CN204031318U - 一种模块化电视 - Google Patents

Abstract

一种模块化电视，包括电视主板及与该电视主板电连接的背光驱动模块、电源模块、屏上外设和显示屏，电视主板分离为通讯连接的功能应用模块和屏端驱动模块；功能模块接收电视的音、视频信号进行处理，屏端驱动模块接收功能应用模块处理后的音频信号、视频信号，分别输出到屏上外设以输出音频、输出到显示屏以显示视频。本实用新型将运算处理量小的屏端部分从原来电视主板中分离出来，功能应用部分可以根据用户的需要进行电视主CPU及其IC的单独设计和升级，屏端在电视机的生命周期基本可以不进行更换，显示驱动电路无需重新进行开发设计，重大的功能升级只需要更新功能应用模块即可，方便了电视的升级，降低了升级的成本。

Description

一种模块化电视

技术领域

本实用新型涉及电视机，尤其涉及一种模块化电视。

背景技术

随着大规模集成电路的发展，电视机也从单片机加分立器件的结构发展到大规模集成IC的结构，集成度也越来越高。随着2核、4核、8核的CPU集成多个GPU 的电视处理芯片不断推出 ，电视机的处理IC功能越来越强，目前基本是一个处理IC 能够管理电视机的相应应用及周边设备的驱动。电视处理IC 构建的电路结构位于电视主板上，负责驱动、调度、管理电视机周边的所有设备外设。然而，对于电视机外设而言，不同外设升级换代的需要不同，有些外设升级换代较快，有些外设甚至在电视机的生命周期内不会进行升级换代，整体而言是比较缓慢的。

随着电视机的处理IC 日新月异和互联网技术的快速发展，互联网应用升级的需求会导致电视机的外设升级换代速度加快。然而，现有技术中电视机的主板以及其相关构成的电路架构固定在电视主板上，图1示出了现有技术电视主板及其周边输入输出设备的原理结构框图，电视主板1’上设置有电视处理IC及其周边处理电路，其外围连接有电源板2’为电视主板1’提供电源、背光驱动板3’为图像需要的背光提供驱动和外部设备4’，电视主板1’设置有输入接口RJ45、USB、HDMI、CVBS、Ypbpr，电视主板1’输出时序信号到与其连接的TCON板5’，再输出到与TCON板5’连接的显示屏6’进行显示。这种结构进行电视的升级换代需要更换电视主板，不更换电视主板就无法适配新增的外设，使得电视机在它比较长的生命周期里，功能很快就无法满足用户的需求。对于研发工作而言，升级换代意味着关于显示、驱动的相关研发需要根据电视应用和电视机处理IC 进行相应升级，基于目前的电路架构，所有的研发工作需要重新进行，生产制造环节的工作也需要重新进行，因此造成了许多不必要的浪费。并且，对于用户而言，因为部分外部设备进行电视主板升级也十分不便，也无法进行定制开发升级。

因此，现有技术还有待改进和发展。

实用新型内容

鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型为解决现有技术的缺陷和不足，提出一种能够仅仅对电视处理IC及其周边电路进行功能升级，不需要对电视显示屏及周边处理电路升级的模块化电视。

本实用新型提供一种方便升级的模块化电视，解决技术方案如下：

一种模块化电视，包括电视主板及与该电视主板电连接的背光驱动模块、电源模块、屏上外设和显示屏，所述电视主板分离为通讯连接的功能应用模块和屏端驱动模块；所述功能应用模块接收电视的音、视频信号进行处理发送给所述屏端驱动模块，所述屏端驱动模块接收功能应用模块处理后的音频信号、视频信号，并分别输出到屏上外设以输出音频、输出到显示屏以显示视频。

与现有技术相比较，本实用新型采取将现有技术电视处理IC及其周边处理电路与屏端驱动周边电路分立开来，通过标准的数据接口进行连接通讯及音视频数据传输，电视处理IC及周边处理电路独立为功能应用模块，接收处理输入电视的音视频信号及进行电视应用的处理，屏端驱动周边电路则仅处理显示数据和声音数据，实现数据能力要求不高的处理功能，屏端驱动周边电路独立为屏端驱动模块，进行显示视频相关时序控制、声音效果控制、背光逻辑控制及电视周边需要使用的外设的驱动控制。将运算处理量大的电视IC与运算处理量小的屏端部分分离设计使得原来电视主板中显示、驱动功能从电视主板上分离出来，功能应用部分可以根据用户的需要进行电视主CPU及其IC的单独设计和升级，屏端在电视机的生命周期基本可以不进行更换，显示驱动电路无需重新进行开发设计，重大的功能升级只需要更新功能应用模块即可，方便了电视的升级，降低了升级的成本。

