CN2632962Y - 数字媒体播放机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种数字媒体播放机，包括：用于存储嵌入式操作系统、主控程序和媒体文件的可读写的外部存储器；通过总线与可读写的外部存储器连接的中央处理器；接收中央处理器的控制信号进行视频解码的视频解码模块；与中央处理器和视频解码模块连接，用于将视频解码模块输出的数字音频信号转换为模拟信号的音频处理模块；与中央处理器和视频解码模块连接，用于将文字、图片和视频数据处理后显示在屏幕上的显示模块；与中央处理器连接，将接收到的输入信息送至中央处理器进行命令解析处理的输入模块；与中央处理器连接的内存模块。

Description

数字媒体播放机

技术领域

本实用新型涉及一种数字媒体播放机。

背景技术

随着多媒体技术的迅速发展，特别是MPEG图像压缩技术和AC-3音频压缩技术的发展，媒体播放机对多媒体信息的再现质量有了大幅度的提高。

数字视盘(以下称DVD)播放机因播放质量比原有的视频再现设备大幅度提高而迅速得到广泛应用。其工作原理为：将压缩后视频和音频数据存储在数字视盘上，在播放时采用光学拾取装置读取记录在数字视盘上的数据，通过解码和视频音频处理后再现。虽然DVD播放机在播放质量好，但仍存在以下不足：

1、DVD文件格式为MPEG2，占用空间大。一张光碟只能存放一部影片，要欣赏多部影片，需要频繁换碟。

2、DVD碟片是只读的，碟片内容不能更新；

3、要播放的多媒体信息，需先制作DVD光碟，制作过程复杂。

4、DVD播放机是通过激光束照射来获取光盘上的数据，而激光头长期工作易老化和粘尘，从而影响播放质量，甚至损坏。

5、不能从一种正在播放的媒体文件直接切换到另一类型的媒体文件。

6、不能浏览、显示动态文字及图片。

虽然现有的计算机(PC)也能播放多媒体文件，但其存在以下不足：

1、一般家用计算机大多使用非嵌入式的操作系统，稳定性差；

2、需要正常开机和关机，操作烦琐；

3、欠缺与电视或其他家用设备的(S-VIDEO，AV)接口，一般需要增加视频转接卡；

4、对压缩的视频数据采用软件解压方式解码，对PC机的硬件配置要求高。

5、一般PC机播放多媒体文件，需要专门的播放器软件，而且，这些软件不能直接浏览图片和文字。

6、不能从一种正在播放的媒体文件直接切换到另一种类型的文件来播放。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种数字媒体播放机，在保证多媒体内容再现质量的同时，能够方便保存和更新多媒体文件，在此基础上进一简化操作。

本实用新型提供以下技术方案：

一种数字媒体播放机，包括：

可读写的外部存储器，用于存储嵌入式操作系统、主控程序和媒体文件；

中央处理器(CPU)，通过总线与外部存储器连接，从所述可读写的外部存储器中加载操作系统和执行主控程序，对各功能模块进行控制和处理信息；

视频解码模块，接收中央处理器的控制信号，对从所述可读写的外部存储器中读取的运动图像专家组(MPEG1/2/4)视频数据、MP3音频数据和先进音频编码(AAC)的音频数据进行解码；

