CN201491109U - 电视机信号源 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电视机信号源，所述信号源通过一信号线可选择的与所述电视机电性连接，并与所述电视机交互媒体信号，其特征在于：所述信号线传输所述电视机电源信号及控制信号至所述信号源。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：可智能扩展电视机功能、节约资源、控制方便、适用范围广且升级方便。

Description

电视机信号源

技术领域

本实用新型涉及一种电视机信号源，特别是涉及一种由信号线可拆装地连接电视机的信号源。

背景技术

目前，被广泛使用的多为接收模拟信号的电视机，在数字电视到来的时代，大多是通过外部设备，如，机顶盒、DVD、DVB(Digital VideoBroadcasting，数字视频广播，一种国际承认的数字电视公开标准)，将数字信号转换为模拟信号后输出给电视机进行显示，例如，机顶盒将数字信号接收后转换成A/V(标准视频信号)接口信号或Y、U、V(模拟分量视频信号)等接口信号，并将转换后的低显示分辨率模拟信号输出给电视机，如图1所示，电视机通过A/V端口分别接驳DVD机顶盒、DVB机顶盒、IP电视机顶盒，但此种构架，每个机顶盒都需要独立电源对其进行供电，同时，每个机顶盒还需要独立的遥控器分别对其进行控制，而这种机顶盒输出给电视机的信号还是模拟的、分辨率很低的图像。同时由于外部设备种类多，这些设备间有许多资源重复，如：每个机器都要电源，每台设备都需一个遥控器，每个产品都有数量不等、颜色不同的输出端子，这样就造成了外部连线复杂，安装、使用极不方便而且占空间，使用不同设备都需重新连一次线头。同时，多个遥控器也不便保存、操作。用户增加一个新设备，必需是完整的机器，因而用户综合使用成本偏高，同时各设备输出无规范，同类产品接口、性能差异大。

另一方面，一些昂贵的高端的数字电视机，具有高分辨率(1080P、1080i、720P)的显示模式，外部设备需要通过种类繁多的接口(VGA、DVI、HDMI等)与其配接。由于电视机本身接口种类繁多，使得外部配套产品，如：机顶盒的输出模式也各式各样，往往机顶盒的输出信号也无法确保将高端电视机的图像质量效果发挥至极致。

现有技术中，也有将DVD、DVB、IP电视机顶盒内置入电视机的组合式电视机。例如中国第200420109717.1号发明专利，公开了一种电视数字视频光碟播放一体化机，其通过将数字视频光碟DVD播放功能内置于电视机中，使得电视机既可以收看电视节目，又能播放数字视频光碟DVD。又如中国第200520115859.3号发明专利，公开了一种可录IP电视一体机，其将IP电视机顶盒内置到液晶电视中。然而，在上述组合式电视机的内部，DVD、DVB、IP电视机顶盒是采用不同的接口电路连接电视机的机芯电路。各种接口的标准并不统一，也不具有扩展升级功能，很难增加新的数字节目接收源。并且不同的接口类型导致了现有系统升级也比较困难，更重要的是无法适应不同地区的加密电视接收，无法满足各个地区、各个运营商之间可能不同的信息流要求。由于将某一种特定功能与主机做成整机，破坏了主机的标准化，同时，特定功能还可能不是所有客户所需要的。此类机型一般为某一类特殊客户群体定制，用于特定场合，而非大众化需求，产品不能全面推广。这类组合式电视机由于组合模块之间的差异，导致产品规格不一、不易实现行业标准化，较难在行业内进行相关产品的配套生产，因此生产成本较高、配套产品不规范。

随着数字化技术的发展，目前，DVD、DVB、IP电视机顶盒等设备内部，对于音频、视频信号的读出、解压缩等处理都已完全数字化，而且技术标准规范。针对数字电视的数字音视频标准接口HDMI已经在全球推广普及，这样，在这些设备与数字电视之间不再需要传送模拟信号，而直接传输标准的音频、视频数字信号将是大势所趋。

为了克服现有技术的不足之处，也为了适应数字电视技术不断发展的趋势，有必要提供一种符合数字电视标准、具有统一接口、可智能化扩展、适配范围广、节约资源、操作方便的信号源。

实用新型内容

针对现有技术的不足，本实用新型解决的技术问题是提供一种由信号线可拆装地连接电视机的信号源。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是这样实现的：

一种电视机信号源，所述信号源通过一信号线可选择的与所述电视机电性连接，并与所述电视机交互媒体信号，其中，所述所述信号线传输所述电视机电源信号及控制信号至所述信号源。