附图说明

图1是现有技术电视机的主板及其相关构成电路架构原理图。

图2是本实用新型模块化电视的优选实施例一的电视主板及相关构成电路架构原理图。

图3是本实用新型模块化电视的优选实施例一中功能应用模块内部模块连接的电路结构原理图。

图4是本实用新型模块化电视的优选实施例一中功能应用模块之输入信号处理模块、多媒体应用处理模块的电路结构原理图。

图5是本实用新型模块化电视的优选实施例一中功能应用模块之画质及音质改善模块的电路结构原理图。

图6是本实用新型模块化电视的优选实施例一中屏端驱动模块内部模块连接的电路结构原理图。

图7是本实用新型模块化电视的优选实施例一中屏端驱动模块之显示驱动模块的电路结构原理图。

图8是本实用新型模块化电视的优选实施例一中屏端驱动模块之音频驱动模块的电路结构原理图。

图9是本实用新型模块化电视的优选实施例一中屏端驱动模块之背光控制模块的电路结构原理图。

图10是本实用新型模块化电视的优选实施例一中屏端驱动模块之外设驱动模块的电路结构原理图。

图11是本实用新型模块化电视的优选实施例二的电视主板及相关构成电路架构原理图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型模块化电视是针对目前智能电视架构来提出的，模块化电视是将现有技术电视的电路架构进行重新划分，将电视机的电路架构分解为集中处理功能应用相关的功能应用模块和处理显示屏显示数据以及电视外设的屏端驱动模块，功能应用模块与屏端驱动模块之间通过连接线连接实现通信连接，使功能应用模块和屏端驱动模块形成一个分立的电视主电路整体。功能应用模块也称为智能卡模块，主要处理电视机运行过程中数据量较大的多媒体应用数据的处理，包括输入电视的电视信号的音视频信号的模数转换、信号格式转换及编解码；对输入视频进行画质提升、运动补偿、帧频变换 、噪音消除 和图像插补等功能；对诸如家庭娱乐、家庭设备互联、网络视频中心、 游戏应用、电视购物，还有其他很多基于ANDRIOD 或其他平台的电视应用进行音视频信号的处理。而屏端驱动模块则负责处理周边设备驱动及显示数据的处理。这样，就将处理复杂数据和处理简单数据的功能进行分离，各模块可以独立升级换代，尤其对于功能应用模块而言，由于互联网应用经常需要进行升级，现有架构下的电视主板会随着互联网应用的升级而不能满足要求，而一些周边外部设备在电视的生命周期内能够一直满足用户的需求不需要进行升级。因此，将需要经常进行升级的部分和不需要经常进行升级的电路结构进行模块化独立，降低了升级的成本，模块化的架构也使电视能够通过更换智能卡模块实现升级。

图2示出了本实用新型模块化电视的优选实施例一的电视主板及相关构成电路架构原理图。在该模块化电视实施例中，原有电视主板分离为通讯连接的功能应用模块11和屏端驱动模块12进行设计；功能应用模块11接收输入电视的音、视频信号进行处理，屏端驱动模块12则接收功能应用模块11处理后的音频、视频信号，再将处理后的音频信号输出到屏上的外设以使电视输出音频，处理后的视频信号则输出到显示屏以显示视频。其中，功能应用模块11与屏端驱动模块12通过通讯连接器来通讯连接，通讯连接器包括HDMI、UART端口来实现双向通讯。