音频处理模块，与中央处理器和视频解码模块连接，将视频解码模块输出的数字音频信号转换为模拟信号；

显示模块，与中央处理器和视频解码模块连接，用于将文字、图片和视频数据处理后显示在屏幕上；

输入模块，与中央处理器连接，将接收到的输入信息送至中央处理器进行命令解析处理；

内存模块，与中央处理器连接，用于缓存中央处理器在执行程序过程中产生的数据。

所述可读写的外部存储器为硬盘和/或芯片存储介质。

所述的显示模块的输出为S-Video端口或AV端口。

所述的输入模块为红外发送接收模块、键盘接口模块或鼠标接口模块；或者为红外发送接收装置模块、键盘接口模块和鼠标接口模块中至少两者的组合。

所述的视频解码模块为MPEG4解码芯片或MPEG4 AVC解码芯片。

本实用新型具有以下有益效果：

1、采用专门的微处理器硬件平台和硬件架构，提供工业级别的可靠性；

2、采用嵌入式的操作系统，系统高度优化，运行极其稳定，扩展性好；

3、使用遥控方式进行菜单操作，符合一般用户的使用习惯，操作更加简单和方便；

4、使用大容量的硬盘作为媒体文件的存储设备，能够存储大量的影片、音乐和图片等文件，而且文件更新方便；

5、只需简单的按键操作，即可马上切换当前播放的影片至另一部影片或切换到其他类型的媒体文件，而且开机和关机操作简单。

附图说明

图1为本实用新型的数字媒体播放机的结构框图；

图2为本实用新型的数字媒体播放机的电路原理示意图；

图3为本实用新型的数字媒体播放机的主流程图；

图4为从外部存储器的目录下读取内容形成子菜单的流程图；

图5为视频类子菜单的处理流程图；

图6为音频类子菜单的处理流程图；

图7为图片类子菜单的处理流程图；

图8为文本类子菜单的处理流程图。

具体实施方式

参阅图1所示，数字媒体播放机包括：中央处理器(CPU)，与该中央处理器连接的视频解码模块、显示模块输入模块、可读写的外部存储器、内存和音频处理模块，音频处理模块还与视频解码模块连接。其中：

可读写的外部存储器用于存储操作系统、主控程序和存储媒体文件，其中操作系统为嵌入式操作系统，如Linux嵌入式操作系统。可读写的外部存储器可以是硬盘，嵌入操作系统、主控程序和媒体文件均存储在该硬盘上。可读写的外部存储器也可以是硬盘和芯片存储介质，硬盘用于存储媒体文件，芯片存储介质用于存储嵌入式操作系统程序及主控程序，以避免突发事件对其造成损坏。

中央处理器加载操作系统和执行主控程序，对数字媒体播放机中的各个功能模块进行控制和处理信息。

视频解码模块将中央处理器从外存储器上读取的MPEG1/2/4(运动图像专家组)视频以及MP3(MPEG1的音频第三层压缩方式)，先进音频编码(AdvancedAudio Coding，AAC)的音频进行解码处理。

音频处理模块将视频解码模块输出的数字音频信号转换为模拟音频，并进行信号处理再送至音频输出端口。

显示模块，对显示屏幕(电视或监视器屏幕)上的每一个点进行画点操作，利用点阵技术将文字及图像显示在屏幕上。

输入模块负责接收用户的输入信息并送至中央处理器进行命令解析处理。

输入模块可为红外接收模块(遥控接收模块)、键盘接口模块或鼠标接口模块，也可为红外接收模块、键盘接口模块和鼠标接口模块中三者或者任意两者的组合。

网络接口模块通过总线与CPU和其他设备连接，提供网络的支持。

参阅图2所示，中央处理器集成了传统PC系统中的CPU、北桥电路和南桥电路，因此它可以直接连接内存、IDE、PCI总线和USB总线。硬盘和芯片存储介质挂接在IDE接口上，可以直接被CPU控制，读取程序和媒体数据。系统中的其他主要部件都挂接在快速的PCI总线上，受CPU的控制，与CPU直接交换数据。CPU通过IDE接口从硬盘或芯片存储介质中读出媒体数据，再通过PCI总线送到MPEG4解码芯片。MPEG4解码芯片解码后的视频及音频数据，其数据量大，而且实时性、连续性很强，它们直接通过专用的数据通道分别传输到屏显(On Screen Display，OSD)模块和音频处理芯片。由屏显模块将视频和CPU通过PCI送进去的字幕、图片等混合并输出。由音频处理芯片进行音频数据的进一步处理及数摸转换输出。用于输入操作的串行通讯口(COM)与及遥控等低速设备不直接挂接在CPU的总线上，由一块输入/输出接口芯片进行缓冲管理。网络接口芯片通过PCI总线和CPU及其他设备连接在一起。可使用无线调制解调器，通过CDMA 1X或者GPRS连接来实现无线访问因特网；或通过宽带接入因特网。CPU通过网络接口，获取网络接口的数据，根据不同的应用(浏览网页，发电子邮件等)，把信息通过屏显芯片显示在AV屏幕上，和输入输出芯片配合工作，实现和用户的交互。

