CN201341169Y - 多功能媒体话机终端 - Google Patents

Abstract

多功能媒体话机终端，由USB接入媒介适配器、音视频信号转换输入/输出处理器、PSTN通讯模块、电话POS支付处理器和嵌入式ARM处理器、Home RF室内无线通信功能模块和2.5G/3G无线移动通信转接处理功能模块构成，嵌入式ARM处理器通过数字信号处理完成音频压缩MPEG、AD－3解码、视频压缩MPEG、H.264解码和标清、高清视频播放处理、立体声音频播放处理，数字内容播放控制、POS支付协议处理，ARM处理器通过总线连接RJ11、音视频输出、USB接口和LCD、拨号键盘；完成PSTN通信协议嵌入式OS和及各种接口的数据通信。

Description

多功能媒体话机终端

技术领域

本实用新型涉及通信、多媒体、电子商务领域的信息终端，多功能媒体话机终端，也是集数字媒体播放和电话POS功能的电话终端，尤其是终端提供基于PSTN号码呼叫方式实现在线支付和数字内容有条件播放控制的操作功能，并扩展支持电话无线终端功能的应用和设置方法。

背景技术

网络的发展推动了音像内容的数字化传播，但目前通过网络提供正版音像数字内容所占网络音像传播内容的比例微乎其微，主要原因是技术的发展使数字内容可以为用户带来更多的多媒体应用体验，网络改变了人们获得音像制品内容的传统方式，进而影响和改变着音像内容的消费文化。互联网络的开放特性和传播内容的免费习惯对正版音像制品数字化内容的有效提供模式和支撑技术提出了挑战，一种理想的状况是：正版音像实现所有内容的全数字化和传播、交易的全数字化，文化音像出版、发行和零售渠道可根据用户内容使用类型的不同考虑提供不同的存储介质或播放终端，定制音像数字内容的播控方式，由此正版音像制品的营销将进入一个全方位的、个性化的网络时代，用户和内容提供商也可以在网上实现资金流、商流和数字内容传输的同步交易。

音像制品数字内容的网络营销可以由三部分组成：音像数字内容的经营管理、内容版权保护、内容下载体验和在线交易，实际上是涵盖了跨媒体传播、内容加密和电子商务等领域。

与传统音像制品的经营理念截然不同，相应的内容提供、推广应用策略也应遵循数字内容传播的业务规律。音像数字内容传播模式示意图见图1。

音像制品数字内容的传播营销与数字电视、IPTV服务存在着一定差异，首先从服务内容来看，IPTV主要支持时移，直播，点播等功能，在用户体验上和广电重合度较高，是广播电视+网络传输模式；而音像制品数字内容的网络传播采用下载存储再离线播放的模式，更加接近互联网，其应用模式和传统的光盘介质播放设备功能较为接近，以替代现有的DVD、VDC、CD播放设备为其发展动力；其次从运营主体来看，因为数字电视、IPTV的直播点播节目对带宽和服务QOS保证要求很高，运营主体一般是拥有基础网络的运营商，而音像制品数字内容的网络传播业务的互联网传播程度高，对网络运营商依赖程度低，适合文化音像公司或者传统的硬件制造商来推广。

音像制品数字内容的网络传播首先是对用户终端的争夺，这是根本也是基础。正版音像制品数字内容的网络传播商业模型中对用户终端的综合应用是关键，正版音像资源可以采取电子商务模式实现网络部署，开发和提供依托用户现有终端资源的媒体播放控制软硬件系统，借助于USB存储外设，综合提供一体化的数字内容下载体验和电子商务服务，并提供不同等级的版权保护。用户现有信息终端主要包括三类：

●网络终端：PC、电话机

●播放终端：DVD、VCD、CD机

●媒体终端：电视机、音响

为实现USB下载存储的音像制品数字内容通过电视机、音响的离线播放和控制，必须设计专用的USB媒体内容播放装置，考虑以用户使用普及率最高的电话机为设计原型，整合数字内容媒体播放器和电话POS支付等功能，采用嵌入式系统技术进行开发和集成一种新的信息终端，定义为：多功能媒体话机终端，通过岁现有电话机功能的平滑升级，在提供传统POTS通话功能的同时，支持多种USB存储设备中的数字内容媒体格式转换和对电视机、音响播放控制、支持PSTN注册号码呼叫验证和电子商务的应用等。

用户只需将多功能媒体话机终端连接至电视机、音响和PSTN，然后连接下载了音像制品数字内容的USB外设。启动工作，并通过PSTN号码自动呼叫验证后，就可通过多功能媒体话机终端的提供的USN内容目录菜单浏览并播放音像。同时，通过把电话号码与用户身份、终端加密代码进行捆绑，如果出现非法用户的操作，能够及时准确地定位和限制该应用，并可根据音像制品数字内容零售电子商务引导信息，完成电话POS的在线支付，并可采用多功能媒体话机终端随附的无线电话子母机提供遥控器操作。

如果电话机终端具备了媒体播控和电子商务的应用处理功能，那么文化音像数字内容提供商就可以结合自身的正板数字音像资源优势，加速推出网络音像制品营销新业务，推进数字音像出版和网络文化产业的发展，对用户而言，在升级传统电话机终端的前提下，可以改变对文化音像产品的消费方式，获得丰富的正版音像内容服务。

本实用新型基于以上思路提出的多功能媒体话机终端总体框架，其最基本的功能是：

●集成电话机(含室内无线电话子母机)、电话POS和数字媒体播放器的功能

●可扩展连接2.5G-3G移动电话网

●外置或扩展内置电话POS，实现数字内容在线交易和IC卡在线支付

●操作与播放便捷：音视频播放与菜单导航、利用无线电话子母机实现遥控操作

●可扩展连接，添加更多的USB硬盘，播放或存储更多数字内容

●高级导航选项，可通过类别、标题、文件名进行内容搜索

●照片浏览功能允许播放音像内容标题/片断内容

●影像浏览功能，可以快进、快退、暂停、查看字幕以及通过文件名进行搜索

●音乐播放功能，可以快进、快退、暂停、随机播放、重复以及通过文件名进行搜索

●播放器上的USB端口可连接USB大容量存储设备，并可提供DRM内容访问控制

●播放器上的RJ-11端口可连接PSTN，提供号码呼叫验证的内容访问控制和在线支付

●高清晰度多媒体接口可连接至超高画质的高清电视机或家庭影院；附加的复合(RCA)输出可与所有电视机完全兼容；

●媒体格式转换软件可将照片、视频、以及音乐文件转换为适合媒体播放使用的最优格式

CN200720025871.4公开了一种投影机，包括显示驱动电路、连接所述显示驱动电路的成像器件，以及可连接外部信号源设备的外部音视频接口，其特征在于，在所述投影机中还包括连接所述显示驱动电路的USB播放电路。实施本实用新型，能够使得投影机直接读取插入到USB接口的移动存储设备中的内容，例如U盘、移动硬盘、各种闪存卡等，并最终将其中的音视频文件解码投影输出，从而避免了复杂的连线，也方便了用户的日常使用。

CN200620158945.7公开了一种个人视频录放机顶盒，它包括：主CPU控制电路、硬盘、USB接口、USB转换接口模块、Buffer，该主CPU控制电路具有一GPIO控制电路。USB接口电气连接USB转换接口模块，USB转换接口模块、硬盘之间采用IDE总线连接，GPIO控制电路用于检测是否有外部USB设备插入，主CPU控制电路控制外部数据拷贝和内部录制数据。与现有技术相比，本实用新型将个人视频录放机顶盒中加入了USB转换接口模块和USB接口，通过USB接口可以把录制的音视频节目拷贝到电脑或音视频播放器进行播放，也可以从电脑中把音、视频和图片文件拷贝到机顶盒的硬盘中，通过个人视频录放机顶盒解码在电视中播放。也就是说可以做为移动硬盘用。

