CN201563160U - 电视机信号转接盒 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电视机信号转接盒，连接于电视机与信号源之间，使所述信号源与所述电视机交互媒体信号，其特征在于，所述信号转接盒包括一第一接口和一第二接口，所述第一接口与所述电视机电连接并交互通信，所述第二接口电连接多个信号源并输出电源信号及控制信号给所述信号源。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：节约资源、控制方便、适用范围广和升级方便。

Description

电视机信号转接盒

技术领域

本实用新型涉及一种电视机信号转接盒，特别是一种可同时连接多个信号源的电视机信号转接盒。

背景技术

目前，被广泛使用的多为接收模拟信号的电视机，而在数字电视到来的时代，大多电视机是通过外部设备，如，机顶盒、DVD、DVB(DigitalVideo Broadcasting，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。

上述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，如果需要增加新的数字节目接收源，则需要购买一整套新的机顶盒设备，而这些外部设备间有许多资源重复，如：每个机器都要有独立电源，每台设备都需一个独立遥控器，每个产品都有数量不等、颜色不同的输出端子，造成了资源浪费、操作繁杂、连线复杂、使用不便、较占空间，而且使用不同设备都需重新连一次线头。这样的电视机功能扩展，不但使得用户综合使用成本偏高，同时，多个遥控器也不便保存，另外，各设备输出无规范，同类产品接口、性能差异大。

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。

为了克服上述机顶盒的不足之处，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、可同时连接多个信号源并统一供电、控制，适配范围广，且节约资源、升级方便的信号转接盒。

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信号转接盒，该信号源可同时连接多个信号源并可对其进行统一供电和控制。

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：

一种电视机信号转接盒，连接于电视机与信号源之间，使所述信号源与所述电视机交互媒体信号，其中，所述信号转接盒包括一第一接口和一第二接口，所述第一接口与所述电视机电连接并交互通信，所述第二接口电连接多个信号源并输出电源信号及控制信号给所述信号源。

进一步地，所述信号源可拆装地连接所述电视机信号转接盒。

所述多个信号源具有相同接口，所述接口插接于所述电视机信号转接盒。

所述信号源接口为一金手指连接器一端。

所述电视机信号转接盒与所述电视机相分离设置，并通过一信号传输器连接所述电视机进行交互通信。

再进一步地，所述电视机信号转接盒与所述电视机相分离设置，并通过无线信号传输器与所述电视机进行交互通信。

所述电视机包括一电视机处理单元，所述信号传输器连接所述电视机处理单元。

更进一步地，所述电视机信号转接盒还包括一处理单元、连接所述处理单元且由所述处理单元控制的音视频处理单元。

所述音视频处理单元控制所述信号源与所述电视机进行音视频信号传输。

所述处理单元连接所述信号源，并向所述信号源传输检测信号、控制信号及通讯信号。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：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最佳实施方式的信号转接的系统原理框图；

图3是表示根据本实用新型最佳实施方式的信号转接盒与信号源连接电路示意图；

图4是表示根据本实用新型最佳实施方式的信号源功能扩展模块的电路方块示意图；

图5是表示根据本实用新型最佳实施方式的信号源通过信号转接盒与电视机进行信号传输示意图；

图6示例说明根据本实用新型最佳实施方式的信号转接盒的控制方法流程图。

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。

参考图2所示，为本实用新型最佳实施方式信号转接的系统原理框图。本实用新型的信号转接盒30电连接于电视机处理单元20和信号源40之间，该信号转接盒30内设置有用于连接电视机处理单元20的接口和用于连接信号源40的扩展口，该接口通过一信号传输线与所述电视机处理单元20上的与该接口相配对的处理单元接口连接，并通过该信号传输线完成电视机处理单元20与信号转接盒30之间的信号传输，其中，通过信号传输线传输的信号可包括控制信号、音视频信号、通讯信号、电源信号等，该信号传输线可为HDMI信号传输线。当然，该信号传输线也可以由无线网络代替。另外，所述信号转接盒30上的扩展口可配接信号源40，并可通过该扩展口与信号源40之间的电连接传输电源信号、通讯及检测控制信号、音视频信号、行场同步信号等。