与遥控接收模块配合的遥控发射模块(遥控器)上设置有各种功能键，对各种功能键的操作在该遥控发射模块内编码，遥控接收模块接收解码并送至CPU。如：在遥控器上设置“视频”、“音频”、“图片”、“文档”和“网络”等按键，操作“视频”、“音频”、“图片”和“文档”中一个键后，直接进入或切换到相应类型的子菜单。操作“网络”键后，播放机通过网络接口接入网络，进行邮件收发和影片下载等。

数字媒体播放机在播放时，通过读取可读写的外部存储器(硬盘或芯片存储介质)的目录结构来动态形成屏幕菜单。菜单分为主菜单与子菜单，主菜单显示系统支持的媒体类型菜单。根据用户选择的类型，从可读写的外存储器中的当前目录下读取相应类型的文件名和一级子目录名来动态形成子菜单。根据需要，也可从根目录或存储该类型文件的目录中读取相应类型文件的文件名和一级子目录名来动态形成子菜单。当子目录被选中时，从可读写的外部存储器中的该子目录下读出文件名称或子目录形成下一级子菜单。

本实用新型的数字媒体播放机支持的文件类型包括视频文件、音频文件、图片文件和文本文件。

具体的播放流程如下：

参阅图3所示，播放的主要过程如下：

步骤10：启动系统，中央处理器从芯片存储介质中加载操作系统，并进行初始化操作。

步骤20：中央处理器执行芯片存储介质中的主控程序，通过显示模块提供一个包括系统支持的媒体文件类型的屏幕操作主菜单，并等待用户操作。

步骤30：将用户选中的媒体文件类型通过输入模块送至中央处理器，由中央处理进行解析和判断；

如果选择视频文件则进行步骤40A；

如果选择音频文件则进行步骤40B；

如果选择图片文件则进行步骤40C；

如果选择文本文件则进行步骤40D。

步骤40A：进入视频子菜单处理流程；

步骤40B：进入音频子菜单处理流程；

步骤40C：进入图片子菜单处理流程；

步骤40D：进入文本子菜单处理流程。

参阅图4所示，子菜单的处理流程如下：

步骤110：判断选定目录是否为空，如果是则进行步骤180，否则进行步骤120；

步骤120：读取选定目录下的文件和子目录；

步骤130：判断读取的是文件还是目录，如果是文件则进行步骤140，如果是目录则进行步骤160；

步骤140：判断读取的文件的类型是否与用户选定的文件类型匹配，如果是则进行步骤150，否则进行步骤190；

步骤150：将文件名作为菜单项显示，转步骤170；

步骤160：将文件子目录名作为菜单项显示；

步骤170：判断是否已读至目录结尾，如果是则进行步骤180，否则进行步骤190；

步骤180：返回。

步骤190：读取下一个文件名称或子目录名，再进行步骤130。

参阅图5所示，视频类子菜单的处理流程如下：

步骤200：调用子菜单处理流程显示视频子菜单；

步骤210：等待用户输入；

步骤220：判断用户选择的菜单项；如果选择了视频文件则进行步骤240，如果选择了目录则进行步骤230，否则转步骤210；

步骤230：进入选择的目录，并转步骤200；

步骤240：主控程序从硬盘中读取选中的视频文件数据，并送至视频解码模块进行解码，然后把解码后的数据送至与TV或监视器连接的输出端口；同时，把解码后的音频数据送到音频处理模块进行音频处理后输出。