CN200610032609.2公开一种基于用户数字ID的电话支付系统及方法，包括：WEB服务器；IVR系统，包括IVR网关；支付网关服务器，包括电话支付网关。用户通过用户数字ID在WEB上选择商品和购买数量，并由电话支付网关生成订单；之后用户拨打IVR电话进入IVR流程，通过支付查询协议和支付确认协议进行了一系列的一致性判断和确认后，开通服务。采用本发明所述的系统和方法，可以支持以分为单位的购买，且理论上可以支持所有价格的电话购买；同时，本发明所述的系统和方法，也提高了电话支付的安全性和便捷性。以上专利所公开的内容涉及USB播放投影播放、视频录放设备和电话支付系统及方法，但未见将电话、媒体播放和电话支付功能等进行技术整合的系统、方法内容的公开。

发明内容

本实用新型的目的是：提供多功能媒体话机终端，为POTS语音通信、数字内容媒体播放、电话POS支付等应用，提供规范的业务状态控制与技术接口，为终端支持数字内容的播放控制和电子商务应用提供音视频编解码和使用授权验证的补充技术模型；本实用新型的目的还在于：将数字内容播控条件和电子商务应用抽象为统一的消息体，按照统一的PSTN号码解析进行消息体通过PSTN在中心服务平台与终端间的实现交互，同时完成终端与中心平台间的呼叫验证和电话POS支付信息通讯。

本实用新型目的还在于提供一种以嵌入式处理器利用嵌入式软件实现嵌入式操作系统的装置，提供PSTN通讯协议、数字内容媒体格式变换、音视频编解码，使用高性能的嵌入式处理器实现终端音视频播放功能接口，软件实现基于PSTN号码呼叫模式的媒体播放控制应用和电子商务业务创建及支持的装置。

本实用新型目的还在于增加无线通信处理器，利用2.5G/3G无线移动技术实现终端的对移动电话或移动网络接入介质的适配，利用无线HomeRF技术实现子母机室内移动和遥控操作的功能。

本实用新型的目的是这样实现的：多功能媒体话机终端，其特征是由USB接入媒介适配器、音视频信号转换输入/输出处理器、PSTN通讯模块、电话POS支付处理器和嵌入式ARM处理器、HomeRF室内无线通信功能模块和2.5G/3G无线移动通信转接处理功能模块构成，HomeRF室内无线通信功能模块和2.5G/3G无线移动通信转接处理功能模块接嵌入式处理器的输入输出端口；嵌入式处理器连接USB接入媒介适配器、PSTN通讯模块和电话POS支付处理器、通过软件实现基于PSTN号码呼叫的USB媒体数字内容播控、终端以POS支付技术实现对媒体数字内容的在线交易电子商务，嵌入式ARM处理器是利用嵌入式操作系统实现PSTN通讯模块和USB接入媒介适配器实现传输控制协议并实现音视频编解码处理；嵌入式ARM处理器通过数字信号处理完成音频压缩MPEG、AD-3解码、视频压缩MPEG、H.264解码和标清、高清视频播放处理、立体声音频播放处理，数字内容播放控制、POS支付协议处理，ARM处理器通过总线连接RJ11、音视频输出、USB接口和LCD、拨号键盘；完成PSTN通信协议嵌入式OS和及各种接口的数据通信。所述终端设置媒体播放和扩展POS业务应用属性的“热键”，“热键“连接嵌入式ARM处理器的接口；通过嵌入式应用软件系统支持PSTN通信、数字媒体播放和扩展POS业务应用属性，由“热键”域标识功能选控，上电之后或者启用服务后，按所选功能属性域标识提供对应的终端功能域。

多功能媒体话机终端的核心技术涉及PSTN电话通信和POS支付、数字内容格式变换、语音和视频压缩技术、音频/视频编解码技术和播放控制相关协议。作为一种信息电子消费产品，系统的基本结构包括数字电视PSTN通信处理、USB输入单元、音频编解码器、音视频输出模块，HomeRF子母机单元、延时单元、数据处理、存储单元、系统控制单元和操作界面单元。系统的扩展结构包括：HDTV功能模块、电话POS单元、移动通信转接模块等；多功能媒体媒体话机终端软件可以分为应用程序模块、协议控制模块、信号处理模块、音视频编解码和处理模块等几部分。应用程序模块完成终端的用户人机界面功能及数字内容播控、POS数据处理等相关电子商务功能，协议控制模块负责PSTN呼叫和信令交互等功能。

(一).系统架构

随着音像数字内容网络传播和在线交易市场的迅速增长，需要开发和提供符合其应用需求的新型多功能信息终端，而多功能信息终端综合应用功能是关键，用户现有信息终端主要包括三类：

●网络终端：PC、电话机

●播放终端：DVD、VCD、CD机

●媒体终端：电视机、音响

多功能信息终端将集电话通信、媒体播放、内容消费于一体，与用户现有的网络终端、播放终端、媒体终端实现功能融合，以最为普及的电话机及其PSTN拨号通信作为设计原型，根据其多功能信息应用设计导向集成数字内容媒体播控和电子商务实现等功能。按此开发框架设计的多功能媒体话机终端已非传统意义上的POTS电话机，而是具备综合信息和业务处理能力的类PC多功能信息终端。

多功能媒体话机终端作为客户信息终端系统，除了要具有良好的硬件平台外还需要配备不同的软件系统才能使其完成各种功能任务。系统中的软件可以分成三个主要的层：应用层、中间解释层和驱动层，每一层都包含了诸多的程序或接口。

●驱动层包括多功能媒体话机终端硬件的驱动程序和API接口，它主要用于完成对硬件设备的操作，提供操作系统内核以及各种硬件驱动程序。

●中间解释层将多功能媒体话机终端的应用程序指令翻译成CPU能识别的指令，从而通过驱动层去调动硬件设备完成相应的操作。该层包括：嵌入式操作系统、中间件、CA驻留软件等。

●应用层是多功能媒体话机终端中最直观的部分，负责多种业务对应的应用程序提供和协调。可运行的应用程序的目录可按功能需要配置。

数字内容媒体播控和电子商务实现等应用功能的引入，使电话机终端系统的处理功能也变得复杂，必须通过整体设计重新规划话机终端的高效功能架构和操作处理系统，通常开发的精力都集中在对单一功能业务的应用方面，每添加一项新功能可能都需要从头开始设计，否则会增加开发成本和系统的复杂度。而嵌入式技术设计的最大特点就是可以突出个性，多功能媒体话机终端采用嵌入式系统设计，能够对终端系统的开发产生极大的推动作用。嵌入式操作系统可以通过其所提供的各种API来对嵌入式应用系统进行有效的管理。常用到的嵌入式操作系统有OS/2、Linux等，选择嵌入式操作系统有许多优点。

嵌入式系统是指将应用程序、操作系统与计算机硬件集成在一起的系统。它以应用为中心，以计算机技术为基础，而且软硬件可以裁剪，因而是能满足应用系统对功能、可靠性、成本、体积和功耗等严格要求的专用计算机系统。嵌入式系统通常由嵌入式处理器、嵌入式外围设备、嵌入式操作系统和嵌入式应用软件等几大部分组成。多功能媒体话机终端作为一类特殊的计算机系统，嵌入式处理器最明显的优势就是可以方便集成到设备系统中，以适应信息通信技术的不断融合和发展需要。

基于嵌入式系统技术开发的多功能媒体话机终端由嵌入式处理器、嵌入式软件、嵌入式开发工具和嵌入式技术支持系统等组件优化构成。其中，嵌入式处理器基于DSP内核，包含基于可扩展、可编程DSP的SoC(可从DSP内核进行定制)，运行于嵌入式处理器之上的嵌入式软件充分利用芯片资源，内置于可配置的框架内，通过嵌入式操作系统的API提供，以实现快速的软件实施。同时还包含优化的加速器与外设，可以全方位满足产品开发对价格、性能以及功能等多方面的需求。