进一步地，所述信号源包括一电源信号端子、一音视频信号端子和一控制信号端子。

所述电视机电源信号输入至所述电源信号端子，所述电视机控制信号输入所述控制信号端子。

所述电视机包括一电视机芯处理单元，所述电视机芯处理单元连接所述信号源，并与所述信号源交互控制信号及音视频信号。

所述电视机信号源包括一功能扩展模块，所述功能扩展模块连接所述电视机芯处理单元，并与所述电视机芯处理单元交互控制信号及音视频信号。

所述扩展功能模块包括流媒体处理单元、视频处理单元、音频处理单元或图形处理单元之一。

再进一步地，所述电视机信号源还包括一外部接口，所述外部接口连接在所述功能扩展模块和外部设备或外部网络之间，使得所述功能扩展模块与外部设备或外部网络相互通讯及传输数据。

所述外部接口包括串行总线接口、网络接口或读卡器接口之一。

更进一步地，所述电视机信号源还包括一存储器，所述存储器连接所述功能扩展模块，以存储所述功能扩展模块传输的数据。

所述存储器包括一动态存储器和一静态存储器，所述动态存储器和所述静态存储器电性连接所述功能扩展模块。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：可智能扩展电视机功能、节约资源、控制方便、适用范围广且升级方便。

附图说明

图1是表示传统电视机的接收装置的示意图；

图2是表示根据本实用新型信号源与电视机的连接示意图；

图3是表示根据本实用新型的信号源与电视机传输信号的系统原理框图；

图4是表示根据本实用新型的电视机的电路方块示意图；

图5是表示根据本实用新型的信号源功能扩展模块的电路方块示意图；

图6示例说明根据本实用新型的电视机的控制方法流程图。

具体实施方式

现在，将参考附图来详细地描述本实用新型的具体实施方式。在这些图中，用相同的标记表示相同或相似的元件，即使在不同图中描述它们。

如图2、图3所示，本实用新型的电视机包括电视机芯处理单元20、信号源30和连接两者的信号线，通过该信号线的连接，使得该信号源30可拆装的连接于所述电视机芯处理单元20，因该信号线连接信号源30和电视机的方式，本领域普通技术人员已熟练掌握，故不再累述。电视机上开设有连接电视机芯处理单元20，并用于信号输出的接插口(图未示)，该信号线的一端连接该接插口，另一端连接与该接插口输出信号相对应的信号源30的相应端子，该端子包括：电源信号端子31、音视频信号端子32和通讯控制信号端子33，并通过信号线在电视机芯处理单元20与信号源30之间传输电源信号、音视频信号和通讯控制信号。

电视机芯处理单元20是电视机的主板，其设置在电视机内部，可以通过电视机的多种外部接口不同格式的音视频信号，这些信号可以是模拟信号，也可以是数字信号。这些信号包括接收射频信号(RF)、复合视频广播信号(Composite Video Broadcast Signal，CVBS)、亮度/色度信号(Y/C)、色差信号(Y/Pb/Pr)、VGA(Video Graphics Array)信号、DVI(Digital Visual Interface)信号、HDMI(High Definition MultimediaInterface)信号以及其他现有的各种音视频信号。并将音视频信号进行处理后再输出至电视的显示面板和音响设备。电视机芯处理单元20通过信号线可以与各种类型的信号源30搭配使用。

信号源30可以为电视机扩展功能，其通过信号线与电视机芯处理单元20之间进行电连接和数据通讯。信号源30具有统一的外观尺寸和统一的接口定义，可以与搭配电视机芯处理单元20使用，并可通过信号线可从电视机上安装或拆卸。信号源30包括不同功能的模块电路，实现的功能也有所差异。本实用新型的实施方式中，信号源30表现为信号源的形式，本领域的普通技术人员在本实用新型公开的基础上可以明了信号源30的其他表现形式，例如扩展盒等。

本实用新型的信号源30例如是：可以播放高清视频并可录像的追时可录信号源，可以学习英语和打游戏的学习娱乐信号源；可以代替机顶盒播放数字信号的数字电视信号源，可以在网上下载电影的网络下载信号源等等。支持信号源30的电视机可以通过更换不同功能的信号源30实现不同的功能。

本实用新型的信号线所传输的信号中，至少包括电源信号、通讯及控制信号和音视频信号。本实用新型的信号线所传输的信号中由于包括了电源信号，因此可以实现电视机通过电源信号输出给信号源30提供电源，同时通过通讯及控制信号在信号源30与电视机之间建立了控制信息联络机制以便协调统一地工作，以在电视机芯处理单元20和信号源30之间传输音视频信号。

