DE69732227T2 - Handfernbedienungsgerät mit einem Abzug als Auswahlknopf - Google Patents

Handfernbedienungsgerät mit einem Abzug als Auswahlknopf Download PDF

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Description

  • Gebiet der Erfindung
  • Die Erfindung betrifft Fernbedienungseinheiten für elektronische Geräte, insbesondere zur Fernsteuerung eines Heimunterhaltungssystems.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Durch die Verbraucherelektronikindustrie wurden viele selbstständige Erzeugnisse für spezielle Funktionen, wie zum Fernsehen, zum Aufzeichnen und Abspielen von Videosignalen, breitbandige Videoempfänger, zum Abspielen aufgezeichneter und gesendeter Musik geschaffen. Bei einigen Geräten sind Funktionen wie die Kombination TV/VCR sowie Audiokassette/AM/FM-Empfänger, um einige zu nennen, kombiniert. Eine Richtung, in die sich Verbraucher bewegen, ist die zu größeren Fernsehern hin, die sich in einem Wohnzimmer befinden, einhergehend mit Stereo hoher Qualität. Es sind mehrere Komponenten erforderlich, die jeweils gesonderte Funktionen bereitstellen. Ein Fernseher mit großem Schirm, auf Grundlage einer Bildröhre von 19 bis 40 Zoll oder eines Projektionssystems von 46 bis 60 Zoll, wird in einem Abstand von 2 bis 5 m verwendet und von dort betrachtet. Der Fernseher verfügt über einen Tuner zum Empfangen und Decodieren von NTSC(National Televisions Systems Committee)-Signalen, eine Infrarotempfängerschaltung zur Fernbedienung, und in vielen Fällen Stereo und Surroundton in ihn integriert, was ihn zu einem sehr teuren Gerät macht. Ferner besitzt der Verbraucher wahrscheinlich einen Videorecorder/-spieler sowie vielleicht eine Kabelbox/Set-Top-Box zum Empfangen einer Kabel- oder Satellitensendung, die auch einen Videotuner und andere Elektronik zum Handhaben modulierter, komprimierter und verschlüsselter Videosignale enthalten kann. Außerdem ist es wahrscheinlich, dass ein Verbraucher über ein gesondertes Stereosystem, vollständig mit CD-Spieler, Tuner und anderen Audioanschlusseinrichtungen, wie Lautsprechern, verfügt. Dadurch sind viele der Funktionen des Fernsehsystems doppelt vorhanden, was zu den Kosten eines Heimunterhaltungszentrums beiträgt.
  • Die meisten Verbraucherelektronikgeräte sind mit Fernbedienungsgeräten ver sehen, die, wie im Fall des obigen Fernsehers, eine Erfassungsschaltung benötigen, um die Signale von den Fernbedienungen zu empfangen und zu verarbeiten. Derartige Steuerungsvorgänge beruhen typischerweise auf IR-Signalen, die durch eine durch sie laufende Person unterbrochen werden können und die nicht in einem anderen Raum als dem des Empfängers genutzt werden können. Während spezielle Fernbedienungsgeräte existieren, die dazu programmiert werden können, mehrere Verbraucherelektronikgeräte zu bedienen, existiert wenig Übereinstimmung zwischen den Bedienungsvorgängen an derartigen Fernbedienungen, und diese werden voluminös und schwierig zu bedienen, wenn mehr Knöpfe hinzugefügt werden, um die zusätzlichen Funktionen zu steuern. Ferner existiert keine gute Vorgehensweise zur Verwendung verschiedener Fernbedienungsgeräte zum Steuern verschiedener Programme, die die Information erzeugen, wie sie in verschiedenen Fenstern auf dem Schirm angezeigt wird. Während einige Fernbedienungen in Verbindung mit Schirm-Programmierfunktionen arbeiten, können die sich bei derartigen Fernbedienungen findenden Knöpfe nicht auf einfache Weise die fortschrittlicheren grafischen Benutzerschnittstellen bedienen, wie sie an PCs verfügbar sind. Dies führt zur Verwirrung des Verbrauchers und dem klassischen Fall des Blinkens von "12:00", wenn Verbraucher frustriert werden, die versuchen, alle Programme zu meistern, die dazu erforderlich sind, ihre elektronischen Geräte korrekt zu bedienen. Es kann auch ziemlich schwierig sein, in der Zukunft zu versuchen, einen VCR so zu programmieren, dass er ein Programm aufzeichnet. Die Kosten für den zusätzlichen Schaltungsaufwand in allen diesen Geräten, um diese Funktionen zu meistern, werden vom Verbraucher getragen.
  • PCs auf Multimediabasis sind heutzutage mit CD-ROM-Laufwerken sowie Lautsprechern und Grafiktreibern zum Anzeigen von Grafik auf einem mit dem Computer verbundenen Monitor konfiguriert. CD-ROM-Laufwerke können sowohl Daten, wie Computerprogramme, Lesen als auch Audioinformation, wie Musik, Lesen, die von den angeschlossenen Lautsprechen ausgegeben wird. Multimediatitel zum Abspielen auf einem PC sind im Allgemeinen auf einer CD-ROM verteilt, und dazu gehören Dinge wie animierte Enzyklopädien und andere Bücher sowie Spiele, die Videoclips enthalten können, die auf einem PC-Display angezeigt werden können. Immer mehr Videoinformation auf derartigen CDs ist gemäß den MPEG(Motion Picture Experts Group)-Standards komprimiert, und sie benötigt kommerziell verfügbare Software oder eine Schaltungsanordnung zum Komprimieren derselben und zu ihrer Verarbeitung zur Anzeige. Das Anzeigesignal ist typischerweise von VGA-Qualität. Einige Zusatzprodukte für PCs stellen sogar eine Verbindung zu Video-Einspeisestellen von mehre ren Quellen zur Verfügung, die in einem Fenster auf dem Monitorschirm abgespielt werden können. Typischerweise verfügt der Computer über eine Video-Graphics-Adapter(VGA oder SVGA)-Karte, die die gesamte auf einem Monitor anzuzeigende Information verarbeitet, und der Monitor selbst ist dem Grunde nach eine Bildröhre, die nur das zeigt, was mit sehr geringer Verarbeitung geliefert wird. Jedoch sind die meisten PC-Displays klein und nicht dazu geeignet, von mehreren Personen gleichzeitig betrachtet zu werden. Häufig geschieht es, dass dann, wenn eine Familie ein neues Programm wie ein Spiel, ein animiertes Buch oder ein Lehrspiel erhält, jeder dasselbe bei der erstmaligen Nutzung sehen möchte, so dass sie sich um ein kleines Display zusammendrängen und um Positionen wetteifern. Außerdem existiert keine gute Vorgehensweise dafür, dass mehrere Benutzer an einem einzelnen Computer gemeinsam tätig werden können. Um Videoeinspeisungen über Kabel oder Satellit anzuschauen, werden in einem Heimunterhaltungszentrum meistens Verbraucherfernseher mit großem Schirm verwendet.
  • Wie es erkennbar ist, besteht zwischen Verbraucherelektronik und PCs, die sich immer mehr beide in einem Wohnzimmer oder einem großen Raum in einem Wohnhaus befinden, eine große Funktionsduplizierung. Diese Funktionsduplizierung führt dazu, dass viel mehr Geld ausgegeben wird, um das Heimunterhaltungszentrum vollständig auszustatten und für Zusatzfunktionen zu sorgen. Wenn eine Komponente ausfällt, ist sie, wegen der Funktionsduplizierung, teuer zu ersetzen. Ein System, das versucht, einige der obigen Probleme zu lösen, ist im US-Patent Nr. 5,192,999 für Graczyk et al. angegeben. Dieses Systems verfügt über eine Fernsehschaltung und eine Audioschaltung innerhalb eines PC, die beide durch ein Fernbedienungsgerät gesteuert werden. Die Fernsehschaltung wird dazu verwendet, übliche Kabel- oder Funk-Videosignale im NTSC-Format zu empfangen, die von Natur aus über eine geringere Qualität als Videosignale verfügen, wie sie aktuell durch digitale Rundfunksatelliten übertragen werden. Signale im NTSC-Format liegen mit Zeilensprung vor, was bedeutet, dass während jedes Scanvorgangs für die Bildröhre die übernächste Zeile aufgefrischt wird. Z.B. werden ungeradzahlige Zeilen während eines ersten Scanvorgangs aufgefrischt, und geradzahlige Zeilen während eines zweiten Scanvorgangs. Da 60 Scanvorgänge pro Sekunde vorliegen, werden ungeradzahlige Zeilen 30 mal pro Sekunde aufgefrischt, und geradzahlige Zeilen werden 30 mal pro Sekunde aufgefrischt. VGA-Monitore werden mindestens 60 mal pro Sekunde aufgefrischt, so dass sie ein räumlich und zeitlich besser zusammenhängendes Bild liefern. Das NTSC-Signal ist ein solches mit niedrigerer Bandbreite als ein digitales MPEG-Signal, das über eine viel größere Bandbreite verfügt und die produktive Nutzung von Monitoren mit sogar noch höherer Auflösung ermöglicht. Während gemäß Graczyk et al. NTSC-Signale in das VGA-Format gewandelt werden, um sie auf einem Analogmonitor von Datenqualität anzuzeigen, ist die Signalqualität wegen der Übertragung mit kleinerer Bandbreite eingeschränkt. NTSC-Signale haben einen großen Einfluss auf den Typ anzeigbaren Texts. Bei einer Anzeige mit Zeilensprung erscheint es, dass mit normalen Schriftarten angezeigter Text springt, wenn abwechselnde Zeilen aufgefrischt werden. Es existieren mehrere Versuche, Schriftarten zu konzipieren, die diesen Sprungeffekt minimieren, jedoch funktionierte keine gut. Bei einem VGA-Display, das bei jedem Scanvorgang der Röhre jede Zeile auffrischt, tritt dieses Problem nicht auf, und es wird für ein viel schärferes und besser lesbares Textbild gesorgt.
  • Der von Graczyk beschriebene Monitor ist als analoger Standard-PC-VGA-Monitor dargestellt, und es wird allgemein auf einen einzelnen Benutzer Bezug genommen. Derartige Monitore sind ziemlich klein, mit einer maximalen Betrachtungsfläche von 17,5 Zoll (44,5 cm) am fortschrittlichen Ende des PC-Markts. Sie sind auch nicht näherungsweise zum Anschauen in einer Heimun-terhaltungsumgebung geeignet. Sie sind für nahe Betrachtung konzipiert, wobei sie über sehr eng zusammenliegende Pixel verfügen. Aktuelle Heimunterhaltungssysteme sind viel größer und teurer, da sie über die gesamte andere Schaltungsanordnung verfügen, wie sie oben beschrieben wurde.
  • Ein Satellitenrundfunksystem ist das von DirecTV, einer Einheit von GM Hughes Electronics, bereitgestellte. Direktfunksatelliten, "DBS (Direct Broadcast Satellites)" stellen mehr als 150 Kanäle von Videosignalen auf MPEG-Basis, Tonsignalen und Daten für Empfangsantennen von 18 Zoll (45,7 cm) bereit. Die Rechte, Teilnehmerterminals herzustellen, werden von DirecTV und einigen anderen Firmen, die zur Technologie beitragen, lizensiert. News Datacom Corporation sorgt für Verschlüsselung und Sicherheit des DBS-Systems, wobei diese Firma Entschlüsselungsschlüssel, Software und eine Zugriffskarte für jedes Teilnehmerterminal liefert. Thomson Consumer Electronics liefert Teilnehmerterminals für Verbraucher in Form von Set-Top-Boxes bereit, die als integrierte Empfänger/Decodierer "IRD (Integrated Receiver/Decoder)" bezeichnet werden, die die Fernsehsignale hoher Qualität in NTSC zur Darstellung auf einem Standardfernseher wandeln. Jeder IRD führt eine Demodulation, Decodierung, Entschlüsselung und Ausgabe von Videosignalen und Daten aus, die auf einem Teilnehmerfernseher angezeigt werden. Im IRD wird auch für Fehlerkorrektur, Expansion und Demultiplexen gesorgt, um Videodaten von anderen Daten abzutrennen. Während für S-Video-Ausgabe ge sorgt ist, sind keine Ausgabefähigkeiten für Monitor/VGA-Qualität vorgesehen. Zu anderen Quellen von Videosignalen auf MPEG-Basis gehören Kabelsysteme auf Basis optischer Fasern, CDs, im Internet verfügbare Videoclips, sowohl alte als auch vorgeschlagene HDCD(High-Definition Compact Disk = CD mit hoher Auflösung)Formate sowie andere vorhandene und vorgeschlagene Satellitensysteme, Digitalkabelsysteme und Systeme auf ATM(Asynchronous-Transfer Mode)-Basis sowie drahtlose, digitale Funkübertragungen.