多功能媒体话机终端亟待增强的能力是对数字内容媒体播控和电子商务实现的支持，以满足用户的相关应用体验。终端采用嵌入式系统技术提供数字媒体音视频解码和播控处理，另外，采用嵌入式系统也令电话机终端实现以POS支付为基础的电子商务应用成为可能。

从嵌入式技术的发展趋势分析；多功能媒体话机终端硬件平台的CPU的性能和效率都将大幅度提升，外接USB存储功能将成为其标准配置，考虑系统的总体性能，通过优化嵌入式系统软件，SoC能把视频解码加速器和IP核集成在一起，可以有效地完成终端系统多数字内容流媒体的解码，音频视处理质量提升，软件优化和视频的解码硬件加速。

(二).系统设计

通过对多功能信息终端集成电话通信、媒体播放、内容消费功能业务特性的详细分析，结合多功能媒体话机终端的系统架构规划，可总结出终端系统设计方面的五项要求：

●具有PSTN网络接入和通信功能，能够利用有线、无线移动等方式接入到PSTN语音服务前端、支持POTS规定的交互通信方式。

●支持流媒体数字内容的主流音视频压缩格式，目前MPEG、H.264、WMV等多种标准在流媒体中都有使用，有些数字内容甚至交叉使用，这与一般广播电视采用单一的MPEG2标准情况完全不同。终端能支持的压缩和转换标准越多，播放就越灵活，产品的使用范围就越广泛。

●具有完善的数字内容条件播放和控制设计，其中包括USB存储数字内容的离线播放，基于PSTN号码呼叫识别的内容DRM保护和POS支付实现等，设计多功能媒体话机终端时要充分考虑到各种增值应用的扩展。

●提供丰富的外部可用的物理接口，其中包括：PSTN网络接口、通用USB外设接口、标准的音视频接口、电话POS接口、以及高保真立体声和数字高清电视接口、无线网络通信接口等功能扩展接口等，以支持对数字内容媒体播控和电子商务实现的应用设计。

●选择嵌入式系统开发平台。低成本、低功耗和稳定性是多功能媒体话机终端设计要遵循的原则，一些早期的电话机功能拓展设计方案采用了基于DSP的一般通用处理器架构，虽然性能尚可，但是在功耗和成本方面最终很难被市场认可。

●基于嵌入式平台的多功能媒体话机终端在网络应用方面继承POTS语音通信稳定可靠的优点，充分体现电话终端基于PSTN技术的安全优势；终端在硬件构造方面体现了采用嵌入式系统的设计造价低，可靠性好，扩展性好，软件的可移植性强，架构体系结构设计灵活结合使用，功能调度更加方便。

在多功能媒体话机终端系统设计时，对于终端业务应用处理的体系结构，有两种概括性的方法：以PSTN通信应用为中心的方法和面向USB数字内容播放的方法。采用两种方法相结合的设计方案，面向USB实现数字内容播放时，该终端就作为数字媒体播放器使用，可以执行DRM条件播放和控制功能；面向PSTN实现POTS通信和电话POS支付时，终端就作为PSTN通信终端系统使用，支持语音通信服务，执行电子商务相应的输入输出和数据处理操作，采取以上设计形成的多功能集成工作模式，融合了嵌入式技术和集PSTN通信终端系统架构、数字媒体播放器架构优势于一体的综合信息终端优势，构造了基于嵌入式平台的多功能媒体话机终端系统设计框架。图2为系统设计框架图。

●系统设计的先进性：通过事件驱动机制，系统将交易实现、设备驱动、通讯控制等方面的细节操作进行有效的封装。

●系统良好的开放性：系统采用模块化设计方法，模块间定义了统一的标准接口，从而使模块可以进行独立的开发和维护，或直接引入外部模块扩充系统功能；当设备部件进行替换或通讯协议改变时只需添加相应的软件驱动模块便可完成软件的更新，不会影响业务逻辑，保证了业务处理的稳定性和一致性。

(三).功能架构：

1.基本结构

本实用新型多功能媒体话机终端构成的芯片中包括的基本结构；

●PSTN通信处理、接口单元

●USB接口单元

●视音频编解码器

●视音频播放处理器

●电话POS数据处理、存储、接口单元

●系统控制单元和功能界面单元

2.核心技术：

多功能媒体话机终端集中反映了通信、多媒体、计算机、数字压缩编码、加解扰算法、加解密算法技术和电子商务技术的发展水平，在设计技术上主要包括系统硬件技术和软件技术两大部分，其中，软件技术占有更为重要的位置。本实用新型所涉及的主要背景技术包括：

●PSTN通信技术

公共交换电话网(Public Switched Telephone Network或简称PSTN)是一种用于全球语音通信的电路交换网络，是目前普及程度最高、成本最低的公用通讯网络，拥有用户数量大约是8亿。交换分局中的交换机通过用户线路与用户电话机相连接。交换分局往上是交换中心局。交换分局到交换中心局，中心局到中心局之间的信息传输符合统一规定的信令系统。PSTN的应用一般可分为两种类型，一种是同等级别机构之间以按需拨号(DDR)的方式实现互连，一种是ISP为拨号上网为用户提供的远程访问服务的功能。PSTN中使用的技术标准由国际电信联盟(ITU)规定，采用E.163/E.164(通俗称作电话号码)进行编址。

终端以电话线作为远程通讯的信号载体，利用传统的PSTN网络接入智能交易系统的电信服务平台可支持在线交易/支付等电子商务应用

●USB存储技术

USB是英文Universal Serial BUS的缩写中文含义是“通用串行总线”。用于规范PC与外部设备的连接和通讯。USB接口支持设备的即插即用和热插拔功能，已成为PC和外设存储设备的必配接口。通常情况下，USB外设存储设备产品能够与Windows、MacOSX、Linux等PC系统相连接，新的“通用即插即用”标准将使USB能够与类PC的智能终端产品相连接。USB存储硬件架构模型。主要包括如下5部分

——嵌入式微控制器：主要负责模块的整体协调以及与外部通信接口的处理，实现系统控制、安全协议等功能。

——内部安全控制引擎：为了减少中心控制模块的工作，加快密码运算处理速度，设计一个专用的微控制器来进行调度密码运算处理。

——密码运算IP核：面向信息安全领域的安全应用，集成对称、非对称、杂凑等密码运算单元，通过内部安全控制引擎控制。

——总线桥：为让外部接口与内部运算模块更为高效地通信，通过总线桥使两条总线连接起来，较好地实现时序匹配和数据传输。

——数据存储模块：为了让密码运算处理模块与外部接口之间的通信同步，需设计一个数据存储模块来存储外部来的数据以及加密后来不及输出的数据。

图3为USB系统硬件架构模型。

●音视频处理技术

对USB存储提供的多种格式数字信息完成数字音频视编解码和模拟编码以及图形处理功能，输出标准的Video和Audio信号。包含：对MPEG视频数据(非MPEG视频数据转换后)进行解码，然后输出到视频编码器，编码成标清的电视播放信号，再经视频输出电路输出。对MPEG或AC-3音频数据进行解码，输出音频数据到音频解码器，解码器输出立体声模拟音频信号，经音频输出电路输出。

扩展的HDTV高清播放支持所有主流的格式包括：MPEG 1/2/4，WMV9，DivX和XviD，以及DVD.ISO和.VOB文件。通过不用数/模，模/数转换直接经过HDMI或DVI端子输出Video和Audio信号，得到全数字的播放效果。还可以对标准清晰度视频文件进行逐行扫描和增线处理以配合电视机的分辨率，同时支持高质量的音频回放，为家庭影院或立体声系统提供高保真音频。