在本实用新型中，由于充分考虑了数字电视信号源的多样性及发挥数字电视最佳显示效果以及系统未来扩展能力方面因素，信号源30采用了模块化设计，实现产品接驳方便及扩展灵活，这样，既能完全体现数字电视源显示标准，还能同时收看不同类型的数字电视源，如数字广播源、数字播放源及数字网络源等，也能完成现阶段模拟电视向数字电视的过渡，并实现追时可录、学习娱乐、网络下载等诸多功能升级或增加新的功能，消费者只需选购符合标准化接口的信号源30功能模块即可，从而以较低而灵活的成本提供了不同功能模块的信号源30与电视机的组合使用，同时支持单独使用。由于“模块化”的配置灵活的特点，也拓展延伸了产品的消费领域，新技术、新产品可通过加入新开发的模块，加入系统中从而得到应用。

如图4所示，本实用新型的电视机包括电视机芯处理单元20、连接在电源模块21以及LCD面板22。其中电源模块21电连接电视机芯处理单元20和LCD面板22，为其提供工作电压，并经由信号线为信号源30提供工作电压，电源模块21也可以整合入电视机芯处理单元20内部。

其中，电视机芯处理单元20是电视机的主板，其设置在电视机内部。其包括电视机芯模块201、音频输出202、存储器203等功能模块。

电视机芯模块201内部包括微处理器、图形处理器、视频处理单元、音频处理单元、解调器、解码器、数据通讯总线、IO接口等多个功能单元。其可以通过电视机的多种外部接口不同格式的音视频信号，这些信号可以是模拟信号，也可以是数字信号。这些信号可以包括CVBS信号、Y/C信号、Y/Pb/Pr信号、DVI信号、HDMI信号、TV信号和VGA信号等音频/视频模拟信号或数字信号。电视机芯模块201通过外设IO接口与外部设备连接并通讯，其通讯可以采用通用I/O接口(General Purpose IO Interface，GPIO)、脉宽调制(Pulse Width Modulation，PWM)、通用异步收发器(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，UART)、红外(Infrared，IR)等多种方式进行。电视机芯模块201对接收到不同格式的信号进行处理，将视频信号转变为LVDS信号(low voltage differential signaling，低电压差动信号)并输出至LCD面板21以显示图像，将音频信号输出至音频输出202以产生声音。

音频输出202用于将电信号形式的音频信号转变为空气振动形式的声音信号，其可以是喇叭、扬声器等器件。

存储器203作为电视机芯模块201的存储数据单元，可以存储音视频信号数据以及通讯及控制信号数据。其包括动态存储器2031和静态存储器2032。静态存储器2032是分配固定的存储器，一般用来存储全局变量或编译前的数据、指令等，其可以是闪存(Flash)。动态存储器2031是按需分配的存储器，一般用来存储函数的形参、自动变量或运行时分配的数据、指令等，其可以是DDR、SDR等动态随机存储器(DRAM)。

电视机芯模块201与信号线电连接，并传输通讯及控制信号(如UART/IIC/IR通讯信号等)、音视频信号至信号线。电源模块21也电连接至信号线，以提供电源信号(如12V/5V/3V电压信号)，并通过信号线传输至信号源30。

所述信号源30包括设置在印刷电路板(PCB)上的功能扩展模块301、直流转直流(DC/DC)电源302、存储器303以及外部接口304。

功能扩展模块301是信号源40的核心部件，包括处理器和各种功能单元，其接收由信号线输入的通讯及控制信号、音视频信号或由外部接口304输入的数据信号，然后对上述信号进行执行、处理、运算等操作，将处理结果或数据返回电视机芯模块201或输出至与外部接口304相连接的外部设备或外部网络。其详细内部单元请参见下文图5所述。

所述外部接口304包括串行总线接口(USB)接口3041、读卡器3042、网络接口3043和其他接口3044。USB接口3041用于连接USB存储器或其他采用USB接口的串行通讯设备。读卡器3042可以读取多种不同类型的存储卡。网络接口3043可以连接以太网、电话网、有线网、光纤网等多种外部网络，其接口可以是RJ-45、RJ-11、并口(LPT口)、SC端口(光纤端口)、同轴端口等多种形式。其他接口3044例如是连接硬盘或光驱的IDE接口、ATA/SATA接口、鼠标接口、键盘接口、游戏手柄接口、或是麦克风接口等多种类型。

存储器303作为功能扩展模块301的存储数据单元，可以存储音视频信号数据以及通讯及控制信号数据。其包括动态存储器3031和静态存储器3032。静态存储器3032可以是闪存(Flash)。动态存储器3031可以是DDR、SDR等动态随机存储器(DRAM)。