  • Eine Vorgehensweise betreffend das Problem voluminöser Handfernbedienungsgeräte in einer Multimediaumgebung ist im US-Patent Nr. 5,339,095 für Redford angegeben, das eine Fernbedienungseinheit beschreibt, die ein Paar von in ihrem Inneren montierten Winkelbewegungsdetektoren enthält. Durch Herumbewegen der Einheit im Raum bewegt der Benutzer einen Cursor auf einem Computerschirm. Die Fernbedienungseinheit gemäß Redford verfügt über an der Oberseite angebrachte Mausknöpfe und -tasten. Redford offenbart auch eine Einheit mit einem Griff und einem oder mehreren Auslöseknöpfen an diesem. Der Benutzer hält die Einheit wie eine Pistole, und er verwendet die Abzüge zum Aktivieren der Mausknöpfe. Die Einheit kann Infrarot- oder Hochfrequenzübertragung verwenden.
  • Abweichend von den Winkelbewegungsdetektoren gemäß Redford erfordert ein Trackball minimale Anstrengungen durch den Benutzer, häufig einen einzelnen Finger, um einen Cursor zu bewegen. Gemäß DE-A-44 00 668 für Davison ist ein Trackball in einer Fernbedienungseinheit für einen Fernseher oder einen Videorecorder angebracht. Der Benutzer bewegt den Trackball zum Positionieren eines Cursors in einem auf dem Fernsehschirm dargestellten stationären Auswahlmenü. Der Trackball kann sowohl von der Ober- als auch der Unterseite der Einheit her bedient werden. Die Fernbedienungseinheit enthält auch Knöpfe und Tasten, die die Funktionen des Fernsehers oder Videorecorders bedienen.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Gemäß der Erfindung ist ein Handfernbedienungsgerät geschaffen, wie es im Anspruch 1 dargelegt ist. optionale Merkmale sind in den restlichen Ansprüchen dargelegt. Eine Ausführungsform des Fernbedienungsgeräts kann über die folgenden Merkmale verfügen.
  • Das Handfernbedienungsgerät wird dazu verwendet, einen Cursor zu steuern, der auf einem Monitor als Teil einer grafischen Benutzerschnittstelle in einem Heimunterhaltungssystem dargestellt wird, das durch ein Mehrzweck-Computersystem gesteuert wird. Unterstützung zur Fernbedienung sowohl des PC als auch der Monitorfunktionen ist im PC vorhanden, wie auch für standardmäßige PC-VGA-Grafikanzeigefunktionen, wie sie normalerweise zu PCs gehören.
  • Die Hand-Fernbedienung verfügt über eine Zeigevorrichtung, wie einen Trackball, einen Miniaturjoystick oder ein Touchpad zum Steuern des auf dem Monitor angezeigten Cursors. In einer Unterhaltungsraumumgebung sorgt ein Touchpad für den weiteren Vorteil, dass es fettigen Popcorn- und Hähnchenfingern standhalten kann, die andere Zeigevorrichtungen außer Funktion setzen könnten.
  • Ein abzugsähnlicher Auswahlknopf, der sich an der Unterseite der Hand-Fernbedienung befindet, wirkt als Mausauswahlknopf, und er erlaubt einhändige Drag- und Drop-Bedienungen unter Verwendung des Zeigefingers beim Halte- und Zeigevorgang mit der Fernbedienung. In dieser Position befindet sich der Daumen des Benutzers auf der Oberseite der Fernbedienung, um die Zeigevorrichtung zu bedienen, der Zeigefinger befindet sich auf dem Abzug, und der Rest der Finger und der Handballen sorgen für einen Auflageplatz für den Rest der Vorrichtung. Es ist ein Abzugsbügel vorhanden, der den Abzug teilweise abschirmt, um zu verhindern, dass er unbeabsichtigt betätigt wird, wenn die Fernbedienung abgelegt wird.
  • Zusätzlich verfügt die Hand-Fernbedienung über mehrere Tasten, die alphanumerische Symbole oder Cursorsteuerungsfunktionen repräsentieren. Die Tasten wirken auch als zugeordnete Tasten zum Auswählen von durch den Cursor identifizierten Funktionen.
  • Die Hand-Fernbedienung sendet Signale an den Computer, die die betätigte Tasten, den Zustand des Abzugs und die Bewegungen der Zeigevorrichtung identifizieren. Die Signale steuern, welcher Kanal auf dem Heimunterhaltungsfernseher angezeigt wird, oder sie sorgen für schnellen Vorlauf, ein Abspielen oder ein Rückspulen eines aufgezeichneten Programms auf dem Heimunterhaltungs-Videokassettenrecorder. Die Fernbedienung wird auch dazu verwendet, auf das nächste Bild überzugehen oder auf andere Weise ein Programm zu steuern, das dazu konzipiert ist, von einer Digitalkamera aufgenommene Bilder anzuzeigen. Ein Signal weist den Computer dazu an, ein Tastenabbildungsprogramm auszuführen, das es dem Benutzer ermöglicht, auf interaktive Weise die Funktionsinterpretation der Signale durch den Computer zu ändern.
  • Z.B. kann dieselbe Taste, die dazu verwendet wird, den Kanal auszuwählen, in solcher Weise neu zugeordnet werden, dass sie zwischen im Computer ausgeführten aktiven Anwendungen hin- und herschaltet.
  • Die übertragenen Signale sind vorzugsweise HF-Signale, typischerweise im Megahertzbereich, jedoch können sie auch als IR-Signale oder andere geeignete Strahlungsform vorliegen. HF-Signale zeigen gegenüber infraroten IR-Signalen den Vorteil, dass sie nicht durch eine Person unterbrochen werden, die zwischen der Fernbedienung und dem Empfänger hindurchgeht. Unter Verwendung von HF-Signalen werden eine Wechselwirkung mit Lichtquellen und ein Gedränge mit anderen IR-Empfängern vermieden. Eine HF-Fernbedienung kann auch in einem anderen Raum als dem Empfänger verwendet werden.
  • Ausführungsformen der Erfindung ermöglichen es dem Benutzer, Standardcomputersoftware, die normalerweise eine Maus oder eine andere mit Knöpfen versehene Vorrichtung benötigt, von einem entfernten Ort aus auszuführen, wobei nur eine Hand verwendet wird, während sie gleichzeitig als Fernbedienungsgeräte dienen, die für ein durch den PC gesteuertes Heimunterhaltungssystem verwendet werden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist ein Blockdiagramm eines Heimunterhaltungssystems zum Verarbeiten und Anzeigen von Videosignalen hoher Qualität.
  • 2 ist eine Draufsichtsdarstellung des Endes eines Mantelverbinders für Verbindung mit einem Monitor.
  • 3 ist ein Blockdiagramm, das Hauptkomponenten eines PC im Heimunterhaltungssystem der 1 zeigt.
  • 4 ist ein Blockdiagramm einer Tunerschaltung im PC der 3.
  • 5 ist ein Blockdiagramm eines Videografikadapters im PC der 3.
  • 6 ist ein Blockdiagramm einer Audiokarte im PC der 3.
  • 7 ist ein Blockdiagramm, das Eingangs- und Ausgangsverbinder zeigt, wie sie im PC der 3 vorhanden sind.
  • 8 ist ein Blockfunktionsdiagramm, das die Funktionselemente einer Datenbank zeigt, die auf dem System der 1 anzeigbare Programmierinformation speichert.
  • 9a ist eine Draufsicht eines Handfernbedienungsgeräts bei einer Ausführungsform der Erfindung.
  • 9b ist eine geschnittene Seitenansicht eines Handfernbedienungsgeräts bei einer Ausführungsform der Erfindung.
  • 9c ist eine geschnittene Seitenansicht eines alternativen Handfernbedienungsgeräts bei einer Ausführungsform der Erfindung.
  • 10 ist eine Draufsicht eines Tastatur-Fernbedienungsgeräts bei einer Ausführungsform der Erfindung.
  • 11a ist ein Flussdiagramm auf hoher Ebene, das zeigt, wie Befehle von den Fernbedienungen der 9a–c sowie 10 verarbeitet werden.
  • 11b ist ein Blockdiagramm auf hoher Ebene, das die Zuordnung von Fernbedienungsgeräten zu Anwendungen zeigt.
  • 12 ist ein Blockdiagramm, das Spannungseinstellungs-Steuervorgänge für die Fernbedienungsgeräte der 9a–c sowie 10 zeigt.
  • 13 ist eine Blockdiagrammsdarstellung einer Benutzerschnittstelle, wie sie auf dem Schirm bei einer Ausführungsform angezeigt wird.
  • 14a–f sind Blockdiagrammdarstellungen einer Benutzerschnittstelle für Wechselwirkung mit dem Heimunterhaltungssystem.
  • 15 ist eine Blockdiagrammdarstellung eines Videokonferenzsystems auf Grundlage des Heimunterhaltungssystems.
  • 16 ist eine Blockdiagrammdarstellung eines alternativen Videokonferenzsystems auf Grundlage des Heimunterhaltungssystems.
  • Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
  • In der folgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform wird auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, die einen zugehörigen Teil bilden und in denen veranschaulichend spezielle bevorzugte Ausführungsformen, gemäß denen die Erfindung realisiert werden kann, dargestellt sind. Diese Ausführungsformen werden ausreichend detailliert beschrieben, um den Fachmann in die Lage zu versetzen, die Erfindung zu realisieren, und es ist zu beachten, dass andere Ausführungsformen verwendet werden können und dass konstruktionsmäßige, logische und elektrische Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen. Die folgende detaillierte Beschreibung ist daher nicht in beschränkendem Sinn auszulegen.
  • Die Nummerierung in den Figuren erfolgt im Allgemeinen mit 100er- und 1.000er-Stellen entsprechend der Figurennummer, jedoch mit der Ausnahme, dass dieselben Komponenten in mehreren Figuren erscheinen können. Signale und Verbindungen können durch dieselbe Nummer oder Markierung gekennzeichnet sein, und die tatsächliche Bedeutung sollte aus dem Verwendungszusammenhang deutlich sein.