具体而言，所述功能应用模块11包括输入信号处理模块111、画质及音质改善模块112、多媒体应用处理模块113；所述输入信号处理模块111处理输入电视的ATV、DTV信号；所述画质及音质改善模块112包括根据输入信号处理模块接收到的电视信号进行提升画质、运动补偿、帧频变换、噪音消除和图像插补功能；所述多媒体应用处理模块包括各种电视应用的数据处理。作为模块电视的核心数据处理模块，所述功能应用模块111设置有RJ45、USB、HDMI、AV、S-Video、Ypbpr、VGA、TV接口分别接收对应的各种输入电视的信号，各种接口输入及输入信号均属于现有技术，此处不赘述。

所述屏端驱动模块12包括显示驱动模块121、音频驱动模块122、背光控制模块123和外设驱动模块124；屏端驱动模块还外接有电源板2、背光驱动板3、外部设备4和显示屏模组6。所述显示驱动模块121接收所述功能应用模块11输入的视频信号进行画质处理及显示时序控制处理，经过处理后的显示信号输出到显示屏模组6进行显示；所述音频驱动模块122接收所述功能应用模块输入的音频信号进行声音效果处理，经过处理后的音频信号输出到外部设备4中相应的音频设备（如扬声器，图未示出）实现电视的音频输出，这里外部设备4包括扬声器、红外接收器等电视的外部设备，属于现有技术，此处不赘述。所述背光控制模块123接收所述功能应用模块11输入的视频信号进行背光逻辑控制，并输出到背光驱动板3来根据视频信号驱动相应的背光；所述外设驱动模块124与所述功能应用模块11进行数据交换实现电视外设的识别、升级。

以下一并结合图2至图10来具体说明上述功能应用模块11和屏端驱动模块12的信号处理过程及模块之间的信号通讯连接的工作原理。首先参看图3，图3显示了功能应用模块中输入信号处理模块111、多媒体应用处理模块113与画质及音质改善模块112之间的信号流向及处理过程，输入信号处理模块111接收到视频信号后进行相应处理（处理过程参阅后续说明）输出RGB或YUV信号到画质及音质改善模块112，多媒体应用处理模块113也将接收到的视频信号进行相应处理（处理过程参阅后续说明）输出RGB或YUV信号到画质及音质改善模块112，各种音频信号也输入到画质及音质改善模块112。画质及音质改善模块112接收到输入信号处理模块111、多媒体应用处理模块113的视频信号及其他各种音频信号后进行相应的画质提升、音频改善的处理后通过通讯连接器的HDMI TX端输出到屏端驱动模块12进行处理。

其中，输入信号处理模块111及多媒体应用处理模块113的处理过程参考图4，此处需要说明的是，由于输入信号处理模块111与多媒体应用处理模块113均涉及到视频信号的处理，因此将两个模块的视频信号处理电路结构一并示出以便于说明。如图4所示，连接输入信号处理模块111的VGA、YPbPr接口分别输入RGB、Y/Pb/Pr信号到第一模数切换开关1111，经过第一模数切换开关1111输入到第一模数转换电路1112处理后输出RGB/YUV信号到多路复用器MUX1110处理输出RGB/YUV信号到画质及音质改善模块（图未示出）；连接输入信号处理模块111的S-Video、AV接口分别输入Y/C、CVBS信号到第二模数切换电路1113，经过第二模数切换开关1113输入到第二模数转换电路1114处理后输出YUV信号到多路复用器MUX1110处理输出YUV信号到画质及音质改善模块（图未示出）；连接输入信号处理模块111的TV接口输入RF射频信号到中频解调器IF Demod1115处理输出DTV TS信号到TS流解复用器TS Demux1116后再输出到混合信号解码器MM Decode1119处理输出YUV信号到多路复用器MUX1110处理输出YUV信号到画质及音质改善模块（图未示出）；连接多媒体应用处理模块113的USB接口接收信号到USB接收端USB Rx1117后输入到混合信号解码器MM Decode 1119处理输出YUV信号到多路复用器MUX1110处理输出YUV信号到画质及音质改善模块（图未示出）；连接多媒体应用处理模块113的RJ45接口接收网络信号到MⅡ/RMⅡ接收端1118后输入到混合信号解码器MM Decode1119处理输出YUV信号到多路复用器MUX1110处理输出YUV信号到画质及音质改善模块（图未示出）。连接输入信号处理模块111的HDMI接口接收YUV信号输入到多路复用器MUX1110处理输出YUV信号到画质及音质改善模块（图未示出）。