值得一提的是，在本实用新型最佳实施方式中，所述信号源40可为一扩展卡的形式，该扩展卡可为一裸露的电路板，其上一侧设置有用户操作界面(即可插入外部信号界面)、另一侧则设置有一接插端子。该接插端子和信号转接盒30扩展口上设置的接插端口相对应，使所述接插端口可与所述信号源40上的接插端子相插拔，以将信号源40在所述信号转接盒30上插接或移除。在本实用新型的另一种实施方式中，所述的接插端子和接插槽口的位置关系也可以相互调换，即将接插槽口设置在信号源40上。接插端子设置在信号转接盒30的扩展口内，并与信号转接盒30电连接。当然，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40的其他表现形式，例如扩展盒等。

如图3所示，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，本实用新型信号源40采用了模块化设计，即将上述接插端子和接插槽口以金手指连接器的方式制作，所述金手指连接器的设计标准化配合信号源40的模块化，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40即可，从而以较低而灵活的成本提供了不同功能的信号源40与信号转接盒30的组合使用，同时该信号源40也支持单独使用。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。相对于具有不同功能的信号源40来说，其对应的金手指连接器具有统一规格的接插端子和接插槽口，这里的规格不仅指接插端子和接插槽口的电信号的排布规定相同，而且指物理尺寸上的尺寸规格统一。

本实用新型的金手指连接器所传输的信号中，至少包括电源信号、通讯及控制信号和音频/视频信号。接插端子设置在信号源40上，其可以是由印刷电路板制作的金手指接插件，当接插端子插入接插槽口时，二者上的导电部相互接触形成电连接，使得通讯及控制信号、音频/视频信号以及电源信号传输至信号源40。接插端子的导电部表面镀金，具有导电性好、耐磨并抗氧化的特性。该金手指连接器所传输的信号中由于包括了电源信号，因此可以实现信号转接盒30通过电源信号给信号源40提供电源，同时通过通讯及控制信号在信号源40与信号转接盒30之间建立了控制信息联络机制以便协调统一地工作，以在信号源40和信号转接盒30之间传输音频/视频信号，通过此构造，使得多个信号源40通过一个电源供电、通过一个遥控器控制，有效的做到了节能及操控方便，满足用户需要。

其中，所述的信号源40可以为电视机扩展功能，其通过信号转接盒30与电视机处理单元20之间进行数据通讯。信号源40包括不同功能的模块电路，实现的功能也有所差异，例如是：可以播放高清视频并可录像的追时可录模块电路，可以学习英语和打游戏的学习娱乐模块电路；可以代替机顶盒播放数字信号的数字电视模块电路，可以在网上下载电影的网络下载模块电路等等。支持扩展信号源40的电视机可以通过更换不同功能的信号源40实现不同的功能。

所述信号源40包括设置在印刷电路板(PCB)上的功能扩展模块41、外部接口、存储器以及直流转直流(DC/DC)电源。

功能扩展模块41是信号源40的核心部件，包括处理器和各种功能单元，其接收由接插端子输入的通讯及控制信号、音频/视频信号或由外部接口输入的数据信号，然后对上述信号进行执行、处理、运算等操作，将处理结果或数据通过信号转接盒30返回电视机处理单元20或输出至与外部接口相连接的外部设备或外部网络。

外部接口包括串行总线接口(USB)接口、读卡器、网络接口和其他接口。USB接口用于连接USB存储器或其他采用USB接口的串行通讯设备。读卡器可以读取多种不同类型的存储卡。网络接口可以连接以太网、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。

存储器作为功能扩展模块41的存储数据单元，可以存储音频/视频信号数据以及通讯及控制信号数据。其包括动态存储器和静态存储器。静态存储器可以是闪存(Flash)。动态存储器可以是DDR、SDR等动态随机存储器(DRAM)。

直流转直流(DC/DC)电源接收由接插端子输入的电源信号(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41、外部接口和存储器，以为各部件提供适合的工作电压。

如图4所示，本实用新型的功能扩展模块41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411、流媒体处理单元412、视频处理单元413、音频处理单元414和图形处理单元415。接口单元包括静态存储器接口416、动态存储器接口417、视频输入输出接口418、音频输入输出接口419、数据通信总线420、外部设备接口421、通用接口422、USB控制器423、网卡控制器424以及ATA接口425。