●DRM和呼叫控制技术

数字版权管理DRM是随着音视频数字内容在互联网上的传播而发展起来的一种新技术。其工作原理是：首先建立数字内容授权中心(rightsissue r)，编码已压缩的数字节目内容，然后利用密钥对内容进行加密保护，加密的数字节目头部存放着KeyID和节目授权中心的统一资源定位器(URL)地址。用户在应用时，根据节目头部的KeyID和URL信息，通过数字内容授权中心的验证授权后送出相关的密钥解密(unlock)，节目方可播放。需要保护的节目是被加密的，即使被用户下载保存并散播给他人，没有得到数字内容授权中心的验证授权也无法播放，从而严密地保护了节目的版权。

在DRM的实现方式中，根据版权对象和封装的下载内容发送到用户终端的方式，可以分为转发禁止(f orward-lock)、组合发送(combined delivery)和分别发送(spearatedeliv ery)三种，如何既保持业务的迅速，又可以实现对转发和传播内容的严格控制，是D RM技术需要解决的关键问题。采用基于PSTN号码的呼叫识别机制实现在严格DRM保证版权的条件下，利用身份安全认证方式提供的灵活性，支持商业模型中用户共享及传播内容的控制需求。

●电话POS技术

电话POS是利用PSTN终端实现数据输入、身份识别和消费支付的技术，采用CTSI协议在模拟话音线上进行在线交易数据通讯，利用DTMF信令技术、FSK调制技术，同时，使用了PSTN主叫显示技术，电话POS终端系统包括：DTMF收发器、FSK收发器、语音资源(CAS音等)、FSK资源等，并提供对这些资源的管理。电话POS终端设有一卡槽，可插入支付卡，再配合数字键完成交易支付功能。其逻辑结构如图4所示

Modem通过PSTN网，与中心平台电子商务系统相连，采用异步传输以及X Modem通信协议；Modem部分的程序设计采用模块化设计，包括Modem初始化模块，拔号与呼叫模块，数据格式变换模块，数据通信模块，通信结束处理模块。

●HomeRF技术：

家庭射频(HomeRF)技术是无绳电话技术(数字式增强型无绳电话或者简称为DECT：DigitalEnhanced Cordless Telephone)和无线局域网(WLAN)技术相互融合发展的产物。DECT使用TDMA(时分多路复用)方式，特别适合于话音通信，家庭射频系统的设计目的就是为了在终端设备之间传送话音和数据，并且能够与公众交换电话网(PSTN)进行交互式操作，它工作于2.4GHz ISM频段，采用数字跳频扩频技术。支持TDMA业务和CSMA/CA业务，TDMA用于传送交互式话音和其它时间敏感性业务，而CSMA/CA用于传送高速分组数据。

●嵌入式技术

嵌入式系统被定义为：以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统。

嵌入式处理器的应用软件是实现嵌入式系统功能的关键。软件要求固化存储，软件代码要求高质量、高可靠性，系统软件(OS)的高实时性是基本要求。终端作为一类特殊的计算机系统，嵌入式处理器最明显的优势就是可以方便集成到设备系统中，以适应通信和IT技术的不断创新和发展需要。

3.功能扩展与结构模块：

多功能媒体话机终端的目标是扩展电话终端对数字内容播控和电子商务服务应用的支持，终端应具备PSTN通信和数字媒体播放和在线交易能力，并具备较强的信息处理能力，终端在保证对电话机终端POTS功能继承的基础上，还要通过对关键应用支持能力的创新向用户提供多功能业务体验，系统功能规划的典型特征如下：

●信息处理方式的融合——取代“单个应用专用一种信息终端”的方式

●通用的拨号呼叫机制——降低用户对多功能应用的操作门槛

●多重模式的模块适配——适应PSTN有线/无线网络接入环境，方便实现单机即插即用

●双向的信息互动交流——提供人与人，以及与服务的多方互动，细分终端应用市场

●变革内容的提供方式——终端成为音像数字内容的离线提供设备，符合大众传播模型

电话机终端将通过优化系统结构并增加扩展功能模块，给用户带来全新的多功能应用体验。多功能媒体话机终端的基本应用模式：

●多功能媒体话机终端+无线通信单元＝基本PSTN通信应用

●多功能媒体话机终端+USB存储外设＝数字内容媒体播控应用

●多功能媒体话机终端+POS支付外设＝电子商务应用

在确定多功能媒体话机终端的功能结构时，必须结合市场需求，技术可能性等因素，根据对硬件和软件成本的分析，对功能模块设计进行规划，确定终端的应用功能，以及软件升级的计划等。包括扩展设计的终端功能配置结构模块包括：

●PSTN电话通信转接模块

●音视频编解码模块

●音视频播放功能模块

●数字内容DRM与呼叫验证控制功能模块

●系统外设USB接口功能模块

●系统外设POS接口功能模块

●室内无线子母机功能模块

●无线移动通信转接模块

功能模块由嵌入式处理器、嵌入式操作系统、应用程序支持，实现基本和扩展的软硬件功能(含：拨号操作的POTS通信、数字媒体播放应用、电子商务应用和LCD来电/信息显示)；接口部分(含PSTN接口、无线移动通信转接接口、室内无线子母机接口)、USB接口，拨号和操作键盘等由TCP/IP协议堆栈、CODEC协议堆栈软件支持。

(四).设置与连接应用方法：

如上所述，多功能媒体话机终端基于PSTN结合POTS电话机、数字媒体播放器和电话POS终端的功能集成方案，终端有一系列接口：1)提供与PSTN之间实现的POTS信令交互，从而建立语音会话的协议接口；2)提供与USB存储系统之间建立的流媒体信号输入传输接口，3)提供与电视机和音响之间建立的音视频信号输出传输接口，4)提供与POS支付系统之间建立的数据信号传输接口，5)提供通过HomeRF建立的室内无线子母机接口，6)提供与无线移动通信网之间实现的POTS信令交互，从而建立语音会话的协议接口。

在底层设计的基础上，选择相应的嵌入式操作系统，再进行相关驱动程序和上层应用程序的开发，通过所需接口与各自的开发系统相连，最终可设计实现各种产品功能。

●多功能媒体话机终端通过上述信令控制实现PSTN固定电话或移动电话通信、采用HomeRF技术设置室内无线子母机，实现室内移动电话通信和终端遥控操作。它是一部功能强大的电话终端，能够支持目前普通POTS电话终端或移动电话终端的基本业务他大部分的补充业务，例如振铃、播放回铃音、忙音、DTMF等信号音。

●多功能媒体话机终端通过上述信令控制与USB信息传输接口实现可控的数字内容媒体播放，从而在多功能媒体话机终端上完成业务应用。终端利用电视机作为外接视频显示终端(电视伴音和音响作为外接音频播放终端)，将外接USB存储的数字音像内容经处理后送入电视机(音响)终端播放，并通过终端PSTN拨号和室内子机操作键盘的实现播放控制。

●多功能媒体话机终端通过上述信令控制与POS信息传输接口实现在线电话支付

多功能媒体话机终端定义为基于嵌入式系统的信息终端产品。是提供的PSTN网络接口和USB外设接口的嵌入式系统。其硬件主要负责电话信号的处理、USB流媒体信号音视频处理和编解码工作和POS数据处理；其软件包括嵌入式实时操作系统、各硬件模块的驱动及其应用，负责各功能部件的控制、管理和协调工作，以完成数字媒体播放、通信和POS应用等功能。嵌入式系统的可选方案有：固定功能芯片集/IP内核、通用可编程CPU处理主机或本地信号以及可编程面向通信的DSP。

本终端系统开发使用的硬件设备可直接向相关嵌入式芯片解决方案提供商购买，但由于嵌入式系统是软硬件高度结合的系统，还需要根据硬件配置条件针对软件系统定制一个开发平台。可使用嵌入式芯片解决方案提供商提供的系统开发包，利用开发平台的嵌入式操作软件系统创建向导嵌入式应用软件系统，定制出满足各种不同业务需求的系统功能，新建映象文件并将其下载到开发电路板中固化。