  • In der 1 ist ein Heimunterhaltungssystem allgemein mit 110 dargestellt. Außerhalb des Heimunterhaltungssystems sendet ein Satellit 112, der bei einer bevorzugten Ausführungsform ein Modell HS601 ist, das von Hughes an einem geosynchronen Bahnort von 101° westlicher Länge betrieben wird, Signale, die 150 Kanäle modulierter digitaler Video-, Audio- und Datensignale umfassen bei einer Frequenz von ungefähr 12 GHz. Die Satellitensignale werden vom Heimunterhaltungssystem 110 durch eine Antenne 114 empfangen, die einen rauscharmen, sperrenden Wandlerverstärker enthält. Die Antenne verfügt vorzugsweise über einen Durchmesser von ungefähr 18 Zoll, und sie empfängt links- und rechtszirkular polarisierte Signale zwischen 12,2 und 12,7 GHz. Die Antenne liefert ein Signal im "heruntergewandelten Spektrum" zwischen 950 und 1.450 MHz über ein Koaxialkabel oder ein anderes geeignetes Übertragungsmedium 116 an ein Systemgerät 118 wie einen PC oder ein anderes System oder eine Schaltungsanordnung, die Daten verarbeiten kann. Geeignete Antennen werden bereits von RCA Corporation durch Direktvertrieb sowie durch zahlreiche große Einzelhandelsketten wie Radio Shack hergestellt und vertrieben. Das System 118 enthält eine Schaltungsanordnung und Software zum Weiterverarbeiten der Signale von der Antenne, um das Signal allgemein zu demodulieren und zu decodieren, um ein VGA-Signal zu erzeugen. Das VGA-Signal wird an ein Kabel 120 für einen standardmäßigen VGA-kompatiblen Monitor geliefert, um einen großen Monitor 122 von Datenqualität anzusteuern, der für Betrachtung in einem Wohnzimmer oder einer Umgebung eines Unterhaltungsraums geeignet ist. Das System 118 sorgt mittels Fernbedienungen 124 und 126 für Benutzereingaben. Die Fernbedienung 124 ist ein Handgerät mit standardmäßigen Fernsehbedienungen und einer Zifferntastatur, und bei einer Ausführungsform mit VCR-Bedienungen und einer Zeigevorrichtung. Sie sorgt für HF(Hochfreguenz)- oder IR(Infrarot)-Steuersignale, die vom System 118 empfangen werden. Die Fernbedienung 126 ist eine PC-vollfunktionstastatur mit zusätzlichen standardmäßigen Fernseh- und VCR-Bedienungen, eine Zeigevorrichtung vorzugsweise in Form eines Touchpads, und sie liefert ebenfalls HF-Steuersignale an das System 118. Die HF-Steuersignale werden wegen der Heimunterhaltungsumgebung bei einer Ausführungsform über IR oder eine Festverdrahtung ausgewählt. Dies ermöglicht es, dass sich das System in einem anderen Raum als dem Monitor 122 befindet, oder es ist keine klare Blicklinie erforderlich, wenn es sich im selben Raum befindet. Bei einer anderen Ausführungsform wurden IR-Steuersignale ausgewählt, da sie bei vielen standardmäßigen Schaltungsanordnungen billig verfügbar sind. Weitere Einzelheiten der Fernbedienungsgeräte werden unten angegeben.
  • Das Monitorkabel 120 ist ein standardmäßiges Kabel, wie es typischerweise bei VGA-Displays verwendet wird, und es verfügt über bis zu 15 elektrische Leiter für eine Schnittstellenbildung zum Monitor 122 in einem Mantelverbinder der D-Reihe, wie er in der 2 mit 210 gekennzeichnet ist. Die 15 Adern, von denen einige frei sind, enden in Stiften im Verbinder, der ein vergossener, geformter, dreireihiger Subminiatur-D-Stecker mit geraden Stiften an 15 Positionen ist. Die Adern sind in einer allgemein mit 212 gekennzeichneten Tabelle, die sich benachbart zur Darstellung des Mantelverbinders 210 befindet, markiert und identifiziert. Der Monitor enthält eine geeignete Buchse zum Aufnehmen des Stift-Mantelverbinders 210.
  • Der Monitor 122 in der 1 kann vorzugsweise Daten und Videosignale von mindestens VGA-Qualität anzeigen. Auf dem Monitor sind mindestens 640 auf 480 Auflösungspixel anzeigbar. Bei einer späteren Ausführungsform werden auch alternative Monitore höherer Qualität verwendet, wie SVGA, die eine noch größere Anzahl von Pixeln bereitstellen. Viele übliche Grafikkarten unterstützen mehrere derartige Formate, so dass sie für große Flexibilität sorgen. Die Röhrengröße beträgt 33 Zoll mit einer diagonalen Betrachtungsgröße von 31 Zoll. Eine alternative Röhrengröße von 29 Zoll mit einer Betrachtungsfläche von 27 Zoll ist billiger und für ein Eingangsmodell eines Unterhaltungssystems besser geeignet. Der Monitor 122 enthält vorzugsweise eine Analogröhre mit einem Seitenverhältnis von 4 auf 3, er unterstützt VGA-Eingangssignale, er verfügt über eine Punktschrittweite von ungefähr 0,8 bis 0,95 Millimeter bei einer Röhre von 33 Zoll oder von 0,65 bis 0,8 Millimeter für eine Röhre von 29 Zoll, bei einer Fehlkonvergenz von 1 bis 1,5 Millimetern, einer Bandbreite von 15 MHz, einer Helligkeit von ungefähr 33 FL. Eine verwendbare Kathodenstrahlröhre wird von Mitsubishi mit der Modell- und Typnummer M79KKZ111X hergestellt. Die obigen Spezifikationen können für größere Röhrenabmessungen leicht modifiziert werden, jedoch sind sie so konzipiert, dass aus einem Abstand von weniger als 2 bis ungefähr 4 Metern für optimale Erkennbarkeit einer Kombination von Daten und Videosignalen hoher Qualität gesorgt ist. Wenn der Betrachtungsabstand kleiner sein soll, sollten die Röhrengröße und die Punktschrittweite verringert werden. Wenn die Röhrengröße nicht verringert wird, sind mehr Pixel erforderlich, um für ein angemessenes Erkennen von Daten zu sorgen. SVGA-Monitore, die mehr Zeilen liefern, wären geeigneter. Es sind auch standardmäßige Digitalmonitorsteuerungen zum Steuern der Helligkeit, des Kontrasts, der Vertikal- und Horizontalabmessung und -position und für ein/aus (Standby/Wiederaufnahme) vorhanden, mit sowohl einer dem Benutzer zugänglichen Hand-Bedienkonsole als auch einer Schaltung zum Empfangen von Steuerungsinformation vom PC 18 über das Monitorkabel 120. Weitere Ausführungsformen des Monitors 22 verfügen über größere Anzeigen von erkennbaren 35 und 40 Zoll sowie LCDs vom Großprojektionsschirmtyp. Es werden beide Seitenverhältnisse von 4:3 und 16:9, was üblicherweise als Breitschirm bezeichnet wird, unterstützt.
  • Weitere Einzelheiten der Funktionsblöcke des Systems 118 sind in der 3 dargestellt. Ein Prozessor 310 befindet sich auf einer Systemplatine, die einen standardmäßigen Industrie-PCI-Bus 312 enthält. Ein Direktzugriffsspeicher 314 ist sowohl Direktzugriff mit dem Prozessor 310 als auch mit dem PCI-Bus 312 für direkten Zugriff durch andere Komponenten, die ebenfalls mit dem PCI-Bus 312 verbunden sind, verbunden.
  • Zu den anderen Komponenten gehören ein Empfänger 316, eine VGA(Video Graphics Adapter)-Wandlerkarte 318, eine Soundkarte 320 und ein Modem 322. Ein HF-Empfänger 324 ist mit standardmäßigen Tastatur- und Mausports verbunden, die ihrerseits über einen standardmäßigen Tastatur/Maus-Adapter mit einem ISA-Bus 326 zum Prozessor 310 verbunden sind. Sowohl die Tastatur 126 als auch die Hand-Fernbedienung 124 senden HF-Signale zum Identifizieren der betätigten Taste wie auch ein Signal zum Identifizieren der Quelle des Tastensignals. Die HF-Signale befinden sich typischerweise im Megahertzbereich, jedoch können es auch IR-Signale oder eine andere geeignete Strahlungsart sein. HF-Signale zeigen gegenüber infraroten "IR"-Signalen den Vorteil, dass sie durch eine Person nicht unterbrochen werden, die zwischen der Fernbedienung und dem Empfänger geht. Dies ist insbesondere wegen einer Drag- und Drop-Aktivität von Bedeutung. Wenn das Signal z.B. unterbrochen wird; könnte ein benötigtes Dokument z.B. auf dem Bildsymbol für den Papierkorb fallengelassen werden, was bewirken würde, dass das Dokument unbeabsichtigt gelöscht würde. Eine Wechselwirkung mit Lichtquellen und ein Gedränge mit anderen IR-Empfängern wird unter Verwendung von HF-Signalen minimiert. Es kann auch Verwendung in einem anderen Raum als dem des Empfängers erfolgen.
  • Der HF-Empfänger 324 empfängt die HF-Signale, die Angaben zu den betätigten Tasten liefern, gemeinsam mit der Identität des das Signal sendenden Fernbedienungsgeräts. Der HF-Empfänger 324 verfügt über eine ISA-Platine oder ein Modul, das in die standardmäßigen Tastatur- und auch Mausports eingesteckt ist. Die Platine enthält eine HF-Empfangsschaltung zum Empfangen der HF-Signale, zum Decodieren derselben und zum Weiterleiten derselben an den geeigneten Port zur Verarbeitung. Ein auf dem Prozessor 310 laufendes Systemsteuerungsprogramm überwacht Softwaretreiber, die programmiert sind, um zwischen den Quellen zu unterscheiden, und es erfolgt eine Kontrolle, welches Programm durch die Fern-Tastensignale beeinflusst wird. Wenn die Hand-Fernbedienung aktiviert wird, steuern die Tastensignale im Allgemeinen, welcher Kanal angezeigt wird, oder sie sorgen dafür, dass ein aufgezeichnetes Programm schnell vorgespult, abgespielt oder zurückgespult wird. Es könnte jedoch auch gewählt werden, zum nächsten Bild in einem Programm überzugehen, das so konzipiert ist, dass es durch eine Digitalkamera aufgenommene Bilder anzeigt. Es ist wahrscheinlicher, dass Tasten einer Tastatur eine Computerprogrammanweisung wie einen Textprozessor, eine Tabellenkalkulation oder ein Emailprogramm steuern. Jedoch können die fernsehartigen Steuerungen dazu verwendet werden, die Fernsehsteuerungen der Hand-Fernbedienung bei der Kanalauswahl zu umgehen.
  • Zu weiteren Elementen der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung gehören ein Bandlaufwerk 330 für einen Datenbackup und zur Speicherung von Videoinformation, wie eine Spielfilms oder eines anderen Programms, ein Festplatten-Laufwerk 332 zum Speichern von Programmen und Daten, ein CD-ROM-Laufwerk 334 und ein Diskettenlaufwerk 336, wie sie alle in der PC-Technik allgemein bekannt sind. Es ist auch ein paar Lautsprecher 338 und 340 vorhanden. Eine Spannungsversorgung und eine zugehörige Steuerschaltung ist mit 342 gekennzeichnet, und sie ist mit dem HF-Empfänger 324 verbunden, um Signale zu empfangen, die für Befehle zum Ein- und zum Ausschalten der Spannung von den Fernbedienungsgeräten repräsentativ sind. Eine Spannungsschal tung 342 hält die Spannung für den HF-Empfänger 324 selbst dann aufrecht, wenn der Rest des Systems abgeschaltet ist, um zu gewährleisten, dass das Spannungseinschaltsignal empfangen und ausgeführt wird. Um ein zufälliges Ausschalten des Systems zu vermeiden, müssen zwei aufeinanderfolgende Spannungsabschaltsignale empfangen werden, bevor das System heruntergefahren wird.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Prozessor 310 ein Pentiumprozessor mit 100 MHz, der RAM 314 verfügt über minimal 16 Megabyte, das Festplattenlaufwerk 332 ist ein IDE-Festplattenlaufwerk von 1,5 Gigabyte, das CD-ROM-Laufwerk 334 verfügt über vierfache Geschwindigkeit mit einem Wechsler für drei Platten und das Fax/Modem ist ein standardmäßiges Modem von 28,8 kBit pro Sekunde (oder "kBaud"). Es ist zu beachten, dass Komponenten bei PCs schneller, kleiner und bei höherer Leistungsfähigkeit billiger werden. Es ist leicht vorauszusehen, dass über die nächsten 20 Jahre hinweg größere Speicher und schnellere Modems und Prozessoren bevorzugt sein werden. Bei einer alternativen bevorzugten Ausführungsform wird ein Prozessor 310 sehr hoher Geschwindigkeit verwendet, und der Empfänger 316 verfügt lediglich über eine Schaltungsanordnung zum Wandeln empfangener Signale in ein digitales Format. Der Rest der Funktionen des Empfängers 316 und der VGA-Karte 318 werden durch Softwareroutinen zum Empfangen und Abstimmen auf mehrere gleichzeitige Kanäle, zum Expandieren, zum Ausführen einer Fehlerüberprüfung und -korrektur sowie zum Wandeln der digitalen Signale in ein digitales VGA-Format ausgeführt. Die VGA-Karte 318 bei dieser Ausführungsform verfügt einfach über einen Digital/Analog-Wandler.