参阅图6所示，音频类子菜单的处理流程如下：

步骤300：调用子菜单处理流程显示视频子菜单；

步骤310：等待用户输入；

步骤320：判断用户选择的菜单项；如果选择了视频文件则进行步骤340，如果选择了目录则进行步骤330，否则转步骤310；

步骤330：进入选择的目录，并转步骤300；

步骤340：主控程序从硬盘中读取选中的音频文件数据(MP3或AAC音频文件)，送到视频解码模块进行音频解码，然后再输出至音频处理模块进行音频处理后输出。

参阅图7所示，图片类子菜单的处理流程如下：

步骤400：调用子菜单处理流程显示图片子菜单；

步骤410：等待用户输入；

步骤420：判断用户选择的菜单项；如果选择了视频文件则进行步骤440，如果选择了目录则进行步骤430，否则转步骤410；

步骤430：进入选择的目录，并转步骤400；

步骤440：主控程序从硬盘中读取选中的图片文件数据，并利用图片解码程序进行解码后送到显示模块，将解码后的图片显示在屏幕上。

参阅图8所示，文本类子菜单的处理流程如下：

步骤500：调用子菜单处理流程显示文本子菜单；

步骤510：等待用户输入；

步骤520：判断用户选择的菜单项；如果选择了视频文件则进行步骤540，如果选择了目录则进行步骤530，否则转步骤510；

步骤530：进入选择的目录，并转步骤500；

步骤540：主控程序从外存储器中读取选中的文本数据送至显示模块，显示模块利用文字点阵技术将文字显示在屏幕上。

在运行或者待机的情况下，主控程序通过输入模块始终检测用户的输入情况并送到中央处理器，中央处理器解析输入命令后控制相应的模块进行处理。如：在用户操作了快进或快退指令后，中央处理器将控制视频解码模块对当前播放的内容进行控制。又如：在用户在操作了音量调节指令后，中央处理器将控制音频处理模块进行音量控制。

在播放媒体文件过程中，如果捕获到用户切换媒体文件类型命令时，停止当前播放的媒体文件，并从当前目录下读出相应类型文件的文件名和子目录名形成菜单。

在播放媒体文件的时候，既可以随时接受用户输入的控制信息，显示模块利用点阵技术可把文字信息直接透明的叠加在原来的AV屏幕上，而不会影响播放处理过程。

在播放完毕用户选择的视频文件、音频文件后，或在显示完文本或图象后，主控程序控制显示模块在屏幕上显示操作菜单，供用户再次选择或操作。

当用户在操作中选择关机指令，则中央处理器将控制切断电源。

从上可看出，本实用新型与DVD播放机和计算机作为播放机具有明显的区别，主要表表在：

1、本实用新型动态形成屏幕菜单

DVD播放机的菜单一般是通过图片来显示的，无法动态更换菜单图片。PC机的菜单是窗口类型的，而且是输出到VGA接口来显示的。本实用新型通过直接写屏技术，将菜单输出到AV端口，在电视或其它监视器中显示，通过遥控器来选择菜单与用户进行交互。并且，AV屏幕的菜单是可以动态改变的，本实用新型的数字媒体播放机是通过读取外部存储器的目录结构来动态形成屏幕菜单的。

2、本实用新型采用嵌入式操作系统

传统DVD机并无操作系统，而PC机采用的是非嵌入式操作系统，大部分都是Windows系列的操作系统。本实用新型采用嵌入式Linux操作系统，系统经过高度优化，运行极其稳定，且扩展性强。

3、存储方式的改变

DVD机中存放影片是只读光盘，本实用新型使用可读可写的外部存储器，包括芯片存储介质和硬盘。硬盘存储容量大，用来存储多媒体文件，能够随时更新内容。相对于PC机而言，本实用新型利用芯片存储介质存储嵌入式操作系统和主控程序，存储可靠性更强。本实用新型的播放机能够自动对存储在硬盘中的多媒体文件进行分类显示，而PC机必须根据不同的媒体文件类型，启用相应的播放器或专门浏览软件才能播放或显示多媒体文件。

4、采用硬件解码方式对媒体文件进行解码

PC机采用软件解码方式对媒体文件进行解码播放，软件解码质量较差且对PC机硬件配置要求高。DVD机使用硬件解码方式进行解码，但只能解MPEG1/MPEG2格式的文件。本实用新型采用硬件解码方式工作，而且支持多种文件格式，包括MPEG1、MPEG2、MPEG4和MP3、AAC等。