图5示出了画质及音质改善模块112处理过程的电路原理。如图5所示，根据上述输入信号处理模块111及多媒体应用处理模块112处理输出的RGB/YUV信号，画质及音质改善模块112设置了YUV信号转换电路1121来对接收到的RGB信号进行转换处理，这里设置YUV信号转换电路是将RGB信号转换成YUV信号，如果接收到的是YUV信号则直接将YUV信号输入到与YUV信号转换电路连接的降噪处理电路1122进行降噪处理，经过降噪处理后的YUV信号输入到解交织电路1123进行分解将YUV信号分解为Y信号分量、UV信号分量，其中，Y信号分量根据需要输入到插补电路1124进行信号插补处理，经过信号插补处理的Y信号分量再输入到动态对比度调整电路1125，与经过亮度提升电路1126处理的UV信号分量再次混合成YUV信号输出给通讯连接器的HDMI TX端输出到屏端驱动模块12。对于音频信号的处理，画质及音质改善模块112还包括声音格式转换、解码电路1127和均衡调节电路1128，模拟或数字音频经过声音格式转换、解码电路1127转换成PCM格式音频信号，输入到均衡调节电路1128进行处理后以IIS信号通过功能应用模块11和屏端驱动模块12之间的通讯连接器输入到屏端驱动模块12中的音频驱动模块进行处理输出。

经过功能应用模块11对输入电视的音视频信号功能性处理后，屏端驱动模块12主要是接收功能应用模块11输入的音视频信号以在显示屏上输出视频，及在显示屏上设置的外部设备中的扬声器上输出音频。屏端驱动模块12的处理过程如图6所示。功能应用模块（图未示出）输入的音视频信号通过HDMI RX端120后分离为YUV视频信号和IIS音频信号，YUV信号一方面经过显示驱动模块121输出RGB信号到显示屏模组6进行显示；另一方面，输入到显示驱动模块121后处理为RGB信号输入到背光控制模块123，背光控制模块123对RGB信号进行PWM调制后输出背光逻辑控制信号控制显示屏模组6的背光；背光控制模块123还根据显示信号输出反馈信号给显示驱动模块123进行背光信号调整；应当说明的是，图6中的显示屏模组6在模块电视的功能结构设置中，还包括图2中实体结构的背光驱动板3，图2中为了方便说明显示的控制功能将背光驱动板3从显示屏模组6中独立出为一个模块进行说明，在实体结构设计中，背光驱动板3一般与显示屏模组6设计为一体的模组结构。因此，图6中背光控制模块123将经过PWM调制的背光逻辑信号输出给显示屏模组6，相当于图2中将背光逻辑控制信号输出到背光驱动板3，此处特别说明。通过HDMI RX端120后分离出来的IIS音频信号则输入到音频驱动模块122输出到外设驱动模块124后输出到显示屏模组6上设置的外部设备4（如扬声器）实现音频信号的输出，由于电视结构设计中，外部设备往往附设于显示屏上，此处外部设备设置于显示屏模组6之上并非外部设备在功能上与显示屏模组6设计为一体，而是实体结构上的一体，功能上并非一体，特此说明。同时外设驱动模块124还与显示屏模组6电连接，输出相应的控制信号、电源信号给显示屏模组6，其处理过程后续进行详细说明。

图7示出了图6中显示驱动模块121处理YUV信号的结构及处理过程，显示驱动模块接收到YUV信号后，首先通过亮度、对比度、色饱和度与色度调节模块1211进行调节处理，输出到YUV-RGB转换模块1212将YUV信号转换为RGB信号后输出到白平衡调节模块1213，白平衡调节模块1213对RGB信号进行白平衡调节后输出到伽马调节模块1214，通过伽马调节后的RGB信号根据需要分别输出到VB1 TX端1215、LVDS TX端1216输出到显示屏模组，同时将信号输出到背光控制模块123控制背光信号。

图8示出了图6中音频驱动模块122处理音频信号的结构及处理过程，从HDMI RX端120分离出的IIS音频信号经过虚拟低音调节模块1221的处理后输出到功放模块1222后输出到扬声器1223以输出音频。

