读记录介质是能够存储其后可被计算机系统读取的数据的任何数据存储装置。计算机可读记录介质的例子包括只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、CD-ROM、磁带、软盘以及光学数据存储装置。 

本发明的方面也可实现为经由载波(例如通过互联网的数据传输)的计算机可读记录介质上的计算机可读代码。 

尽管已经参照其示例性实施例具体显示和描述了本发明的方面，但是本领域的普通技术人员应该理解，在不脱离由所附权利要求定义的本发明的精神和范围的情况下，可以对其进行形式和细节上的各种改变。示例性实施例应该认为仅是描述性的，而不是限定目的。因此，本发明的范围不由本发明示例性实施例的详细描述限定，而是由所附权利要求限定，该范围内的所有差别将被解释为包括在本发明中。 

根据本发明示例性实施例，制造采用高性能通用CPU的数字电视从不管引导处理是否完成操作的DTV模块通过VIP接收广播信号。通过这样做，在给该数字电视通电之后，用户不需要等待完成系统引导，在执行引导处理的同时能够观看数字广播。 

另外，在DTV模块终端中实现处理遥控器信号的模块，从而甚至在完成系统引导之前，用户也能够通过使用遥控器改变广播频道。 

Claims (15)

1.一种数字电视设备，包括：

数字电视模块，如果通电，则不管是否执行了BIOS程序，独立地接收数字广播数据，并对该数据解码；和

中央处理单元，在执行系统引导的同时，通过预定端口接收从数字电视模块输出的信号的输入，并将该信号输出到预定显示设备。

2.如权利要求1所述的设备，其中，数字电视模块包括：信号处理单元，在执行系统引导的同时，根据用户输入的频道改变信号改变接收频道。

3.如权利要求2所述的设备，其中，在完成系统引导之后，信号处理单元将用户输入的应用程序控制信号传送到中央处理单元。

4.如权利要求1所述的设备，其中，中央处理单元是x86处理器。

5.如权利要求1所述的设备，其中，端口是视频接口端口。

6.如权利要求5所述的设备，还包括：转换器，将从数字电视模块输出的信号转换为视频接口端口信号，并将该视频接口端口信号输入到端口。

7.如权利要求3所述的设备，其中，遥控器信号处理单元通过使用RS232接口将应用程序控制信号传送到中央处理单元。

8.如权利要求1所述的设备，还包括：转换器，将从中央处理单元输出的信号转换为具有能够被显示设备处理的格式的信号，并将该格式信号输出到显示设备。

9.如权利要求8所述的设备，其中，转换器将RGB信号转换为YPbPr信号。

10.一种在数字电视中处理信号的方法，该方法包括：

如果通电，则不管是否执行了BIOS程序，独立地接收数字广播数据并对该数据解码；和

在执行系统引导的同时，将解码信号输出到预定显示设备。

11.如权利要求10所述的方法，还包括：在执行系统引导的同时，根据用户输入的频道改变信号改变接收频道。

12.一种在数字电视中使用的中央处理单元设备，该设备包括：

输入端口，接收通过对数字广播数据解码获得的信号；和

输出端口，在执行系统引导处理的同时，将输入信号输出到预定显示设备，

其中，由外部数字电视模块输入所述输入信号，如果通电，则不管是否执行了BIOS程序，所述外部数字电视模块接收数字广播数据并对该数据解码。

13.如权利要求12所述的设备，其中，输入端口是视频接口端口。

14.一种处理在数字电视中使用的中央处理单元的信号的方法，该方法包括：

接收通过对数字广播数据解码获得的信号；和

在执行系统引导的同时，将输入信号输出到预定显示设备，

其中，由外部数字电视模块输入所述输入信号，如果通电，则不管是否执行了BIOS程序，所述外部数字电视模块接收数字广播数据并对该数据解码。

15.如权利要求14所述的方法，其中，在接收解码的信号中，通过视频接口端口输入所述输入信号。

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