  • Der Empfänger 316 ist in der 4 detaillierter dargestellt. Ein Tuner 410 empfängt ein Direktfunksignal von der Antenne 114 über ein standardmäßiges Koaxialkabel 116. Das Rundfunksignal verfügt 150 Fernsehkanäle hoher Qualität, die Daten enthalten, die gemäß den Standards der Motion Picture Expert Group, nämlich MPEG-1, wobei erwartet wird, dass in naher Zukunft MPEG-2 verfügbar sein wird, komprimiert sind. Die Information wird auf einem Träger von ungefähr 12 Gigahertz transportiert, und der Empfänger 316 wählt Kanäle aus dem Träger aus und führt eine Analog/Digital-Wandlung für das Signal aus. Ein Demodulator 412 ist mit dem Tuner 410 verbunden, um die digitalen Signale zu demodulieren. Eine Fehler-Vorwärtskorrektur wird in einem Block 414 mittels standardmäßiger Viterbi- und Solomon-Algorithmen ausgeführt. Das Ausgangssignal des Blocks 414 enthält ein verschlüsseltes digitales Signal, das bei einer Ausführungsform gemäß Datenverschlüsselungsstandards "DES" verschlüsselt ist. Während es nicht wesentlich ist, das Videosignal genau zu reproduzieren, ist es viel wesentlicher, die Daten wie Computerprogramme und Finanzinformation genau zu erhalten. Die obigen Fehlerkorrekturalgorithmen sind so konzipiert, dass sie eine Datenfehlerrate auf 10–12 Fehler pro Datenbyte verringern. Für Video- und Audioinformation ist eine Fehlerrate von 10–8 akzeptierbar. Das fehlerkorrigierte, verschlüsselte digitale Signal wird an einen Entschlüsselungs- und Demultiplexblock 416 gegeben. Der Block 416 ist mit einer Karte 418 für bedingten Zugriff verbunden, die den Schlüssel zum Entschlüsseln des digitalen Signals liefert. Nach dem Abtrennen des gemultiplexten digitalen, verschlüsselten Signals wird dieses als dem MPEG-Standard genügende digitale Signale über einen Verbinder 420 an den PCI-Bus 312 geliefert.
  • Im Betrieb sendet der Prozessor 310, wenn er einen Befehl, wie einen Kanalwechsel, ausführt, diesen Befehl über den PCI-Bus 312 an den Empfänger 316, wo der Tuner 410 auf einen anderen Kanal abstimmt, und die Videosignale werden verarbeitet und an die VGA-Karte 318 und die Soundkarte 320 geliefert. Wenn sich das digitale MPEG-Signal einmal auf dem PCI-Bus 312 befindet, kann es mehreren verschiedenen Wegen folgen. Bei einer Ausführungsform wird vom RAM 314 ein Puffer zugeordnet, um eine vom Benutzer ausgewählte Menge an komprimierten Videodaten oder Information, die Computerprogramme enthält, aufzunehmen. Dasselbe Pufferkonzept kann beim Plattenlaufwerk 332 angewandt werden, was von Nutzen ist, um eine noch größere Informationsmenge aufzubewahren. Das Bandlaufwerk 330 ist vorzugsweise ein 8-Millimeter-Bandgerät, und es ist von Nutzen, um gesamte Datenprogramme oder MPEG-komprimierte Video/Audio-Information zu speichern. Der Kompromiss für jede Speichervorrichtung ist klar, wobei die Speicherkosten pro Megabyte mit der Geschwindigkeit zunehmen, mit der sie abgerufen werden können. Demgemäß sorgt ein RAM zwar für sehr schnellen Zugriff, jedoch handelt es sich um eine eingeschränkte Ressource und die Verwendung macht für nicht viel mehr als einige wenige Sekunden an videobezogenen Daten Sinn. Auch handelt es sich um einen flüchtigen Speicher, der keinen Bestand hat, wenn die Spannung weggenommen wird. Er ist am nützlichsten, um ungefähr 10 Sekunden an Videoinformation zu Puffern. Während es nicht möglich ist, wie lange ein Datenblock spielt, wenn er in Videosignale gewandelt wird, entsprechen 10 Sekunden ungefähr 15 Megabyte an Daten. Das Bandlaufwerk 330 ist die billigste Form der Datenspeicherung, jedoch besteht kein Direktzugriff. Anders gesagt, kann es einige Zeit erfordern, das Band an die rechte Stelle zu bewegen, bevor gewünschte Daten zum Abspielen abgerufen werden können. Jedoch sorgt es für die kosteneffektivste Speicherung zum linearen Abspielen von Spielfilmen und Fernsehshows. Ein Plattenlaufwerk 332 verfügt über eine mittlere Zugriffszeit von ungefähr 10 Millisekunden, was einen netten Kompromiss zwischen einem Band und einem RAM bildet, um Teile von Videoinformation zu puffern und es dem Benutzer zu ermöglichen, gewünschte gepufferte Videoinformation auszuwählen und schnell abzuspielen. Es ist auch, wie ein Band, ein Dauerspeicher.
  • Wenn MPEG-Daten gepuffert werden, wird ein Puffer vom FIFO-Typ verwendet, wobei neue Information über die älteste Information geschrieben wird, wenn der Puffer voll ist. Unter Verwendung von Fernseher- und VCR-Fernsteuerungen an den Hand-Fernbedienungen 124 und der Tastatur 126 werden für VCR-ähnliche Sofortabspielfunktionen betreffend die gepufferten MPEG-Daten gesorgt. Die gepufferten Daten werden unter Steuerung durch den Prozessor 310 über den PCI-Bus 312 an die VGA-Karte 318 zur Anzeige auf dem Monitor 122 zurückgeliefert.
  • Die VGA-Karte 318 wird nun unter Bezugnahme auf die 5 beschrieben. In der 5 ist ein Controller 510 mit dem PCI-Bus verbunden, um MPEG-codierte Videoinformation und andere normale PC-Anzeigeinformation wie Grafik und Text zu empfangen. Wenn der Controller 510 MPEG-Daten auf dem PCI-Bus 312 erkennt, leitet er diese zu einem Decodierer 512 mit einem zugeordneten dynamischen Direktzugriffsspeicher von 2 Megabyte, 1 DRAM 514. Der Decodierer 512 decodiert die MPEG-Daten entsprechend MPEG-Standards. Ein kommerzieller erhältlicher Chip von SGS-Thompson Microelectronics, Teile Nr. STi3520, ist ein derartiger Expansionschip, der die Expansion ausführt. Der DRAM 514 wird als Puffer zur Unterstützung beim Decodieren verwendet, da auf einmal große Datenmengen erforderlich sind, um MPEG-Daten zu decodieren. Auch wird Audioinformation aus den decodierten MPEG-Daten an einen Kopf 516 zur Übertragung an die Soundkarte 320 geliefert. Das decodierte Videosignal mit YUV-Farbcodierung wird an den Controller 510 zurückgeliefert, der dann die Videoinformation in einem dynamischen Direktzugriffsspeicher oder einem Video-Direktzugriffsspeicher, einem VRAM 518, platziert. Ein Wandler 520 ruft die Information aus dem VRAM 518 ab und erzeugt standardmäßige, analoge VGA-Anzeigesignale auf einem Kabeladapter 522 zur Anzeige, der zum Mantel 210 in der 2 passt.
  • An der VGA-Karte 318 sind andere Audio-Video-Eingänge vorhanden, einschließlich eines standardmäßigen Kabelverbinders bei 524, der mit einer Videotunerschaltung 526 verbunden ist. Der Tuner 526 liefert sowohl ein Audioausgangssignal an eine Leitung 528 zum Kopf 516 als auch ein Audiovideosignal an einen Videodecodierer 530 über eine Leitung 532. Die Leitung 532 ist auch mit einem Videomultiplexer 540 verbunden, der mindestens eines von zwei NTSC-kompatiblen Audio-Video-Signalen auswählt, die er über einen Audio-Video-Ausgangsplatinenverbinder 542 empfängt. Der Videodecodierer 530 empfängt auch Audio-Video-Eingangssignale von weiteren Platinenverbindern, einschließlich einer RCA-Buchse 544, eines S-Video-Stifts 546 und einer zweiten RCA-Buchse 548. Die auf diesen Leitungen bereitgestellten Videosignale werden durch den Decodierer 530 in ein YUV-Videoausgangssignal auf der Leitung 550 decodiert, die auch decodierte MPEG-Signale vom Decodierer 512 empfängt. Diese beiden Signale sind ohne Umwandlung in NTSC zur Anzeige durch ein VGA-Display über den Controller 510 verfügbar. Eine Alternative besteht im Weiterleiten der Signale auf der Leitung 550 an einen YUV/NTSC-Wandler 552, der den Videomultiplexer 540 mit NTSC-Signalen zur Anzeige auf einem standardmäßigen Fernseher versorgt. Jedoch führt die Wandlung in NTSC zur Erzeugung eines schlechteren Bilds als demjenigen, das entweder als S-Video oder von der Antenne 114, wie durch die MPEG-Signale auf dem PCI-Bus 312 repräsentiert, empfangen wird. Ohne Wandlung in NTSC kann das gesamte übertragene Bild angezeigt werden. Die bekannte NTSC-Wandlung führt zu einem Beschneiden des Bilds, um zu gewährleisten, dass das angezeigte Bild an den Kanten nicht beeinträchtigt ist. Durch die Erfindung ist eine Skalierungsmöglichkeit geschaffen, um das gesamte übertragene Bild ohne Qualitätsverlust an den Kanten zu liefern, da durch sie ein digitales Videosignal geliefert wird. Es ist kein Überscannen erforderlich, um für analoge NTSC-Übertragungsvorgänge für gleichmäßige Anzeigeränder zu sorgen.
  • Die Soundkarte 320 ist im Funktionsblockdiagramm der 6 detaillierter dargestellt. Es werden sowohl eine FM-Synthese als auch eine Wavetable-Synthese bei 610 bzw. 612 bereitgestellt. Deren Ausgangssignale werden bei 614 gemischt oder gemultiplext und an einen Mischer und Codierer/Decodierer 616 geliefert, der ein Line-Out-Signal 618 erzeugt, das ein Soundblaster-kompatibles Ausgangssignal für den Anschluss an standardmäßige Lautsprecher, falls erwünscht, enthält. Bei einer weiteren Ausführungsform wird ein Surroundsound-kompatibles Ausgangssignal erzeugt. Der Mischer 616 verfügt auch über eine Mikrofon-Eingangsleitung 620, eine digitale CD-Audioleitung 622 bei einer Ausführungsform sowie eine analoge CD-Audio-Leitung bei 624. Auch multiplext ein Multiplexer 626 mehrere Eingangsleitung in den Mischer 616. Eine Leitung bei 628 sowie zwei Audio/Video-Leitungen 630 und 632 werden durch den Multiplexer 626 gemultiplext, wie auch Signale, die über Leitungen 634 und 636 vom Kopf 516 empfangen werden. Eine Leitung 634 ist über den Kopf 516 mit dem Tuner 526 verbunden, um Audiosignale von Kanälen am Kabelverbinder 524 zu liefern. Der Kopf 516 ist auch mit einem MPEG-Deco dierer 512 verbunden, um über einen Digital/Analog-Wandler 640 MPEG PCM(Pulscodemodulation)-Audioinformation an die Leitung 636 zu liefern. Die Leitungen 636 und 634 sind auch über einen weiteren Multiplexer 642 gekoppelt, um auf einer Leitung 644 Line-Out-Information entsprechend VCR-kompatibler Audioinformation zu liefern.