多功能媒体话机终端将被设计为扩展支持多功能应用的3C智能电话终端。其业务接口(ServiceInterfaces)包括：提供PSTN业务接口。提供使用户的语音通信应用，并具备访问USB数字内容存储资源和POS的条件与搜索能力，如生成、呼叫、管理，消息，交互等，业务接口也包括减轻业务应用程序压力的通用应用接口。

本实用新型框架接口(Framework Interfaces)提供业务应用所必需的外接支持能力，业务框架接口支持对于PSTN的接入、对于USB标准下移动存储的接入、对于标清电视机/双声道立体声音响的接入、对于PSTN网络的POS接入、对于终端子母机室内无线的连接和对于无线移动通信网络的接入。

本实用新型多功能媒体话机终端还通过设置PSTN号码呼叫识别，结合DRM技术控制，由功能框架接口提供对USB存储数字内容的媒体播放应用和POS应用的控制管理支持等

本实用新型框架接口支持更多的应用接口，如无线移动通信网络、HDTV电视机、多声道高保真立体声音响、数码相机、数码摄像机、PC、笔记本电脑、智能手机的接口等，以无缝实现终端的功能扩展应用。

本实用新型关键组合：多功能媒体话机终端将电话机、数字媒体播放器与电话POS机的相关功能集中为一体、支持PSTN通信、USB内容播控和电子商务技术应用、支持无线移动电话通信、HDTV(高清电视)等的扩展应用等。设置终端主机与子机建立HomeRF(家庭用户具有互操作性无线通信)，使子机具备室内移动通信和终端遥控操作功能。

本实用新型的有益效果：在网络信息传播系统中，用户终端是一个非常关键的设备，它不但是实现通讯和呈现多媒体内容的终端，而且还是一个信息汇聚、交互的平台，被认为是构成未来家庭多媒体中心的重要组成部分，作为一种高品质的数字多媒体播放器和高性能的电子商务应用终端，基于嵌入式系统实现的多功能媒体话机终端有可能成为下一代消费电子市场的热点。

未来多功能媒体话机终端的终极发展目标，或许会成为一个价值更高的“盒子”，彻底颠覆传统电话机和现有机顶盒的形象，具有友好的应用界面，可能部分替代PC，作为家庭数据储存和处理中心，甚至是家庭多媒体网关，其核心芯片在强化多媒体处理能力的同时，也将具备更强的网络处理能力，更加利于产品升级和更新，以适应未来数字家庭对多媒体与网络进一步融合的要求。

本实用新型的功能：随着信息终端应用的范围越来越广泛，终端系统的功能也将越来越复杂，概括而言，多功能媒体话机终端应具备的基本功能包括：

●操作功能：POTS拨号呼叫、USB数字内容播放控制、POS在线支付

●话机功能：PSTN固定电话功能，扩展支持移动电话功能

●媒体功能：匹配电视机/音响支持外接USB存储数字内容播放，扩展支持其它数字媒体内容播放

●交易功能：匹配外接POS支持在线支付

●通讯协议：POTS、SIP；

●媒体格式：支持MPEG-2、WMV(可扩展支持MPEG-4，H.264)

●扩展支持：室内无线电话提供遥控功能

附图说明

图1：音像数字内容传播模式示意图

图2：多功能媒体话机终端的系统框架图

图3：USB系统硬件架构模型

图4：电话POS逻辑结构图

图5：基于Au1200处理器的终端基本配置方案硬件结构框图

图6：基于Au1200和S3C2410双处理器的终端扩展配置方案硬件结构框图

图7：终端系统软件设计模块图

图8：终端系统结构与连接框图

具体实施方式

由于终端是多种功能组合的信息产品，更由于信息终端市场的技术、标准与应用需求变化极快，要想推出满足所有功能需求且使用寿命长的通用型产品，是一件很不容易的事。除了上述的应用功能扩展及与电话呼叫的整合是设计关键外，在PSTN通信和播控、交易的信息交互的部分，如何提供数字内容的版权保护，并能实现电子商务的应用，是开发的重点。

应对市场的变化，终端必须具备提供产品开发的便利性及升级上的弹性，这包括设备开发层面及终端用户的使用层面。在开发层面，目前芯片解决方案提供商具备完善的设计参考平台，能够加速开发时程，而且能在既有的设计基础上，弹性地加入新的功能以推出差异化或升级的产品。在终端部分，多功能媒体话机终端需具有软件升级的功能，能自动升级其软件或韧体。

为简化多功能媒体话机终端解决方案的设计，采用高度优化和集成的嵌入式系统平台，增加整机系统的集成度，并获得更低功耗、更小体积和总体更低的系统成本，并快速集成到最终的产品设计中。基于嵌入式处理器、嵌入式外围设备、嵌入式操作系统和嵌入式应用软件集成的灵活架构，提供必要的数字内容媒体处理算法以及基于PSTN呼叫通讯的控制，可在终端开发时专注于开发设备上的业务应用。呼叫控制、用户接口和一般的电话应用都在这个应用处理器上完成，同时可利用嵌入式系统软件框架配置和管理基于嵌入式处理器硬件的视频加速模块来控制数字内容的播放处理视频流。其它任务用‘C’实现。将数字内容媒体处理和呼叫控制/系统管理分别采用应用处理器可以简化开发设计，减少功能开发工作量、降低拥有成本。另外，应用处理器分开还可以复用POS数据处理和播放系统控制成熟的各项单独开发工作和单独开发工具链，可以直接使用已开发完成的内含数字媒体专用处理器通用视音频处理器、POS处理器或DSP的系统级嵌入式芯片(SoC)。终端嵌入式系统模型如图6所示。

多功能媒体话机终端的解决方案包括：系统的软硬件设计、功能开发和产品集成。考虑到最终产品应使用简单、安装方便、便于控制、性价比合理，以及生产成本、实现的难易程度、市场推广、产品的升级更新等诸多因素，具体实施确定的多功能媒体话机终端系统实现方案为：采用AMD的Au1200芯片实现多功能媒体话机终端基本功能的配置方案、采用AMD的Au1200芯片和三星ARM9的S3C2410芯片实现多功能媒体话机终端的扩展功能的配置方案。

(一)。硬件系统设计

多功能媒体话机终端系统的硬件方案为：基本配置方案使用AMD公司的高速数字信号处理芯片Au1200利用嵌入式软件实现音视频编解码、实现系统的通信控制协议、基本功能和接口；高端配置方案增加用三星的ARM9芯片S3C2410实现扩展接口、嵌入式操作系统和POS功能等。避免因芯片多而成本高的问题，又保持很高的性能，并可通过简单的程序下载实现软件升级或增加新的功能。

AMD的Au1200是通用处理器，性能较强大，支持多种音视频格式：MPEG-1/2/4，H.264、WMV9，DivX，XVID，MP3，WMA，WAV，ASF，AVI，JPEG等。支持终端完成音视频压缩编解码，AU1200的成本低、功耗小集合了硬件解码器，统一标准的存储器，500MHZ MIPS，高性能的DSP功能，其可用的接口包括USB Host、USB OTG(可直接配置为USB Device或者USB Host)、AC’97(包括耳机输出、MIC输入、Line输入和2.5W功放输出)、标准RS-232串口、全功能Modem串口、IDE、CF、PCMCIA、SD、LCD、VGA、TV-OUT(S-Video和Video Composite)、Camera、红外遥控、Keypad和4线/5线兼容触摸屏等。媒体播放、通信协议和嵌入式操作系统OS及USB接口、视频输入/输出、LCD、RJ11、无线HomeRF、拨号键盘等基本功能。

以AMD的Au1200为嵌入式处理器为基础的多功能媒体话机终端系统基本配置方案硬件结构框图如图5所示。

这款可编程的设计可以支持数字版权管理机制以及播放控制功能，同时，能够在媒体播放器以及其他USB外设或主控PC间快速且高效率进行数据传输，集成了一个高速USB On-The-Go(OTG)控制器以及嵌入式充电泵，OTG功能可以让用户直接连接USB外部存储媒介。