5、灵活更新媒体文件及动态生成屏幕菜单

DVD机更新媒体文件只能更换盘片，本实用新型能够通过自由拷贝或者网络下载更新媒体文件；并且可以无需后台媒体文件管理软件，便可直接在屏幕上显示由媒体文件名及子目录名称动态形成的操作菜单等待用户选择。而PC机一般是在VGA模式下显示菜单而不能在视频模式下显示菜单。更加无法动态生成视频模式下的屏幕菜单。

6.即时插播并透明的叠加文字信息

使用本实用新型，都可以在AV屏幕上显示即时插播各种文字信息，而不影响正常使用，而DVD机与PC机难以做到。本实用新型中，使用多线程技术，把播放、接受用户输入与插播文字信息三个处理过程用线程来实现。这样在播放媒体文件的时候，既可以随时接受用户输入的控制信息，也可以利用点阵技术把文字信息直接透明的叠加在原来的AV屏幕上，而不会影响播放处理过程。

7、快速任意切换媒体类型

只需一个按键，即可从当前显示的媒体文件类型切换到另一种类型，显示的菜单项也相应改变。

8、独特的多媒体文件浏览器

DVD机与PC机中的媒体播放器无法显示动态可编辑的文字与图片。利用PC机播影音文件时必须启动专门的媒体播放器软件，要浏览图片时，又要启动图片浏览器或编辑软件，操作繁琐。本实用新型利用一个简单的遥控器控制电视屏幕上的菜单显示，选择用户希望欣赏的数字媒体文件。可以任意切换浏览电影、音乐、图片和文档，并且，能够利用软件解码方式把JPEG图片直接显示在AV屏幕上，可对图片进行位移和缩小、放大。

9、网络功能

本实用新型使用无线调制解调器，通过CDMA 1X或者GPRS连接，可以实现无线访问因特网。本实用新型包含网络接口，可以访问局域网，或者可以通过宽带接入因特网。本实用新型通过遥控器实现一键上网，而PC机一般难以通过遥控器一键上网，DVD机基本无法上网。

Claims (6)

1、一种数字媒体播放机，用于播放存储于可读写的外部存储器上的多媒体文件，其特征在于该数字媒体播放机包括：

可读写的外部存储器，用于存储嵌入式操作系统、主控程序和媒体文件；

中央处理器(CPU)，通过总线与可读写的外部存储器连接，从所述可读写的外部存储器中加载操作系统和执行主控程序，对各功能模块进行控制和处理信息；

视频解码模块，接收中央处理器的控制信号，对从所述可读写的外部存储器中读取的运动图像专家组(MPEG1/2/4)视频数据、MP3音频数据和先进音频编码(AAC)的音频数据进行解码；

音频处理模块，与中央处理器和视频解码模块连接，将视频解码模块输出的数字音频信号转换为模拟信号；

显示模块，与中央处理器和视频解码模块连接，用于将文字、图片和视频数据处理后显示在屏幕上；

输入模块，与中央处理器连接，将接收到的输入信息送至中央处理器进行命令解析处理；

内存模块，与中央处理器连接，用于缓存中央处理器在执行程序过程中产生的数据。

2、如权利要求1所述的数字媒体播放机，其特征在于，所述可读写的外部存储器为硬盘，所述操作系统、主控程序和媒体文件全部存储在硬盘上；或者所述可读写的外部存储器为芯片存储介质，所述操作系统、主控程序和媒体文件全部存储在该芯片存储介质中；或者所述可读写的外部存储器为硬盘和芯片存储介质，所述硬盘用来存储媒体文件，所述芯片存储介质用于存储嵌入式操作系统及主控程序。

3、如权利要求1所述的媒体播放机，其特征在于，所述的显示模块的输出为S-Video端口或AV端口。

4、如权利要求1所述的播放机，其特征在于，所述的输入模块为红外发送接收模块、键盘接口模块或鼠标接口模块；或者为红外发送接收装置模块、键盘接口模块和鼠标接口模块中至少两者的组合。

5、如权利要求1所述的播放机，其特征在于，还包括网络接口模块，在所述中央处理器控制下通过该网络接口模块访问网络。

6、如权利要求1至5任一所述的播放机，其特征在于，所述的视频解码模块为MPEG4解码芯片或MPEG4AVC解码芯片。

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