  • Die 7 zeigt mehrere Ports, wie sie an der Rückplatine des PC 118 und den in den 4, 5 und 6 dargestellten Karten verfügbar sind. Die Rückplatinenverbindungen sind allgemein mit 710 dargestellt. Zu den Audio-Video-Eingängen gehören eine RCA-Buchse 544 sowie Audioverbinder 630 für einen linken und einen rechten Lautsprecher zum Empfangen eines Audio-Video-Eingangssignals von einem VCR oder einer Spielmaschine, einen S-Video-Stift 546 und eine RCA-Hilfsbuchse 548 zum Empfangen eines Audio-Video-Eingangssignals von einem VCR, einem Camcorder oder einer Laserplatte sowie Audioverbinder 712 für links und rechts. Audio-Video-Ausgangsverbinder 542 und 644 sind an der Rückplatine 710 zum Verbinden mit einem VCR zum Aufzeichnen verfügbar. Die Soundkarte 320 enthält Verbinder 618, 620 und 628 an der Montageschiene, zuzüglich eines Gameports 720. Die VGA-Karte 318 enthält die Koaxialkabelverbindung 524 und den VGA-Ausgangsport 522. Die Digitalempfängerkarte 316 enthält den Koaxialkabelverbinder zum Koaxialkabel 116 sowie einen bei 720 gekennzeichneten Steckplatz für die Karte 418 für bedingten Zugriff. Der Steckplatz 720 kann ein standardmäßiger PCMCIA-Steckplatz (auch als CardBus oder PC-Karte bezeichnet) oder irgendein anderer erwünschter Verbindertyp sein, wie ein solcher, der durch News Datacom spezifiziert ist, die derartige Karten für digitale Satellitensysteme (DSS) für Set-Top-Boxes liefert. Durch Bereitstellen der obigen Verbinder und Ports an der Rückseite des PC sind diese zur einfachen Leitungsverbindung zugänglich, jedoch auch im Heimunterhaltungszentrum nicht erkennbar.
  • Das DSS-Signal auf dem Koaxialkabel 116 enthält auch Daten betreffend die Fernsehprogrammplanung sowie geschlossene Untertitelinformation. Bei einigen Videorundfunkdiensten ist die geschlossene Untertitelinformation im Vertikalaustastintervall der Videosignale enthalten. Diese Information wird vom Empfänger 316 erfasst und von den Video- und Audiosignalen abgetrennt und auf dem PCI-Bus an den RAM 324 geliefert, wo sie für den Prozessor 310 zugänglich ist. Sie kann auch in einer beliebigen anderen Speichervorrichtung abgespeichert werden, die Text oder andere digitale Daten speichern kann. Wie es in der 8 dargestellt ist, wird der Text direkt in einer Datenbank 812 im RAM 324 oder dem Plattenlaufwerk 332 gespeichert. Bei einer bevorzugten Ausführungsform verfügt die Datenbank 812 über bloße Datei en des gesamten, vom Empfänger 316 gelieferten Texts. Daran wird keine Organisation neben der empfangenen sequenziellen Anordnung vorgenommen. Eine auf dem Prozessor 310 laufende Suchmaschine 814 nimmt Benutzerabfragen, die mit 816 gekennzeichnet sind, in Form von Schlüsselwörtern an. Es ist das gesamte standardmäßige Abfragefunktionsvermögen kommerzieller Datenbanken, wie Suche mit annähernder Übereinstimmung, Beispielssuche, Platzhalterbuchstaben usw. anwendbar. Dann wendet die Suchmaschine 814 die Anfrage auf die Datenbank 812 an, und sie liefert die Ergebnisse über die VGA-Karte 318 zur Anzeige zurück. Die Daten werden vorzugsweise so wie vom Benutzer spezifiziert formatiert. Am wahrscheinlichsten hinsichtlich des Titels des Programms, der Zeit, zu der es läuft, und dem Kanal, auf dem es läuft. Weitere Information, wie Beschreibungen zum Programm, und zumindest teilweise Mitarbeiterauflistungen einschließlich des Regisseurs und der Schauspieler können ebenfalls spezifiziert werden, um an den Benutzer geliefert zu werden. Geschlossene Untertitelinformation wird getrennt von der Programmierinformation gespeichert, und sie kann gesondert abgefragt werden. Wenn ein getrennter Datenkanal die gesamte geschlossene Untertitelinformmation für die Videoinformation enthaltenden Kanäle enthält, ist es einfach, die geschlossene Untertitelinformation für alle Kanäle zu speichern. Wenn es jedoch erforderlich ist, jeden MPEG-Videokanal zu decodieren, wird nur die geschlossene Untertitelinformation von einem Kanal zu einem Zeitpunkt gespeichert. Eine Funktion für automatisches Surfen durchläuft zyklisch gewünschte Kanäle, um Teile geschlossener Untertitelinformation zu erfassen, die dann ebenfalls durchsucht werden kann. Dies ist sehr nützlich, wenn nach einer Programmierung für aktuelle Ereignisse Ausschau gehalten wird. Möglicherweise ist ein Benutzer an einem speziellen Ort interessiert, oder daran, wann eine spezielle Reportage zu einem erwünschten Punkt beginnt. Eine Abfrage, alle aktuellen und vergangenen Erwähnungen zum Ort oder zu einer Reportage während einer Liveprogrammierung durchzusehen, kann den Benutzer schnell auf Sendungen aufmerksam machen, die der Abfrage genügen. Wenn keine geschlossenen Untertitel unterstützt werden, wird die Tonspur zum Video in ein auf dem Prozessor 310 laufendes Spracherkennungsprogramm 820 eingespeist, das zumindest einige wenige Wörter aus dem aktuellen Fernsehprogramm erkennt, was im Verlauf der Zeit und einhergehend mit Fortschritten bei sprachlicher Analyse besser werden wird. Derzeit werden nur diejenigen Wörter, die erkannt werden, in noch eine andere Partition der Datenbank eingespeist, die unabhängig durchsucht werden kann.
  • In den 9a, 9b und 9c sind verschiedene Ansichten der Hand-Fernbedienung 124 dargestellt. In die Fernbedienung ist ein optischer Trackball 910 von 19 mm integriert, der wie irgendeine andere Zeigevorrichtung für PCs funktioniert, um Cursorsteuerungssignale zu erzeugen, die an den PC 118 übertragen werden. Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist die Cursorsteuerungsvorrichtung ein bei 911 dargestellter Miniaturjoystick, der in der 9c dargestellt ist und der mit einem Finger, wie dem Daumen, bedient wird, der auf die Oberseite des Joysticks gelegt wird und in der Richtung der gewünschten Cursorbewegung drückt. Bei einer weiteren Ausführungsform kann die Cursorsteuerungsvorrichtung ein Touchpad sein, das in den oberen Teil der Fernbedienung 124 eingebaut ist. Bei 913 ist im unteren Teil des Fernbedienungsgeräts 124 ein abzugsähnlicher Auswählknopf vorhanden, der für die Bedienung durch den Zeigefinger geeignet ist, wenn die Fernbedienung in einer natürlichen Position gehalten und ausgerichtet wird. Dies ist auch als Pseudoauslöser für viele Spiele von Nutzen, sowie zum einhändigen Ziehen und Ablegen von Bildsymbolen. Der Abzug 913 ist durch einen Abzugsbügel 950, der während der Herstellung in den Kunststoff des Hand-Fernbedienungsgeräts 124 eingeformt wird und den Abzug 913 teilweise abschirmt, gegen unbeabsichtigtes Auslösen geschützt. Bei 912 ist ein Auswählknopf vorhanden, den der Benutzer drücken kann, um Funktionen für den PC auszuwählen, die der Cursor berührt. Für den Fachmann sind alternative Positionen für die Zeigevorrichtung sowie die Anordnung der Tasten und der Zeigevorrichtung an der Fernbedienung ersichtlich.
  • Bei einer Ausführungsform sind, wie es in der 9c dargestellt ist, ein Mikrofon 1244, ein Ohrhörer 1242 und ein HF-Sendeempfänger in Fernbedienungsgeräten 124 vorhanden, die für die Funktion eines schnurlosen Telefons sorgen, wobei der PC 118 die Basiseinheit bildet und die Fernbedienung 124 die Ferneinheit ist. Bei einer anderen derartigen Ausführungsform sind, wie es in der 10 dargestellt ist, ein Mikrofon 1244, ein Lautsprecher 1242 und ein HF-Sendeempfänger im Fernbedienungsgerät 126 enthalten, die für die Funktion eines schnurlosen Telefons sorgen, wobei der PC 128 die Basiseinheit bildet und die Fernbedienung 126 die Ferneinheit ist. Telefonanrufe können dadurch empfangen oder ausgelöst werden, dass eine "Telefon"funktion dadurch aktiviert wird, dass eine oder mehrere Bedientasten am Telefon gedrückt wird, wie ein gleichzeitiges Drücken der Knöpfe 922 und 928, wodurch, bei einer Ausführungsform, zwischen der Fernseh- und der Telefonfunktion hin- und hergeschaltet wird, um dadurch automatisch die Fernseh-Audioinformation stumm zu schalten, wenn die Telefonfunktion erwünscht ist.
  • Bei 914 ist ein Spannungsschalter vorhanden, um für Spannung-Ein/Aus-Funktionen für den Monitor 122 sowie Wiederaufnahme/Standby für den PC 118 zu sorgen. Kanalsteuerungstasten 916 sorgen für die vertrauten Steuerungsfunktionen zum Herauf- und Herunterfahren durch die Fernseh/VCR-Kanäle. Es sind auch Lautstärkesteuerungen 918 vorhanden, ebenso wie die standardmäßige Zifferntastatur bei Fernseh-Fernbedienungen, die allgemein mit 920 gekennzeichnet ist. Alternativ ist eine alphanumerische Tastatur, wie eine standardmäßige Fernseh-Tastatur oder eine Kombination von Ziffern- und alphanumerischen Tasten vorhanden. Ferner sind eine Stummschalttaste 922, eine Kanalzurückschalttaste 924, eine FAV(favorisierter Kanal oder Menü)-Taste 926 und eine TV-Taste 928 vorhanden, wobei die letztere dazu dient, mit der Anzeige zyklisch durch eine Anzeige für ein Fernsehprogramm auf dem vollen Schirm, die Anzeige desselben in einem Fenster und ein vollständiges Verdecken desselben zu laufen. Eine zusätzliche Funktionseinstell-Steuertaste 930 wird dazu verwendet, Funktionen auszuwählen, die durch ein Betriebssystem über diejenigen hinaus bereitgestellt werden, wie sie heutzutage normalerweise bereitgestellt werden. In starker Weise so, wie die Tasten "Strng" und "Alt" dazu verwendet werden, verschiedene Funktione auszuwählen, wird die Funktionseinstelltaste 930 an der Hand-Fernbedienung 124 verwendet, um die durch das Betriebssystem definierten Funktionen auszuwählen. Die FAV-Taste 926 kann für jedes Familienmitglied einzigartig sein, und sie enthält eine Liste der favorisierten Fernsehprogramme, Spiele, Computeranwendungsprogramme, Homepages im Internet oder andere Schnittstellen zur elektronischen Welt, der Benutzer.
  • Die Hand-Fernbedienung 124 enthält auch eine HF-Erzeugungsschaltung 932, die mit allen Tasten, dem Abzug und der Zeigevorrichtung verbunden ist, um HF-Signale zu erzeugen, die den betätigten Tasten, dem Zustand des Abzugs und den Bewegungen der Zeigevorrichtung entsprechen, um durch eine HF-Schaltung 324 empfangen zu werden. Die Leistung des HF-Signals ist über ein mit 934 gekennzeichnetes Daumenrad einstellbar, das mit einer weiteren, in der 12 dargestellten Spannungseinstellschaltung verbunden ist. Die Spannung wird von einer standardmäßigen 9-Volt-Zelle 936 oder mehreren "AA"-Batterien geliefert, die über die wegnehmbare Platte 940 zugänglich sind.