三星的S3C2410处理器基于ARM公司的ARM920T处理器核，采用0.18um制造工艺的32位微控制器。该处理器拥有：独立的16KB指令Cache和16KB数据Cache，MMU，支持TFT的LCD控制器，NAND闪存控制器，3路UART，4路DMA，4路带PWM的Timer，I/O口，RTC，8路10位ADC，Touch Screen接口，IIC-BUS接口，IIS-BUS接口，2个USB主机，1个USB设备，SD主机和MMC接口，2路SPI。S3C2410处理器最高可运行在203MHz。外接存储方案支持USB2.0，可扩展完成通信协议和嵌入式操作系统OS及各种接口如USB、视频输入/输出、LCD、RJ11、POS、无线HomeRF、移动网、拨号键盘等。丰富的接口可以扩展功能或在确定外围器件时有更多的选择。

以AMD的Au1200和三星的ARM9芯片S3C2410双核嵌入式处理器为基础的多功能媒体话机终端系统扩展配置方案硬件结构框图如图6所示：

多功能媒体话机终端系统扩展配置方案主要由Au1200和ARM9处理器、内存、启动ROM、LCD屏、外围接口等部分构成。采用的是Linux驱动，使更改驱动、升级更加灵活方便。由Au1200负责数字内容的视音频压缩编码和标清、扩展高清质量播放，S3C2410负责通信、POS等扩展功能和外围接口处理、多媒体文件的存储采用外接USB设备。为了提高设计和应用的灵活性，硬件设计上采用核心板加底板的模块化设计方法，在核心板上集成了基于S3C2410的最小系统，通过底板来扩展外部功能。在核心板上主要配置了64MB的NANDFlash和64MB的SDRAM及提供RTC时钟和工作时钟的晶体，并将其丰富的外设接口资源引出。在底板上扩展出USB主机接口、以太网口、UART接口、IDE接口等，以实现与外部设备间的数据传输和通信。

(二).软件系统设计

终端的软件系统以实时操作系统(RTOS)为核心，根据系统硬件结构和系统功能设计加以扩充。由于Linux系统具有稳定、高效、易定制、易裁减、开放源码等优点，系统选用开放源码的嵌入式Linux，并通过一组嵌入式可配置的多任务实时操作系统，在该操作系统内核的最底层有一个硬件抽象层(HAL)，通过HAL直接控制和访问硬件，并通过一组宏向其它与设备无关的代码提供服务，这样大大简化了RTOSkernel的移植工作。由于嵌入式系统的软件和与硬件嵌入式处理器密切相关，通常采用分层模型来描述，软件层次结构自底而上分为驱动层、操作系统、中间件、应用层，这样，一旦硬件模块发生变化，软件的修改只发生在和硬件相关的固件层，中间件和应用层可以保持不变，能够减少编程工作量，缩短软件开发时间。层次构建遵循的原则：某一层的模块可调用下层模块，同时又能被上层调用，同层之间一般不能调用。终端系统软件设计模块图见图7。

多功能媒体话机终端定义一组较为完整的、标准的应用程序接口，是应用程序独立于操作系统和硬件平台；应用软件是完成终端功能的上层软件，根据业务功能的不同，可以开发不同的应用软件。依据软件工程的原理，终端软件系统采用从上到下的层次化开发实现，依次由易到难，由具体到抽象和由软件到硬件，主要包括如下几层：

●硬件驱动层软件：实现硬件驱动功能，这些硬件部件包括PSTN网络通讯部件，USB传输解复用器、A/V解码器、OSD、视频编码器音频视频图形处理部件，POS数据处理器、系统IPO部件(串行口、并行口、POS接口等)以及系统存储器。目前这些部件都是专用的芯片，它们的驱动程序是直接与硬件有关的。

●嵌入式实时多任务操作系统：这是整个软件系统的核心，它负责任务调度、实时监控、资源分配.在操作系统内核的最底层是硬件抽象层HAL，操作系统通过HAL管理下层的硬件驱动程序。采用实时操作系统Linux内核。

●中间件：为应用层提供与业务无关的应用软件接口，而且能够屏蔽掉上层软件模块对硬件的依赖性，构建一个软件平台适配层，提供对视频音频数据控制、用户存取接口、通讯、通道选择等高级功能，也支持多个应用程序对这些功能的共享和重复使用。库程序则提供系统视频、音频图像处理等的函数的程序。中间件的核心层模块包括GDI模块、SI模块、文件系统模块、AV模块、浏览器模块、系统模块等。

●上层应用软件：执行系统提供的应用服务功能，独立于终端的硬件，消除应用软件对硬件的依赖。如：电话、播放内容指南、数字内容播放、POS应用、软件下载等。

多功能媒体话机终端软件系统的嵌入式OS采用ARM-Linux内核，硬件驱动模块主要是基于处理器的介于硬件和Linux内核之间的软件接口，为特定的硬件响应定义好编程接口从而操作硬件，实时操作系统(RTOS)是一段在嵌入式系统启动后首先执行的背景程序，应用程序是运行于RTOS之上的各个任务。RTOS根据各个任务的要求，进行资源(包括存储器、外设等)管理、消息管理、任务调度、异常处理等工作。在RTOS支持的系统中，每个任务均有一个优先级，RTOS根据各个任务的优先级，动态地切换各个任务，保证对实时性的要求。在编写程序时，可以分别编写各个任务，大大减小了程序编写的工作量，而且减小了出错的可能，保证最终程序具有高可靠性。

多功能媒体话机终端嵌入式软件系统应用模块的开发技术目前已相当成熟，可直接选用芯片解决方案提供商的开发软件包。本实用新型根据多功能媒体话机终端的特点实现PSTN电话通信、数字媒体播控、POS应用等核心技术。可利用下载驱动程序源码在LINUX环境下编译后下载到相关嵌入式处理器芯片中。基于嵌入式系统架构的应用处理器现在已经具备较强的处理能力，可以通过优化的“多任务嵌入式操作系统”RTOS指令，将基本配置和扩展配置的相关设计功能任务交给嵌入式应用软件的中间件来完成。电话POS的IC卡层软件设计，主要完成COS(Chip Operation System)软件和加密算法；POS接口层的软件设计，主要完成系统主机和IC卡之间的信息传递；应用层的软件设计，主要完成底层的API函数和CSP软件，提供开发接口支持。

(三).系统功能开发

多功能媒体话机终端的功能开发就是基于上述基本概念及其抽象模型，依据的终端业务应用实现逻辑而设计的，包括：

1.嵌入式系统设计：由嵌入式处理器、嵌入式外围设备、嵌入式操作系统和嵌入式应用软件等几大部分组成，软件开发采用安全可靠的、自行裁剪的嵌入式Linux操作系统，设计贯穿着集中管理、资源和计算能力共享的理念；终端“免维护、免升级”；终端自身不带硬盘，减少了病毒的入口。可根据终端多功能业务特点，选用不同处理能力的嵌入式系统架构，通过开发修改嵌入式操作系统和借助中间件嵌入应用软件获得产品功能拓展。

2.终端是一部功能强大的电话终端，带有LCD\键盘话筒输入接口和耳机输出接口，能够支持目前普通POTS电话终端或移动电话终端的基本业务他大部分的补充业务，例如振铃、播放回铃音、忙音、DTMF等信号音。结合PSTN通信技术的逻辑结构，简单实现对POTS业务的支持功能。

3.嵌入式应用软件系统支持PSTN通信、数字媒体播放和扩展POS业务应用属性的“热键”域标识功能选控，上电之后或者启用服务后，系统按所选功能属性域标识提供对应的终端功能域。