直流转直流(DC/DC)电源302接收由信号线输入的电源信号(12V)，其作为开关电源，可以对输入的电源信号进行升压/降压操作，将其转变为所需的固定电压并输出至功能扩展模块301、外部接口304和存储器303，以为各部件提供适合的工作电压。

如图5所示，本实用新型的功能扩展模块301包括诸多功能单元，这些功能单元可分为处理单元和接口单元这两大类型。功能单元包括中央处理器3011、流媒体处理单元3012、视频处理单元3013、音频处理单元3014和图形处理单元3015。接口单元包括静态存储器接口3016、动态存储器接口3017、视频输入输出接口3018、音频输入输出接口3019、数据通信总线3020、外部设备接口3021、通用接口3022、USB控制器3023、网卡控制器3024以及ATA接口3025。

功能单元负责执行接收的通讯及指令信号，处理接收的音视频信号。例如流媒体处理单元3012负责处理接收的流媒体数据。视频处理单元3013负责处理视频信号。音频处理单元3014负责处理音频信号。图形处理单元3015负责产生节目菜单等程序图形界面，或者产生学习画面、娱乐画面、电子游戏画面等用户界面。中央处理器3011负责控制所有的功能单元和接口单元，并接收和执行输入的通讯及指令信号。

接口单元负责内部、外部以及各单元之间的数据通信和传输。例如静态存储器接口3016负责对静态存储器3032的读写操作。动态存储器接口3017负责对动态存储器3031的读写操作。视频输入输出接口3018负责视频信号的输入和输出操作。音频输入输出接口3019负责音频信号的输入和输出操作。数据通信总线3020负责通讯及指令信号以及内部各单元之间的数据通信操作。外部设备接口3021负责功能扩展模块301与外部设备之间的通讯和数据传输。通用接口3022不仅支持常用的中断和查询低速数据传输方式，还支持DMA高速数据传输方式，支持多种I/O端口类型，可满足多种应用需求。USB控制器3023负责读取外部USB数据，或对外部USB设备进行数据写入。网卡控制器3024负责与外部网络的通讯和数据传输。ATA接口3025负责对读卡器、硬盘、光驱等设备进行读写操作。

本实用新型将信号源30标准化，可使适应地域更广泛，适用厂家更多。而将各功能单元或接口进行标准的模块化设计，功能配置自由灵活而且成本相对较低。产品设计时，只需根据功能需要，把一个个功能单元或接口组合起来就可以了。这样，为未来新功能、新模块、新接口的加入运用留有足够的发挥空间，并且将未来模块与已有模块联结无论从接口规格、软件升级等方面都已作好一切准备。日后新增功能模块只需使用同样的接口规格、符合统一的协议规范就能直接加入。另外，整个系统软件可通过USB接口、网络接口等多种方式进行更新升级。

下面描述本实用新型的信号源的几种应用类型。

1、数字一体机信号源：数字一体机信号源的功能扩展模块301包括机顶盒芯片，可以接收数字交互电视节目信号。数字一体机信号源的外部接口304包括RF接口(有线电视接口)、网络接口、HDMI接口。采用数字一体机信号源，不用连接机顶盒就可以收看有线数字高清信号。

2、高清可录信号源：高清可录信号源的功能扩展模块301包括视频处理单元、音频处理单元、USB控制器和ATA接口，可以将电视节目转换为视频文件并存储至闪存(Flash)芯片。高清可录信号源的外部接口304包括USB接口和IDE/ATA/SATA接口，可以连接至USB存储器或移动硬盘以存储视频文件。高清可录信号源还可以包括计时器，用户可以采用即时录制或定时录制录像方式，随意录制电视节目。此外，用户也可以在网上下载MPEG、TS流等高清视频文件，然后利用高清可录信号源进行播放。

3、学习娱乐信号源：学习娱乐信号源的功能扩展模块301包括中央处理器和图形处理单元，静态存储器3032存储有配画诗朗诵、英语学习资料以及电子游戏等程序，外部接口304包括游戏手柄接口。中央处理器和图形处理单元可以根据用户选择来执行静态存储器3032中存储的程序，并将执行结果(包括图形菜单、音频信号、视频信号)通过电视机进行播放。

应当注意，上述对信号源30的描述是为了使本领域技术人员更易于理解本实用新型，本实用新型的信号源不局限于上述结构，各种新功能单元和接口单元均可加入信号源30中，本领域技术人员亦可根据需求对信号源的功能单元和接口单元以及其他功能模块进行组合设计。