  • Die Fernbedienungstastatur 126, die in der 10 detaillierter dargestellt ist, ist einer MF-II-Tastatur sehr ähnlich, jedoch mit der Ausnahme, dass der Zifferntastenblock durch Tasten ersetzt ist, die denen einer Fernseh/VCR-Fernbedienung ähnlich sind, sowie durch ein mit 1010 gekennzeichnetes Touchpad. Außerdem enthält sie ein Paar von Funktionseinstelltasten 1012 und 1014 zum Aufrufen derselben Funktionen wie durch die Taste 930 an der Hand-Fernbedienung 124. Zu den Fernseh/VCR-Tasten gehören eine Spannungstaste 1016, Lautstärkesteuerungen 1018, Kanalsteuerungen 1020, eine TV/VCR-Taste 1022, eine Stummschalttaste 1024, eine Taste 1026 für favorisierte Kanäle/Funktionen sowie eine Kanalwiederaufruftaste 1028. Außerdem sind Auswähltasten 1030 und 1032 vorhanden, um Funktionen auszuwählen, wie sie durch den durch das Touchpad 1010 gesteuerten Cursor angezeigt werden. Das Touchpad 1010 ist in die Fernbedienungstastatur integriert, und es erlaubt eine einfache Manipulation des Cursors durch einfaches Bewegen eines Objekts, wie eines Stifts, eines Stabs oder eines Fingers/Fingernagels über das Pad in der gewünschten Richtung. Dies kann nützlich sein, um Unterschriften zum Gültigmachen von Transaktionen auszuführen oder um den Zugriff auf Dateien einzuschränken. Durch direktes Integrieren des Touchpads 1010 in die Fernbedienungstastatur 126 existieren keine externen Verbindungen oder Schubladen, mit denen man zu kämpfen hätte und die leicht durch Fett, Butter, Zucker oder irgendwelche der anderen schmutzigen Dinge blockiert werden könnten, die Personen essen, während sie sich in einem Familienunterhaltungszentrum unterhalten. Derjenige Teil der Tastatur, der die Fernseh/VCR-Fernbedienungen enthält, ist vorzugsweise abgedichtet und undurchlässig hinsichtlich einer Beeinflussung durch derartige Nahrungsmittel und Getränke, wie sie sich häufig in einem Wohnzimmer finden. Da es wahrscheinlicher ist, dass die Tastatur stark genutzt wird, wird eine größere Anzahl von "AA"-Batterien verwendet. Vier bis acht sorgen für eine geeignete Betriebsdauer. Sie können wiederaufladbar sein, und es ist ein externer Netzstecker 1042 vorhanden, damit die Tastatur in standardmäßige elektrische Netzspannungsversorgungen gesteckt werden kann.
  • So wie die Hand-Fernbedienung 124 verfügt die Tastatur-Fernbedienung 126 über eine HF-Erzeugungsschaltung 1040 zum Liefern von HF-Signalen für den Empfang durch eine HF-Schaltung 324 im PC 118. Die HF-Schaltung 1040 fügt zu den Signalen, die sie sendet, auch eine Tastaturkennung hinzu, die jede Tastenbetätigung dahingehend identifiziert, dass sie von der Tastatur herrührt. Bei einer Ausführungsform ist es eine Bitgruppe, die für das Fernbedienungsgerät eindeutig ist. Dies trägt dazu bei, zu verhindern, dass eine unbeabsichtigte Störung von anderen Besitzern ähnlicher Heimunterhaltungssysteme in unbeabsichtigter Weise das System des Benutzers steuert. Bei einer anderen Ausführungsform ist die Frequenz geringfügig gegen diejenige verschoben, wie sie von der Hand-Fernbedienung emittiert wird, und die HF-Schaltung 324 erfasst die Bits oder die Frequenzverschiebung, und sie identifiziert die Tastenbetätigungen dahingehend, dass sie entweder von der Hand-Fernbedienung oder der dem System zugeordneten Fernbedienungstastatur herrühren. Bei noch einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind mehrere Fernbedienungen vorhanden, von denen jede über ihre eigene Kennungsfrequenz oder -code verfügt, mit Joysticks zum Steuern von Spielen. Auf diese Weise kann jedes Individuum im Raum seine Anwendung oder sein Programm in einem Fenster steuern oder andere Teile in einem Spiel spielen. Da alle Fernbedienungen dieselben Signale senden, um dieselben Funktionen zu repräsentieren, unterscheiden sich die Treiber für derartige auf dem Prozessor 310 laufende Fernbedienungen nicht. Sie müssen nur so konzipiert werden, dass sie mehrere verschiedene Quellen für die Tastenbetätigungen, die Knopfbetätigungen, die Maus-, Joystick oder Touchpadsignale handhaben.
  • In der 11a ist ein Flussdiagramm auf hoher Ebene dargestellt, das zeigt, wie von verschiedenen Fernbedienungsgeräten ausgegebene Befehle vom Prozessor 310 interpretiert werden, um verschiedene Anwendungen zu steuern. Wenn eine Anwendung in einer Windows-3.11 oder 95-Umgebung gestartet wird, wird sie initialisiert, wie es bei 1110 dargestellt ist, um einer speziellen Fernbedienung zugeordnet zu werden. Die Tasten oder Knöpfe von einer derartigen Fernbedienung werden zu Gruppen von Tasten vom Typ "Tastatur" oder "TV" oder "Spiel" identifiziert. Tasten vom Spieltyp sind solche, die dem Joystick, Trackball oder Maustyp von Zeigevorrichtungen zugeordnet sind. Demgemäß können Spieltasten von der Hand-Fernbedienung für einen Spieler eines Spiels sowie Spieltasten von der Tastatur-Fernbedienung für einen zweiten Spieler einer Anwendung zugeordnet werden. Für weitere Spieler könnten weitere Fernbedienungen oder verschiedene Gruppen einer Fernbedienung verwendet werden. Wenn die HF-Schaltung 324 Signale von einer Fernbedienung empfängt, identifiziert in einem Schritt 1112 den Befehl, wie welche Taste betätigt wurde und von welchem Fernbedienungsgerät er herrührt. Dann identifiziert der Prozessor 304 die Anwendung in einem Fenster, auf das sie angewandt werden sollte. Wenn es sich um einen Präsentationstyp eines Befehls handelt, wie zum Vergrößern oder zum Öffnen eines Fensters, wie es in 1116 bestimmt wird, wird der Befehl in 1118 zum Fenstermanager zur Ausführung geleitet. Falls nicht, wird er für die Anwendung der Gruppe ausgeführt, der er mit der Initialisierung im Schritt 1110 zugeordnet wurde. Bei weiteren bevorzugten Ausführungsformen werden einzelne Tastenanwendungen zugeordnet, jedoch wird im mindestens eine Gruppe oder Taste dem zugrundeliegenden Betriebssystem zugeordnet, um zu verhindern, dass ein Benutzer von anderen Anwendungen ausgeschlossen wird. Eine weitere Verwendung des obigen Systems besteht im Zuweisen von TV/VCR-Steuerungen zu einer Fernsehprogrammierung in Zusammenhang mit einem Fenster. Auf diese Weise muss im Fenster kein Cursor vorhanden sein, was das Fernsehprogramm sperren würde, um eine Kanalauswahl auszuführen. Außerdem beeinflussen, wenn eine andere Person ein Programm in einem anderen Fenster anschaut, deren Kanalauswählsteuerungen nur ihr Fenster.
  • Ein Blockdiagramm in der 11b repräsentiert Tabellen, wie sie von einem Programmmanager erzeugt werden, um Handfernbedienungsgeräte und die Eingabevorrichtungen an ihnen Programmen zuzuordnen. Programme, so wie hier verwendet, betreffen Computeranwendungsprogramme und Fernsehprogramme, die beide durch Handfernbedienungsgeräte steuerbar sind. Ein erstes Programm 1122 wird einer ersten Fernbedienung R1 zugeordnet, deren Eingabevorrichtungen D1 und D2 dieses erste Programm steuern. D1 und D2 entsprechen den alphanumerischen Tasten, wie dem Tastensatz einer Computertastatur, oder einer Untergruppe hiervon, oder einer Cursorsteuerungsvorrichtung, oder sogar dem Fernsehsteuerungsblock, wie bereits erörtert. Einem zweiten, dritten und vierten Programm 1124, 1126 und 1128 sind ebenfalls Handfernbedienungsgeräte zugeordnet, und in manchen Fällen sind mehrere Handfernbedienungsgeräte zugeordnet. Das vierte Programm 1128 wird durch die Eingabevorrichtungsgruppen D1 und D2 der Fernbedienung R1 sowie D1 und D2 der zweiten Fernbedienung R2 gesteuert. Die Strukturierung bei der Zuordnung von Tastengruppen zu Anwendungen auf niedriger Ebene sorgt für große Flexibilität eines Heimunterhaltungssystems für mehrere Benutzer.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform sind FM-Ohrhörer-Headsets vorhanden, um es jeder Person zu ermöglichen, nur denjenigen Ton zu hören, der ihrem eigenen Programmfenster zugeordnet ist. Der jedem Programm zugeordnete Ton ist entweder einer von mehreren standardmäßigen FM-Frequenzen zugewiesen und wird mit geringer Leistung übertragen, in starker Ähnlichkeit wie bei einer Parkplatz-Filmbühne, und jeder Headset ist auf die Funkfrequenzen abstimmbar. Bei einer anderen Ausführungsform wird jeder Headset auf eine andere Einzelfrequenz abgestimmt, und der Benutzer wählt die Fenster, deren Ton, unter welchen Frequenzen übertragen wird. Für das oberste Fenster in einer derartigen Gruppe von Fenstern wird die Audioinformation auf diese Weise übertragen.
  • In der 12 sind weitere Einzelheiten der HF-Schaltung in den Fernbedienungsgeräten dargestellt. Mit 1210 ist eine Eingabevorrichtung, in Form der Tastatur- oder Hand-Fernbedienung gekennzeichnet. Wenn ein Tastenbefehl, ein Touchpadbefehl, ein Befehl von einem Trackball usw. aktiviert wird, wird er an einen Decodierer 1212 geliefert, der ihn zu einem Signal decodiert, das für den zu sendenden Befehl repräsentativ ist. Er fügt auch ei nen Kopf sowie Prüfbits zum zu sendenden Signal hinzu, um eine eindeutige Kennung für die Fernbedienung zu liefern. Die Kennung ist bei einer Ausführungsform ein digitales Signal, das für jede Fernbedienung eines Systems einzigartig ist, und sie ist in einem EEPROM gespeichert, während bei einer weiteren Ausführungsform der Code ein 8-Bit- oder ein 16-Bit-Code ist, was zu über 64.000 verschiedenen Kombinationen führt, was es unwahrscheinlich macht, dass Nachbarn innerhalb des Bereichs über Fernbedienungen mit Codes, die das System eines Benutzers steuern, verfügen. Die eindeutige Kennung kann auch dadurch repräsentiert werden, dass für jedes Fernbedienungsgerät eine andere Frequenz gewählt wird. Das System verwendet diese eindeutige Kennung, wie oben beschrieben, um zu bestimmen, welches Programm durch den speziellen Befehl beeinflusst werden sollte, wie er von der speziellen Fernbedienung ausgegeben wird.