功能单元负责执行接收的通讯及指令信号，处理接收的音频/视频信号。例如流媒体处理单元412负责处理接收的流媒体数据。视频处理单元413负责处理视频信号。音频处理单元414负责处理音频信号。图形处理单元415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411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416负责对静态存储器的读写操作。动态存储器接口417负责对动态存储器的读写操作。视频输入输出接口418负责视频信号的输入和输出操作。音频输入输出接口419负责音频信号的输入和输出操作。数据通信总线420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421负责功能扩展模块41与外部设备之间的通讯和数据传输。通用接口422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423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424负责与外部网络的通讯和数据传输。ATA接口425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40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扩展卡的几种应用类型。

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。数字一体机扩展卡的外部接口包括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包括中央处理器和图形处理单元，静态存储器存储有配画诗朗诵、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5所示，本实用新型信号转接盒30连接的电视机包括电视机处理单元20、电源模块21以及LCD面板22。其中电源模块21电连接电视机处理单元20和LCD面板22，为其提供工作电压，电源模块21也可以整合入电视机处理单元20内部。

电视机处理单元20是电视机的主板，其设置在电视机内部，其包括电视机机芯模块200、音频输出201、存储器202等功能模块。该电视机机芯模块200可以通过电视机的多种外部接口接收不同格式的音频/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 GraphicsArray)信号、DVI(Digital Visual Interface)信号、HDMI(High DefinitionMultimedia Interface)信号以及其他现有的各种音频/视频信号。并将音频/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。

电视机处理单元20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频/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。电视机处理单元20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 IOInterface，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。电视机处理单元20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 differentialsignaling，低电压差动信号)并输出至LCD面板22以显示图像，将音频信号输出至音频输出201以产生声音。

音频输出201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202作为电视机处理单元20的存储数据单元，可以存储音频/视频信号数据以及通讯及控制信号数据。其包括动态存储器和静态存储器。静态存储器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)。

所述信号转接盒30包括一MCU、一普通电源、一12V电源和第一、第二音视频处理单元，所述MCU通过信号转接盒30和电视机处理单元20的接口，与电视机处理单元20可交互通讯控制信号，同时，电视机处理单元20还可以通过电视机处理单元20和信号转接盒的接口向该MCU传输电源信号，以给该MCU供电，当然，MCU也可由所述的普通电源供电；所述MCU还可向所述第一、第二音视频处理单元传输控制信号，以控制该第一、第二音视频处理单元通过接口向电视机处理单元20传输YPBPR/RGB信号和音视频信号；另外，该MCU可向所述普通电源和所述12V电源传输电源开关信号，以控制该普通电源产生该12V电源，并将12V电源信号传输至所述信号源40，给所述信号源40供电；以及，该MCU可向所述信号源40传输检测、控制和通讯信号，并通过该检测信号检测信号源40的是否存在，以及存在的信号源40的类型，通过该控制信号控制信号源40工作，和通过该通讯信号与所述电视机处理单元20确定需要工作的信号源40。

在本实用新型最佳实施方式中，所述信号源包括第一信号源401、第二信号源402、第三信号源403、第四信号源404。其中，所述第一至第四信号源401、402、403、404，是通过信号转接盒上设置的12V电源的12V电源信号进行供电的，其中，所述12V电源可由外接AC220V普通电源的所述普通电源经过AC-DC、DC-DC后供给。

所述第一至第四信号源401、402、403、404在得到所述12V电源信号并通电后，可向所述第一音视频处理单元输入YPBPR/RGB信号，并通过第一音视频处理单元将该YPBPR/RGB信号通过接口输入至所述电视机处理单元20；所述第一至第四信号源401、402、403、404在得到所述12V电源信号并通电后，可向所述第二音视频处理单元输入音视频信号，并通过第二音视频处理单元将该音视频信号通过接口输入至所述电视机处理单元20；另外，该第一至第四信号源401、402、403、404还可通过该接口接收所述电视机处理单元20发出的通讯信号和TV输出音视频信号，并可通过该接口向电视机处理单元20传输行场同步信号。