4.嵌入式系统借助中间件获得数字内容DRM加解密算法功能处理软件，终端支持USB下载数字内容的保护应用；

5.嵌入式系统借助中间件提供媒体播放功能处理软件和系统界面操作“热键”，终端通过PSTN以拨号呼叫方式实现号码呼叫验证，并扩展支持POS与IC卡在线交易支付平台资源建立连接，并创建电子商务服务应用环境。

6.嵌入式系统提供MPEG-2视频编解码、MPEG-3音频编解码(可扩展支持MPEG-4、H.264等视频编解码和AC-3音频编解码)，采用软硬相结合形式的加速器实时流畅地建立标清、普通立体声的数字媒体内容播放服务

7.嵌入式系统借助中间件扩展提供完整的HDTV播放功能，通过实现对标清模块处理功能的软硬加速升级，扩展支持高清、多声道高保真立体声的视音频播放。

8.终端系统扩展嵌入完整的移动通信处理器(如TI的AR7处理器DSL解决方案)，作为嵌入式外围设备，通过嵌入式应用软件与移动电话网络接口单元产生关联，终端可通过移动网获得PSTN的无线移动网络接入环境

9.终端系统嵌入完整的HomeRF通信处理器(如TI的AR7处理器DSL解决方案)，作为嵌入式外围设备，通过嵌入式应用软件与终端话筒输入接口和耳机输出接口、键盘接口单元产生关联，终端可通过HomeRF组成终端子母机室内无线电话通信和遥控操作环境

10.终端扩展基于双嵌入式处理器设计，可嵌入完整的电话POS处理器(包括基于ARM9的嵌入式微处理器、存储/通讯模块、串口通讯模块、IC卡数据存取模块、打印模块、LCD显示模块等)作为嵌入式外围设备，通过嵌入式应用软件与PSTN接口单元产生关联，终端可通过电话RJ-11获得PSTN接入环境。

以上终端系统功能开发的集成方案具有相对经济的总拥有成本(TCO)。目前的半导体芯片和软件技术可以支持高性价比的多功能媒体话机终端开发，多任务、多处理器嵌入式系统技术和媒体播放处理技术、电话POS技术的有机结合，能使多功能媒体话机终端依据应用功能开发出支持不同服务能力的系列产品，差异化的市场定位将促使终端产品迅速普及，同时，嵌入式系统架构也可以更短的时间和最小的风险开发出更多性价比合理的创新性终端产品。

(四).终端开发集成

在明确多功能媒体话机终端系统的软硬件和功能开发的基本设计要点后，最重要工作就是将各个独立的功能系统进行集成，终端系统的基本功能结构包括数字电视PSTN通信处理、USB输入单元、音频编解码器、音视频输出模块，HomeRF子母机单元、延时单元、数据处理、存储单元、系统控制单元和操作界面单元。终端系统的基本功能结构包括：HDTV功能模块、电话POS单元、移动通信转接模块等；软件可以分为PSTN通信模块、应用程序模块、协议控制模块、音频编解码模块、视频编解码模块等几部分。应用程序模块完成终端的用户人机界面功能及相关增值功能，协议控制模块负责PSTN呼叫和信令交互等功能。在系统功能集成设计中，各功能模块数据流必须在接收侧取得关联性和同步。

在开发集成多功能媒体话机终端系统时，没有必要按功能设计分别选购多种系统组件。芯片解决方案提供商一般可以提供一套基础的推荐解决方案，本实用新型的电路实现可委托芯片设计和产品制造公司进行解决方案的选择、主板工业设计和相应的软件开发，终端集成强调的是功能模块(大规模集成电路主板)集成方案，采用嵌入式系统，集成组合随目标开发功能设计而定，各功能模块(大规模集成电路主板)根据多功能媒体话机终端的不同应用功能接口配置，本实用新型仅需提出结构性框图和集成方案解释，就可委托上述公司在芯片提供商解决方案开发包基础上，二次开发集成得到性能价格比符合要求的电路板和整机。

本实用新型多功能媒体话机终端系统结构与连接框图见图8，电路板基于总线结构，采用AMD的Au1200芯片实现多功能媒体话机终端基本功能配置方案，采用AMD的Au1200芯片和三星ARM9的S3C2410芯片实现多功能媒体话机终端的扩展功能配置方案。系统基于嵌入式Linux操作系统开发。除了主要的PCI总线外，系统还有H.110总线，传输TDM，完成TDM信息流的交换。H.110总线的前身是多厂商集成协议(MVIP)和信号计算系统结构(SCSA)，通常是用于板间通讯的电缆连接，而不是背板总线。TDM使用不同的时隙承载语音信道。电信I/O和用户I/O等其它功能由PCI总线提供非总线型的电信I/O接口功能。

(五).多功能媒体话机终端设计指标：

1.总体功能指标：

●支持PSTN拨号通讯

●支持USB外接存储接入

●支持PSTN接入

●扩展支持移动电话网络接入

●拨号键盘操作，支持电话POS和媒体播放控制操作

●拨号键盘操作，支持PSTN号码呼叫识别

●支持终端多属性热键操作：电话、POS、媒体播放功能选择域标识应用

●支持外接电话POS和扩展支持内置电话POS，提供IC卡在线交易和支付

●支持MPEG-2/4等视频编解码标准，兼容支持MP3、ACD-3音频格式

●扩展支持基于高清电视播放应用

●支持NTSC和PAL电视制式自动识别；

●视频分辨率：Full D1：720＊576or 640＊480；1280＊720pixelworks分辨率与30frame/rate侦速率；及1920＊1080pixelworks分辨率与60frame/rate侦速率进行影像解码

●支持模拟双声道；扩展支持2.1环绕立体声5.1声道数字式高保真立体声输出

●支持BMP，GIF87a，GIF89a(动画GIF)，JPG图片格式；

●支持两种大小字体；支持简体中文、英文；

●视频格式：4:3，16:9

●支持Windows Media DRM数字版权管理；

●支持USB数字电视内容转移存储

●支持系统升级，通过USB获得最新版本软件；

●支持室内无线HomeRF子母机功能(子机可作为遥控操作终端)

2.系统框架：

●总线配置，嵌入式计算机软件操作系统

●I/O通讯处理主模块

●嵌入式媒体播放处理器功能处理模块集

●外接/内置电话POS功能处理模块集(可选)

●PSTN固定或移动电话通信处理模块(可选)

●DC内置电源模块、话机免提喇叭，话筒

●本机配置：拨号操作键盘(含热键)，无线子母机带拨号操作键盘手柄(可选)

●LCD显示屏

●外置稳压电源：AC转DC

3.功能模块

基本功能模块——

●在微处理器硬件和操作系统软件协调下的I/O通讯内核

●数字媒体播放处理模块——支持标清电视(SDTV)、支持2.0声道立体声

●SLIC话机模块——支持PSTN通讯和操作功能

●业务属性控制模块——支持功能属性分配域标识“热键”选择控制

●媒体处理模块——支持视频MPEG编解码(非MPEG格式转换)、A/D转换

                   支持音频MP-3/AD-3编解码(带格式转换)、A/D转换

●条件接收控制模块——支持数字媒体内容的有条件播放

●终端接口模块——支持电视机、音响接入

●网络接口模块——支持PSTN固定/移动电话网络接入

●USB接口模块——移动存储接入(内容播放/转存功能)