  • Der Decodierer 1212 liefert ein decodiertes Signal an eine FM-Signalquelle und einen Modulator 1214, der bei einer Ausführungsform ein gewünschtes HF-Signal im 900-Megahertz-Bereich des elektromagnetischen Spektrums erzeugt. Dieses Signal wird an einen Leistungsverstärker 1216 geliefert, der das HF-Signal verstärkt und es zur Übertragung an das System an eine Antenne 1218 liefert. Der Leistungsverstärker 1216 verbraucht die meiste Energie im Fernbedienungsgerät. Ein Potenziometer 1222 ist dazu vorhanden, die Verstärkung des Verstärkers zu verringern, so dass er die Signale nicht immer mit der höchsten Leistung verstärkt. Da Benutzer ihren Abstand variieren, mit dem sie vom System entfernt sind, ist es nicht erforderlich, immer mit dem maximalen Leistungspegel zu senden. Wenn sich ein Benutzer nahe am System befindet, kann er den Leistungspegel durch Verdrehen des Daumenrads an der Fernbedienung in der geeigneten Richtung herunterfahren, bis das System die Übertragungen nicht mehr empfängt. Bei einer Ausführungsform erfasst der Empfänger im System die empfangene Signalstärke, und er liefert eine visuelle Rückkopplung an das Display, um den Benutzer beim Einstellen des Leistungspegels auf einen solchen Pegel zu unterstützen, bei dem es unwahrscheinlich ist, dass sich wegen leistungsarmen Signalen Übertragungsfehler ergeben. Derartige Signalpegeldetektoren sind in der Technik gut bekannt, und ein Beispiel ist im US-Patent Nr. 5,193,210 angegeben. Bei einer weiteren Ausführungsform verfügt der HF-Empfänger 324 auch über einen HF-Sender, und er liefert ein für den Leistungspegel repräsentatives HF-Signal an die Fernbedienung zurück, das durch eine Empfängerantenne 1224 empfangen wird. Die Antenne 1224 ist mit einem Empfänger/Demodulator/Decodierer 1226 verbunden, der das Signal decodiert und ein digitales Signal, das für die Sendesignalstärke repräsentativ ist, an die Spannungssteuerschaltung 1228 zu rückliefert. Die Spannungssteuerschaltung 1228 ist mit dem Potenziometer 1222 verbunden, um die Verstärkung des Leistungsverstärkers 1216 auf Grundlage der vom System zurückgelieferten Signalstärke einzustellen. Die Spannungssteuerschaltung 1228 ist auch mit der Eingabevorrichtung verbunden, um zu erfassen, wann Befehle eingegeben werden. Sie ist auch mit anderen Komponenten verbunden, um zu steuern, wann sie mit Spannung versorgt werden. Während der Bedienung des Touchpads und des Trackballs wird Spannung kontinuierlich an die gesamte Elektronik geliefert. Jedoch trennt die Spannungssteuerschaltung 1228 nach dem Verstreichen einer vorbestimmten Zeitperiode von ungefähr 1 Sekunde, ohne weitere Erfassung von Befehlen, die Spannung zum größten Teil der anderen Schaltungsanordnung ab, und sie schaltet sie nur dann innerhalb von Millisekunden wieder ein, wenn Aktivität an der Eingabevorrichtung 1210 erkannt wird. Wenn eine andere Schaltungsanordnung abgeschaltet wird, bleibt die Spannungssteuerschaltung, gemeinsam mit dem Empfänger 1226, aktiv. Die Spannungssteuerschaltung 1228 puffert Befehle, bis die andere Schaltungsanordnung zum Verarbeiten derselben bereit ist. Da sie schnell wieder eingeschaltet wird, ist die Verzögerung vom Benutzer nicht wahrnehmbar.
  • Bei einer weiteren Ausführungsform wird jeder übertragene Befehl der Eingabevorrichtung durch ein Echo desselben durch das System bestätigt. Wenn keine Bestätigung empfangen wird, weist die Spannungssteuerschaltung 1228 den Decodierer an, das Signal erneut zu liefern, während sie den Leistungspegel erhöht, bis das System den Befehl korrekt bestätigt. Alle anderen Befehle werden in der Spannungssteuerschaltung gepuffert, bis eine erfolgreiche Übertragung des Befehls vorliegt, woraufhin sie mit dem neu eingestellten Leistungspegel übertragen werden. Bei einer Ausführungsform werden die Zeitpunkte für die erneute Übertragung zufällig ausgewählt, und die Übertragung wird verhindert, wenn der Empfänger 1226 Übertragungsvorgänge von einem anderen Fernbedienungsgerät oder vom System erkennt, um eine Wechselwirkung zu verhindern. Dies erfolgt nicht, wenn jede Fernbedienung über ihre eigene Sendefrequenz verfügt, die bei einer Ausführungsform durch einen DIP-Schalter 1240 eingestellt wird.
  • Bei noch einer anderen Ausführungsform werden die Fernbedienungsgeräte als "Lautsprechertelefon" verwendet, d.h. als Interkommunikationsähnliche Freihandverbindung zum Telefonsystem. In Zusammenhang mit den Modem-Telefon-Funktionen sendet und empfängt die HF-Schaltung 324 auf eine Weise, die derjenigen der Basiseinheit eines schnurlosen Telefons entspricht. Ein Lautsprecher 1242 des Fernbedienungsgeräts ist mit dem Empfänger 1226 ver bunden, der HF-Sprachsignale von der HF-Schaltung 324 empfängt und den empfangenen Ton liefert. Ein Mikrofon 1224 ist mit dem Decodierer 1212 verbunden, um vom Benutzer erzeugte Tonsignale zu übertragen. Der Empfänger 1226 und der Decodierer 1212 arbeiten in Verbindung als Handgerät eines standardmäßigen Schnurlostelefons. Bei einer weiteren Ausführungsform werden anstelle der Lautsprecher zur Ungestörtheit Ohrhörer-Headsets verwendet. Bei einer Ausführungsform ist am Fernbedienungsgerät eine Headsetbuchse als Teil des den Lautsprecher 1242 kennzeichnenden Blocks vorhanden, und es können standardmäßige Headsets verwendet werden. Der Fachmann erkennt noch weitere Verwendungen für die HF-Sendeempfängerschaltung im Fernbedienungsgerät. Es ist zu beachten, dass andere Frequenzen als die elektromagnetischer Wellen verwendet können, ohne dass vom Schutzumfang der Erfindung abgewichen würde.
  • Wenn der Benutzer einen Telefonanruf empfängt, erscheint auf dem Display eine Meldung mit der Kennung der Anrufquelle, wenn durch den ausgewählten Telefondienst die Anrufer-ID bereitgestellt wird. Dies ermöglicht eine einfache Schnittstelle zu verfügbaren Datenbanken, um im System gespeicherte weitere Information zum Anrufer "hochzuziehen". Eine Taste 931 an der Fernbedienung wird zum Beantworten des Anrufs verwendet. Die Tastatur wird zum Eingeben von Ziffern verwendet, wobei das Modem standardmäßige DTMF(Dual-Tone, Multi-Frequency)-Töne erzeugt.
  • Die Fernbedienungen 124 und 126 enthalten auch Buchsen 942 und 1044 zum Einstecken eines Spielecontrollers. Es ist ein standardmäßiger analoger PC-Gameports vorhanden, oder durch die Buchsen 942 und 1044 wird, in Verbindung mit den HF-Sendeempfängerfähigkeiten der Fernbedienungsgeräte, ein bidirektionaler digitaler Port bereitgestellt.
  • Ein Beispiel für die Vorteile, dass ein Vollfunktionscomputer vorliegt, der in Zusammenhang mit der Übertragung von Videoinformation arbeitet, besteht darin, dass das Leistungsvermögen eines PC dazu eröffnet wird, die Videoströme und fortschrittliche Benutzerfunktionen zu steuern. Die Schnittstelle zur übertragenen Videoinformation ist viel benutzerfreundlicher. In der 13 ist ein Beispiel dargestellt, wobei ein standardmäßiger fernsehähnlicher Zeitplan allgemein mit 1310 gekennzeichnet ist. Er verfügt über eine Zeitlinie an der Oberseite, die bei 8.00 Uhr nachmittags beginnt und bis Mitternacht fortschreitet. Es sind vier Kanäle A, B, C und D dargestellt, jedoch können viel mehr verfügbar sein. Es sind auch andere Programme dargestellt, wie Spiele und Textprozessoren, die auf standardmäßige doppel mausklickweise ausgewählt werden können. Sowohl die zeitlichen Rahmen als auch die Anzahl der Kanäle, wie sie dargestellt sind, können vom Benutzer unter Vergrößerung des Fensters unter Verwendung standardmäßiger Navigationstechniken auf Windowsbasis modifiziert werden. Für jeden Kanal sind mehrere Zellen oder Programme dargestellt, und sie sind für die hier erfolgende Erörterung als Zusatz zum Kanalbuchstaben repräsentiert. Tatsächlich erscheinen eingefügt in jede Zelle Programmtitel und Beschreibungen. Durch Anklicken einer Zelle mit der rechten Maustaste erscheinen in einer erweiterten Version der Zelle weitere Einzelheiten.
  • Mit durch das System kontrollierten Funktionen sind mehrere Bildsymbole verknüpft. Ein Aufzeichnungs-Bildsymbol 1320 ist entweder mit einem gesonderten Videokassettenrecorder, dem Bandlaufwerk oder dem Plattenlaufwerk verknüpft, um ausgewählte Kanäle aufzuzeichnen. Eine Programmzelle kann dadurch zur Aufzeichnung gekennzeichnet werden, dass die Zelle durch einen Mauskontrollvorgang weggezogen wird und sie auf dem Aufzeichnungs-Bildsymbol abgelegt wird. In ähnlicher Weise kann eine Erinnerung dadurch eingestellt werden, dass eine Programmzelle auf einem Erinnerungs-Bildsymbol 1322 abgelegt wird. Wenn ein Pay-Per-View-Programm erwünscht ist, wird nur die Programmzelle, die möglicherweise grün hervorgehoben ist, über die Oberseite eines Kauf-Bildsymbol 1324 gezogen. Das Kauf-Bildsymbol wird auf ähnliche Weise auch dann verwendet, wenn ein Heim-Einkaufkanal oder ein Katalog betrachtet wird. Um ein Primärprogramm anzuschauen, führt ein Benutzer entweder einen Doppelklick auf eine Zelle aus, oder er zieht eine Zelle auf ein Fenster-Bildsymbol 1326 und legt sie dort ab. Um ein Programm in einem Bild in einem Bildformat zu platzieren, zieht ein Benutzer eine Zelle auf ein PIP-Bildsymbol 1328. Das Bild im Bildfenster kann dann wie jedes andere Fenster mit neuer Größe versehen werden, oder es kann in einen anderen Bereich des Displays verschoben werden. Alle Bildsymbole können L-förmig so angeordnet werden, dass sie den angeschauten Primärkanal umgeben, so dass sie die Videobilder nicht stören, die aus dem Primärkanal angezeigt werden.
  • Bei einer Ausführungsform steuert jedes Fernbedienungsgerät einen anderen Cursor, die als R1 und R2 auf dem Schirm in der 13 dargestellt sind. Wenn der Cursor dazu verwendet wird, ein Programm auszuwählen, wird er zur Primärsteuerung für dieses Programm. Die Tasten an der Fernbedienung werden automatisch in das ausgewählte Programm abgebildet. Die Tastatur behält jedoch die Steuerung der Taskliste bei, und sie kann ein Programm auswählen und zum Primär-Fernbedienungsgerät für dieses Programm werden, um das Hand fernbedienungsgerät auszuschließen.
  • In der 13 repräsentieren Bildsymbole E1 und E2 Fern-Ohrhörer. Die PC-Soundkarte 320 enthält auch einen Mehrfrequenz-FM-Sender 646 mit Antenne 648 mit der Fähigkeit, für jedes auf dem Monitor angezeigte Fenster getrennte Soundtracks zu erzeugen. Sie weist jeden einem oder mehreren Sätzen von Ohrhörern zu und überträgt ein lokales FM-Signal oder Sendungs-IR- oder -HF-Strahlung, die von den für den rechten Kanal eingestellten Ohrhörern empfangen und abgespielt wird. die Ohrhörer verfügen über eine Abstimmschaltung, die es ihnen ermöglicht, auf einen gewünschten Kanal eingestellt zu werden, oder sie können auf verschiedene Frequenzen fest eingestellt sein. Der Benutzer zieht das geeignete Bildsymbol über das Programm mit dem gewünschten Soundtrack, oder zur Fernbedienung, die der Benutzer bedient, und er legt es ab. Wenn die Soundkarte auf einem Programm abgelegt ist, überträgt sie den Ton für diese Anwendung mit der Frequenz, die denjenigen Ohrhörern zugeordnet ist, die auf diese Frequenz abgestimmt sind. Wenn es auf einem Fernbedienungsgerät abgelegt wird, wird an das oberste Fenster, das dieser Fernbedienung zugeordnet ist, der zugeordnete Ton übertragen.