如图4至图6所示，详细地描述本实用新型的控制方法。首先将信号源30通过信号线连接电视机，电源模块21提供的工作电压经由信号线输入信号源30，使得插入检测电路导通。插入检测电路可以设置在信号源上，也可以设置在电源模块21或电视机芯处理单元20上，其位于信号线所构成的电流回路上，信号源30与电视机芯处理单元20通过信号线电连接时，电流回路导通，检测电路输出一个第一标识信号至电视机芯处理单元20，电视机芯处理单元20收到第一标识信号后，通过通讯及控制信号控制信号源30的DC/DC电源302打开，DC/DC电源302供应工作电压至信号源30上的各单元模块，使信号源30正常工作。

在本实用新型优选的实施方式中，检测电路输出的第一标识信号与信号源30的功能类型相对应，其不仅表示信号源30已连接电视机并与电视机芯处理单元20电连接，还进一步向电视机芯处理单元20告知了信号源30的功能类型，如数字一体机信号源、高清可录信号源或学习娱乐信号源等。例如，第一标识信号可以采用一组二进制码来表示不同功能类型的信号源。

随后，信号源30输出音视频信号标识至电视机芯处理单元20，音视频第二信号标识可以通过一组二进制码来表示由外部接口304输入信号源30的信号类型，这些信号包括射频信号(RF)、复合视频广播信号(Composite Video Broadcast Signal，CVBS)、亮度/色度信号(Y/C)、色差信号(Y/Pb/Pr)、VGA(Video Graphics Array)信号、DVI(Digital VisualInterface)信号、HDMI(High Definition Multimedia Interface)信号以及其他现有的各种音视频信号。

电视机芯处理单元20收到第二标识信号后，切换对应的显示通道并输出信号源30音视频内容至LCD面板22和音频输出202，播放信号源30内容。

电视机芯处理单元20和信号源30通过UART/IIC/IR等通讯方式进行相互的信号控制与通信。用户可以通过遥控器选择电视机是在普通电视接收模式还是信号源模式下收看节目。遥控器发出的红外指令经电视机接收解码后，可以先传输至电视机芯模块201经电视机芯模块201后发出控制指令，经由信号线传输至信号源30功能扩展模块301行对应操作；当然，由于信号源30功能扩展模块301有可以接收UART/IIC/IR指令的外部设备接口3021遥控器也可以与信号源30间直接进行数据通讯，以控制其操作。

尽管为示例目的，已经公开了本实用新型的优选实施方式，但是本领域的普通技术人员将意识到，在不脱离由所附的权利要求书公开的本实用新型的范围和精神的情况下，各种改进、增加以及取代是可能的。

Claims (10)

1.一种电视机信号源，所述信号源通过一信号线可选择的与所述电视机电性连接，并与所述电视机交互媒体信号，其特征在于：所述所述信号线传输所述电视机电源信号及控制信号至所述信号源。

2.如权利要求1所述的电视机信号源，其特征在于：所述信号源包括一电源信号端子、一音视频信号端子和一控制信号端子。

3.如权利要求2所述的电视机信号源，其特征在于：所述电视机电源信号输入至所述电源信号端子，所述电视机控制信号输入所述控制信号端子。

4.如权利要求1至3中任意一项所述的电视机信号源，其特征在于：所述电视机包括一电视机芯处理单元，所述电视机芯处理单元连接所述信号源，并与所述信号源交互控制信号及音视频信号。

5.如权利要求4所述的电视机信号源，其特征在于：所述电视机信号源包括一功能扩展模块，所述功能扩展模块连接所述电视机芯处理单元，并与所述电视机芯处理单元交互控制信号及音视频信号。

6.根据权利要求5所述的电视机信号源，其特征在于：所述扩展功能模块包括流媒体处理单元、视频处理单元、音频处理单元或图形处理单元之一。

7.如权利要求5所述的电视机信号源，其特征在于：所述电视机信号源还包括一外部接口，所述外部接口连接在所述功能扩展模块和外部设备或外部网络之间，使得所述功能扩展模块与外部设备或外部网络相互通讯及传输数据。

8.根据权利要求6所述的电视机信号源，其特征在于：所述外部接口包括串行总线接口、网络接口或读卡器接口之一。

9.如权利要求5所述的电视机信号源，其特征在于：所述电视机信号源还包括一存储器，所述存储器连接所述功能扩展模块，以存储所述功能扩展模块传输的数据。

10.如权利要求9所述的电视机信号源，其特征在于：所述存储器包括一动态存储器和一静态存储器，所述动态存储器和所述静态存储器电性连接所述功能扩展模块。

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