在电视机通过所述信号转接盒30连接信号源40进行扩展时，如图6所示的本实用新型最佳实施方式的信号转接盒的控制方法流程图可知：首先将信号转接盒30通过接口和信号传输线或无线与电视机处理单元20连接，此时，电视机处理单元20或普通电源可向该信号转接盒30内的MCU传输电源信号，使MCU获电并开始工作；其次，信号源40插入信号转接盒30中，当信号源40上的接插端子插入接插槽口时，二者上的导电部相互接触形成电连接；之后，MCU发出电源开关信号打开所述普通电源和12V电源，所述12V电源随即产生12V电源信号至所述信号源40，使得信号源40获电；此时，MCU可通过输入检测信号至信号源40，以确定该信号源40是否存在，如果经确定有，则MCU与所述电视机处理单元20交互通讯控制信号，确定在多个信号源40同时存在的情况下，需要工作的信号源40，之后，MCU对需要工作的信号源40发出控制信号，启动该信号源40工作，此时，MCU检测该信号源40信号输出的类型，在本实用新型优选的实施方式中，插入检测电路输出的标识信号与信号源40的功能类型相对应，其不仅表示信号源40已插入信号转接盒30并与MCU电连接，还进一步向MCU告知了信号源40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，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40。并与电视机处理单元20交互通讯控制信号，并通过该通讯控制信号内容控制第一、第二音视频处理单元，将信号源40输入至第一、第二音视频处理单元的YPBPR/RGB信号和音视频信号输入至电视机处理单元20，并由该处理单元处理后，播放该信号源40内容。

值得一提的是：信号源40输出音频/视频类型信号标识至电视机芯子系统，音频/视频类型信号标识可以通过一组二进制码来表示由外部接口输入扩展卡的信号类型，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频/视频信号。电视机处理单元20收到标识信号后，切换对应的显示通道并输出信号源40的音频/视频内容，电视机处理单元20和信号源40之间通过信号转接盒30以UART/IIC/IR等通讯方式进行相互的信号控制与通信。

此后，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处理单元20，再经电视机处理单元20处理后发出控制指令，经由接口与信号转接盒30交互通讯控制信号，再由金手指连接器传输至信号源40，以进行对应操作；当然，由于信号源40中具有可以接收IR指令的外部设备接口421，因此遥控器也可以与信号源40之间直接进行数据通讯，以控制其操作。使得以一个遥控器即可控制电视机、信号转接盒30和多个信号源40的目的，方便用户操控电视机。

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)

1.一种电视机信号转接盒，连接于电视机与信号源之间，使所述信号源与所述电视机交互媒体信号，其特征在于，所述信号转接盒包括一第一接口和一第二接口，所述第一接口与所述电视机电连接并交互通信，所述第二接口电连接多个信号源并输出电源信号及控制信号给所述信号源。

2.根据权利要求1所述的电视机信号转接盒，其特征在于，所述信号源可拆装地连接所述电视机信号转接盒。

3.根据权利要求1或2所述的电视机信号转接盒，其特征在于，所述多个信号源具有相同接口，所述接口插接于所述电视机信号转接盒。

4.根据权利要求3所述的电视机信号转接盒，其特征在于，所述信号源接口为一金手指连接器一端。

5.根据权利要求1所述的电视机信号转接盒，其特征在于，所述电视机信号转接盒与所述电视机相分离设置，并通过一信号传输器连接所述电视机进行交互通信。

6.根据权利要求1所述的电视机信号转接盒，其特征在于，所述电视机信号转接盒与所述电视机相分离设置，并通过无线信号传输器与所述电视机进行交互通信。

7.根据权利要求5或6所述的电视机信号转接盒，其特征在于，所述电视机包括一电视机处理单元，所述信号传输器连接所述电视机处理单元。

8.根据权利要求1所述的电视机信号转接盒，其特征在于，所述电视机信号转接盒还包括一处理单元、连接所述处理单元且由所述处理单元控制的音视频处理单元。

9.根据权利要求8所述的电视机信号转接盒，其特征在于，所述音视频处理单元控制所述信号源与所述电视机进行音视频信号传输。

10.根据权利要求8或9所述的电视机信号转接盒，其特征在于，所述处理单元连接所述信号源，并向所述信号源传输检测信号、控制信号及通讯信号。

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