图9示出了图6中背光控制模块123进行背光调节的结构及处理过程，背光控制模块包括动态背光调节模块1231和3D背光生成模块1232，背光调节模块1231接收显示驱动模块传输来的RGB信号进行背光逻辑信号生成，进行2D信号的PWM调制后输出背光逻辑信号输出到背光驱动板3；3D背光生成模块1232则接收同步信号VSYNC和3D控制信号3D_EN生成3D背光逻辑信号以输出3D Blnking背光逻辑信号到背光驱动板3。

图10示出了图6中外设驱动模块124的结构及处理过程，该外设驱动模块6包括MCU1241，该MCU接收红外模组输入的红外信号，遥控器按键输入信号、环境光输入信号；通过POWER_ON引脚输出电源信号给屏端驱动模块，通过PANEL_ON引脚输出电源信号控制显示屏模组中的显示屏电源，通过AMP_CON/AMP_RESET引脚输出信号控制音频驱动模块中的功放模块，通过LED引脚输出显示屏的状态控制信号，通过3D-EN/3D_SYNC引脚输出3D的TCON功能的控制信号给显示屏模组，通过IIC/UART引脚接口与屏端驱动模块来实现外部设备与功能应用模块之间的双向通讯完成外部设备与功能应用模块的数据交互。

图11示出了本实用新型模块化电视的优选实施例二的电视主板及相关构成电路架构原理图。

在优选实施例一的基础上进行了部分改动，所述屏端驱动模块121还包括TCON模块5，由TCON模块对所述功能应用模块输入的视频信号进行显示时序控制处理，再将信号输出到显示屏模组6显示。具体由显示驱动模块121将RGB信号输出到TCON模块5，由TCON模块处理后输出到显示屏模组6，其工作原理参考上述图6及图7描述的显示驱动模块处理信号的过程。

其余部分工作原理与优选实施例一相同，此处不赘述。

应当理解的是，以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不足以限制本实用新型的技术方案，对本领域普通技术人员来说，在本实用新型的精神和原则之内，可以根据上述说明加以增减、替换、变换或改进，而所有这些增减、替换、变换或改进后的技术方案，都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (6)

1.一种模块化电视，包括电视主板及与该电视主板电连接的背光驱动模块、电源模块、屏上外设和显示屏，其特征在于，所述电视主板分离为通讯连接的功能应用模块和屏端驱动模块；所述功能应用模块接收电视的音、视频信号进行处理后发送给所述屏端驱动模块，所述屏端驱动模块接收功能应用模块处理后的音频信号、视频信号，并分别输出到屏上外设以输出音频、输出到显示屏以显示视频。

2.根据权利要求1所述的模块化电视，其特征在于，所述功能应用模块包括输入信号处理模块、画质及音质改善模块、多媒体应用处理模块；所述输入信号处理模块处理接收电视的ATV、DTV信号；所述画质及音质改善模块包括根据输入信号处理模块接收到的电视信号进行提升画质、运动补偿、帧频变换、噪音消除和图像插补功能；所述多媒体应用处理模块包括各种电视应用的数据处理。

3.根据权利要求2所述的模块化电视，其特征在于，所述屏端驱动模块包括显示驱动模块、音频驱动模块、背光控制模块和外设驱动模块；所述显示驱动模块接收所述功能应用模块输入的视频信号进行画质处理及显示时序控制处理；所述音频驱动模块接收所述功能应用模块输入的音频信号进行声音效果处理；所述背光控制模块接收所述功能应用模块输入的视频信号进行背光逻辑控制；所述外设驱动模块与所述功能应用模块进行数据交换实现电视外设的控制。

4.根据权利要求3所述的模块化电视，其特征在于，所述显示驱动模块还包括TCON模块，由TCON模块对所述功能应用模块输入的视频信号进行显示时序控制处理。

5.根据权利要求3所述的模块化电视，其特征在于，所述外设驱动模块驱动的电视外设包括通过蓝牙、WIFI连接的设备及遥控器，所述功能应用模块通过所述外设驱动模块识别连接到电视的不同外部设备。

6.根据权利要求1至5任一项所述的模块化电视，其特征在于，所述功能应用模块与所述屏端驱动模块通过HDMI、UART、VB1及IIS接口数据连接进行数据交换。