●室内无线通信模块——子母机支持室内移动通信和遥控操作功能

●驱动接口模块——支持外接数字电视和IP，设置本机操作系统、预设功能参数

扩展功能模块——

●网络扩展转接模块——支持PSTN移动电话网络接入

●POS接口模块——外接/内置电话POS功能/IC卡交易支付功能、电子商务应用环境生成

●HDTV业务功能模块——支持高清电视(HDTV)、支持5.1声道立体声

4.界面接口

●PSTN接口——RJ11连接器，符合PSTN标准

●RJ11+POS转接器，符合PSTN/Modem调制解调标准/带IC卡插槽

●模拟AV接口——连接带AV的电视机、2.0音响

●复合视频S——接带S-视频端子的电视机；Y：0.7Vp-p；C：0.88Vp-p；阻抗：75欧

●色差分量YUV——连接带Y、Pb/Cb、Pr/Cr插座的电视机，740-140m Vp-p

●5.1立体声——连接立体声音响或家庭影院0.5Vp-p

●USB接口——USB2.0连接器，符合USB2.0标准

●POS接口——连接标准IC卡电话POS机

●COM接口——可通过PC浏览器设置话机参数

●拨号键盘——除标准的0-9、＊、#外，另设有12个功能键，用于操作与设置话机

可选功能“热键”，用于应用启动操作处理

●话柄接口——RJ11连接器

●无线子母机接口——室内无线网桥，符合HomeRF标准

●模拟音频——1-2V

●状态指示灯——设有指示灯及LCD照明灯，用于LCD显示照明。

●免提功能——全双工，振铃音量、听筒音量、扬声器音量数字式独立调节

●AC/DC适配器-输入220～240V(中国，欧洲等)

5.使用环境

●使用温度：0℃to 50℃(32°F to 122°F)

●储藏温度：-30℃to 65℃(-22°F to 149°F)

●湿度：10to 90％无结露

●电源：220V、50Hz

●网络：PSTN

●家用电器：电视机、音响

●PC外设：USB移动存储设备

6.操作流程

操作界面：本机拨号操作键盘(含热键)，LCD显示屏(文本信息菜单)，本机话筒(IVR信息菜单)、可选室内无线子母机带遥控拨号操作键盘

外接电视机/音响(含热键目录搜索、数字媒体播放内容信息指南)

外接/内置电话POS(含/IC卡交易支付)

驱动接口(设置本机操作程序)

启动就绪：

本机按即插即用设计

●在通电并具备PSTN网络、USB数字内容播放资源或电话POS的环境下：根据应用属性通过“热键”选择终端功能域

●在完成功能域选择的前提下：启动相关应用功能

业务流程：

终端直接接入PSTN网络环境，“热键”选择应用功能

●终端可直接通过终端设备，也可选择通过HomeRF子母机方式在室内移动状态下进行PSTN通话，并完成人机界面控制操作，提供挂断/音量调节/重拨/暂停/来电显示；

●终端键盘(子母机遥控键盘)拨号控制PSTN交互信息，支持IVR，TV屏显操作引导；

●USB数字内容经信号处理输出：直接连接电视机或家庭影院(音响)播放；

●外接/内置电话POS：根据电子商务应用引导通过PSTN完成在线交易与IC卡支付

●在USB存储接入终端的前提下：进行内容复制转存处理

●终端自动呼叫电子商务服务平台，根据号码呼叫识别和DRM信息有条件播放数字内容

●终端基于USB下载数字内容离线播放的电子商务应用详细交互流程：

鉴于终端PSTN电话号码的唯一性，电子商务系统预先将PSTN电话号码和客户支付帐号捆绑，生成系统客户服务帐号，其关联文件包括：电子商务应用业务描述、信息管理和对象格式、呼叫通信协议。

用户只需将多功能媒体话机终端连接至电视机、音响和PSTN，然后连接下载了音像制品数字内容的订制USB外设。启动工作，系统通过终端以PSTN呼叫形式与注册电话号码验证信息交换。电子商务系统通过对从客户电话终端返回的PSTN号码有效验证信息与客户服务帐号(用户可信赖身份识别ID号码)进行比对，通过后建立基于PSTN的电话信息安全传输路由，通过PSTN号码自动呼叫验证后，就可通过终端的提供的内容目录菜单浏览并播放音像。同时，可根据音像制品数字内容零售电子商务引导信息，完成电话POS的在线支付，并可采用多功能媒体话机终端随附的无线电话子母机提供遥控器操作。

部分缩略语英汉对照表

POS：Point of sales配有条码或OCR码的终端阅读器

PSTN：Public Switched Telephone Network公共交换电话网络

QOS：Quality of Service服务质量/业务质量

PC：Personal Computer个人计算机

POTS：Plain Old Telephone Services传统电话服务

USB：UniversalSerialBus通用串行总线，也称通用串联接口。

DRM：Digital Rights Management内容数字版权加密保护技术

High Definition Multimedia高清晰度多媒体接口

RCA：Radio Corporation ofAmerica高频线接插器

HomeRF：家庭射频技术(结合无绳电话技术和无线局域网技术)

ARM：Advanced RISC Microprocessor高级RISC微处理器

MPEG：Moving Picture Experts Group数字音频压缩技术

CPU：central processing unit中央处理器

CA：Conditional Access数字认证

DSP：Digital singnal processor微处理器

SoC：System-On-a-Chip集成在一块芯片上的系统，单片系统

URL：Uniform Resource Locator统一资源定位符

DTMF：Dual-tone multifrequency双音多频电话

FSK：频移键控

Modem：modulator-demodulator调制器-解调器

OS：Operating System控制系统，操作系统

LCD：liquid crystal display液晶显示

TCP/IP：Transmission Control Protocol/Internet Protocol传输控制/网络通讯协定

CODEC：编码译码器

HDTV：High Definition Television高清晰数字电视技术

MPEG：Moving Picture Experts Group运动图像专家组定义的数字音频压缩技术标准

Linux：自由软件和开放源代码操作系统

RTOS：Real Time Operating System实时操作系统

BIOS：Basic Input/Output System基本输入/输出系统

IC：integrated circuit电子集成电路

TDM：时分复用

I/O：输入/输出端口。

Claims (6)

1、多功能媒体话机终端，其特征是由USB接入媒介适配器、音视频信号转换输入/输出处理器、PSTN通讯模块、电话POS支付处理器和嵌入式ARM处理器、HomeRF室内无线通信功能模块和2.5G/3G无线移动通信转接处理功能模块构成，HomeRF室内无线通信功能模块和2.5G/3G无线移动通信转接处理功能模块接嵌入式处理器的输入输出端口；嵌入式处理器连接USB接入媒介适配器、PSTN通讯模块和电话POS支付处理器、通过软件实现基于PSTN号码呼叫的USB媒体数字内容播控、终端以POS支付技术实现对媒体数字内容的在线交易电子商务，嵌入式ARM处理器是利用嵌入式操作系统实现PSTN通讯模块和USB接入媒介适配器实现传输控制协议并实现音视频编解码处理；嵌入式ARM处理器通过数字信号处理完成音频压缩MPEG、AD-3解码、视频压缩MPEG、H.264解码和标清、高清视频播放处理、立体声音频播放处理，数字内容播放控制、POS支付协议处理，ARM处理器通过总线连接RJ11、音视频输出、USB接口和LCD、拨号键盘；完成PSTN通信协议嵌入式OS和及各种接口的数据通信。

2、由权利要求1所述的多功能媒体话机终端，其特征是所述终端设置媒体播放和扩展POS业务应用属性的“热键”，“热键“连接嵌入式ARM处理器的接口；通过嵌入式应用软件系统支持PSTN通信、数字媒体播放和扩展POS业务应用属性，由“热键”域标识功能选控，上电之后或者启用服务后，按所选功能属性域标识提供对应的终端功能域。

3、由权利要求1所述的多功能媒体话机终端，其特征是设有音视频信号转换输入/输出处理器，嵌入式ARM处理器连接音视频信号转换输入/输出处理器，音视频信号转换输入/输出处理器的输出连接音视频信号输出接口和高清电视接口模块。

4、由权利要求1所述的多功能媒体话机终端，其特征是外接或内置电话POS装置，连接嵌入式ARM处理器的输入输出端口。

5.由权利要求1所述的多功能媒体话机终端，其特征是嵌入式ARM处理器采用AMD的Au1200芯片。

6、由权利要求1所述的多功能媒体话机终端，其特征是嵌入式ARM处理器采用AMD的Au1200芯片和三星ARM9的S3C2410芯片的双处理器实现多功能媒体话机终端功能的扩展配置方案。

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