  • In der 14a ist eine erste auf dem Schirm 122 Benutzern angezeigte Schirmanzeige in Blockdiagrammform dargestellt. Die Anzeige verfügt über eine Gruppe von Bildsymbolen, die mit zugrundeliegenden Funktionen in einer Betriebsumgebung entsprechend Microsoft Windows95 oder einer tieferen Version verknüpft sind. Dieses Vorderende ist speziell so konzipiert, dass es sich um eine Umplatzierungsshell für die normale Windows-Betriebsumgebung handelt, um es für eine Familie benutzerfreundlich zu machen. Dies wirkt als Anwendungsmanager, der es dem Benutzer ermöglicht, andere Anwendungen und Utilities aus ihm heraus zu starten. Das Vorderende ist mit den folgenden Gebieten organisiert, von denen jedes zu weiteren Menüs führt: Unterhaltung, Informationsdienste, Aktivitäten sowie Einlog-/Hilfe-/Konfigurations-Steuerungen. Das Vorderende verwendet Win32c-Anwendungsprogramm-Schnittstellen, und es arbeitet sowohl als Shell als auch als Stand-alone-Anwendung. Es unterstützt Drag-and-drop und es unterstützt das Win95-Logo.
  • Zu weiteren Bildsymbolen auf dem ersten Schirm gehören ein Einlog-Bildsymbol zum Hervorbringen eines Dialograhmens, der nach dem Benutzernamen und dem Passwort fragt, sowie ein Hilfe-Bildsymbol zum Hervorbringen einer kontextsensitiven Hilfemaschine mit einer Datei, die auf den Schirm bezogen ist, in dem das Hilfe-Bildsymbol ausgewählt wurde. Der Dialograhmen zum Einloggen enthält eine Wahlmöglichkeit auf einen Vorgabewert oder ein Fami ly-Logon, das unter Umständen kein Passwort benötigt.
  • Das Vorderende unterteilt die integrierte Videoverarbeitung, die Audioverarbeitung und die Datenverarbeitungsfunktion des Unterhaltungssystems in verschiedene Gebiete ähnlichen Funktionsvermögens, wie es im Blockdiagramm der 14b dargestellt ist, mit einem Unterhaltungs-Bildsymbol 1410, einem Informationsdienst-Bildsymbol 1412 und einem Bildsymbol 1414 für persönliche Aktivitäten. Jedes dieser Bildsymbole ruft, wenn es durch Anklicken aktiviert wird, oder aus einer Taskliste, weitere Menüs auf. Ein Unterhaltungsmenü in einem Fenster auf dem Monitor ist in der 14c dargestellt, mit Auswahlmöglichkeiten wie Microsoft Home Theater, CD-Audio, digitalem Video, IR-Blaster und Spielen, die alle aus diesem Fenster gestartet werden können. Das Spiele-Bildsymbol liefert ein vom Benutzer konfigurierbares Spielemenü mit der Fähigkeit, dass es den Benutzer beachtet, vorausgesetzt, dass dieser sich selbst beim Einloggen identifiziert hat. Die eingeloggte Person wird auch an der Unterseite des Fensters angegeben. An jedem Benutzer liegt es dann, dass seine bevorzugten Spiele aufgelistet werden, wenn er eingeloggt ist. Es ist ein Startseite-Bildsymbol oder eine Steuerungstaste aktiv, und diese bringt den Benutzer zurück zum Hauptmenü. Es sind auch Hilfesteuerungen aktiv, die den Benutzer zum kontextsensitiven System und zur Hilfeinformation bringen.
  • Das Informationsdienste-Bildsymbol 1412 führt zu einem Menü für weitere Informationsdienste, wie es in der 14d dargestellt ist. Es können viele kommerziell verfügbare Informationsdienste gestartet werden, sowie telefonbezogene Funktionen, die mit dem Modem verknüpft sind, wie Sprachmeldungen, Faxbetrachtung und Mail-Leseeinrichtungen.
  • Das Bildsymbol 1414 zur persönlichen Aktivität führt zu einem Menü für persönliche Aktivität in der 14e, von dem aus Software zur persönlichen Aktivität startbar ist. Während die Anwendungen als Liste auf Textbasis dargestellt sind, können sie auch durch Bildsymbole repräsentiert sein.
  • In der 14f ist ein Konfigurationsmenü dargestellt, das über die erste Schirmanzeige aufgefunden wird. In diesem Menü ist wegen des möglichen nachteiligen Einflusses auf das Aussehen und den Betrieb des Unterhaltungssystems die Aufhebetaste die aktive Taste. Ein Benutzer kann das Vorderende auf im Wesentlichen eine Schnittstelle auf Computerprogrammbasis ändern, er kann die Uhrzeit des Systems ändern, er kann einen Sekundärspeicher nach anderen Anwendungen durchsuchen, die in verschiedene Menüs gezogen und dort abgelegt werden können, und er kann Anwendungen aus verschiedenen Menüs entfernen.
  • In der 15 ist eine Ausführungsform, die auf einer Leiterplatte oder -platten realisiert ist, um eine Videokonferenz über ein öffentliches Fernsprechwählnetz zu ermöglichen, allgemein mit 1510 gekennzeichnet. Ein Block 1511 mit gestrichelter Linie implementiert einen Industriestandard, wie den vorgeschlagenen ITU-T(International Telecommunications Union-Telecommunications)standard und jedes nachfolgend beschriebene Element innerhalb des Blocks 1511 implementiert die im Elementblock identifizierten Standards. Eingabe/Ausgabe-Vorrichtungen, einschließlich eines Mikrofons 1512 und eines Lautsprechers 1514, sind mit einem Signalwandler 1516 verbunden. Der Wandler 1516 wandelt Signale vom Mikrofon in digitale Signale sowie digitale Signale für analoge Lautsprecher zum Ansteuern des Lautsprechers 1514. Der Wandler 1516 ist mit einer Echolöschvorrichtung 1518 verbunden, um eine Rückkopplung zwischen dem Lautsprecher und dem Mikrofon zu verringern. Ein Audio-Codierer/Decodierer 1520 ist sowohl mit der Löschvorrichtung 1518 als auch dem Wandler 1516 verbunden, und auch mit einer Verzögerungsschaltung 1522, die ihrerseits mit einem Multiplexer/Demultiplexer 1524 zum Verarbeiten der Audiosignale verbunden ist. Der Multiplexer 1524 ist seinerseits mit einem Modem 1526 verbunden, das über die Fähigkeit verfügt, Daten in einem öffentlichen Fernsprechwählnetz ("PSTN"), das mit 1528 gekennzeichnet ist, sowohl zu senden als auch zu empfangen, und zwar in entweder analoger (wie über ein Modem, das mit einem analogen "POTS" oder einem normalen herkömmlichen Telefonsystem verbunden ist) oder digitaler (wie digitaler ISDN-Verbindung) Form.
  • Mit geeigneten Videoeingängen an der Rückplatine 710 ist eine Videokamera 1532 verbunden (die eine Stand-alone-Videokamera, ein kommerziell verfügbarer Camcorder oder eine andere Bildaufnahmevorrichtung sein kann), und sie wird dazu verwendet, eine Videoeinspeisung für ein Farbraumwandler/Grafikdisplaymodul 1535 zu liefern, das ein weiteres Videosignal an einen Video-Codierer/Decodierer 1536 liefert, der mit dem Multiplexer 1524 verbunden ist. Von der Kamera empfangene Videosignale werden durch den Codec (Codierer/Decodierer) 1536 komprimiert und dann durch das Modem 1526 über das Telefonnetz übertragen. Durch das Modem 1526 vom Netz empfangene Videosignale werden zur Anzeige auf dem Monitor demultiplext, expandiert und in Signale gewandelt (bei einer Ausführungsform in VGA-Signale). Zusätzlich zum Bereitstellen der Möglichkeit, eine Videokonferenz mit anderen kompatiblen Systemen über ein Telefonnetz auszuführen, werden von einem Daten wandler 1540, der zwischen den Multiplexer 1524 und einen Datenspeicher 1542 geschaltet ist, der von einem Benutzerprogramm erzeugte Daten enthält, mehrere Datenaustauschprotokolle unterstützt. Ein Systemsteuerungs-Bildsymbol 1544 repräsentiert die Fähigkeit des Betriebssystems eines Computers, wie des das Heimunterhaltungssystem bildenden Computers, die Elemente der Videokonferenzschaltung zu steuern. Die Systemsteuerung 1544 ist mit einem Systemsteuerungsblock 1546 verbunden, der den Standard H.246 implementiert, und dieser ist seinerseits sowohl mit dem Multiplexer 1524 als auch dem Modem 1526 verbunden, um für eine weitere Bedienersteuerung für diese zu sorgen.
  • In der 16 ist allgemein mit 1610 eine weitere Ausführungsform einer Videokonferenz-Erscheinungsform des Heimunterhaltungssystems dargestellt. Gemeinsame Komponenten bei diesem Heimunterhaltungssystem sind gleich wie in den vorigen Figuren nummeriert. Bei dieser Realisierung kann auch eine Verbinder 1612 über ein normales herkömmliches Telefonsystem ("POTS") (die alternativ eine digitale Verbindung wie ISDN in das PSTN ist) für die Video-, Ton- und Datensignalübertragung verwendet werden. Andere Benutzer, die über eine Videokonferenz angeschlossen werden, sind mit 1614 repräsentiert. Ein Camcorder 1616 (der eine Stand-alone-Videokamera, ein kommerziell verfügbarer Camcorder oder eine andere Bildaufnahmevorrichtung sein kann) wird dazu verwendet, für die Audio/Video-Einspeisung über die Rückplatineneingänge 710 zu sorgen, wobei die Video- und Audioinformation dann für Digitalisierung an die Soundkarte 320 und den Wandler 318 geliefert wird. Die digitalen Signale werden dann über den Systembus zur Übertragung an das Modem 322 geliefert. Über das Modem empfangene Signale werden an die CPU, die Soundkarte und die Videokarte zur Expansion und/oder zum Abspielen auf dem Monitor 122 und/oder einer Stereo/Lautsprecher-Kombination 1620 geliefert. Mit gestrichelten Linien gekennzeichnete Elemente sind fortschrittliche Merkmale, die leicht implementierbar sind. Dazu gehören eine Sprachfähigkeit in Verbindung mit der Soundkarte 320 sowie ein Modem 322 zum Bereitstellen eines gesonderten Sprachkanals, wenn keine Videokonferenz erwünscht ist. Eine Gruppe von Lautsprechern mit Verstärkung ist mit 1624 gekennzeichnet, die direkt durch die Soundkarte 320 angesteuert werden, ohne dass eine unabhängige Verstärkung erforderlich wäre. Eine Digitalkamera mit Mikrofon, wie mit 1628 gekennzeichnet, ist direkt mit einem digitalen Signalprozessor (DSP) mit Misch- und Decodierfunktionen, die mit 1630 gekennzeichnet sind, verbunden. Der DSP 1630 ist direkt mit dem Systembus 312 verbunden. Schließlich ist ein Videokassettenrecorder 1632 zur Aufzeichnung mit der Wandlerkarte 318 verbunden.
  • Während das System für einen PC beschrieben wurde, ist es leicht modifizierbar, um eine Set-Top-Box-Version zu beinhalten, bei der die gesamte Schaltungsanordnung in einer oder zwei Karten in einem Kasten integriert ist, der dazu konzipiert ist, auf die Oberseite eines Fernsehers mit VGA-Eingang gesetzt zu werden. Bei einer anderen Version ist die gesamte Schaltungsanordnung innerhalb des Fernseherchassis enthalten.
  • Es ist zu beachten, dass die obige Beschreibung veranschaulichend und nicht beschränkend sein soll. Dem Fachmann sind beim Durchsehen der obigen Beschreibung viele andere Ausführungsformen ersichtlich. Der Schutzumfang der Erfindung soll daher unter Bezugnahme auf die beigefügten Ansprüche bestimmt werden.

Claims (9)

  1. Handfernbedienungsgerät (124) zur Ein-Hand-Steuerung eines Unterhaltungssystems (110), umfassend einen abzugsähnlichen Auswahlknopf (913), der an einem unteren Abschnitt des Fernbedienungsgeräts (124) angeordnet ist, so daß der Knopf günstig für den Zeigefinger einer Hand zum Auswählen von zu einem auf einem Bildschirm (122) des Unterhaltungssystems (110) angezeigten Cursor gehörigen Funktionen liegt, wenn das Gerät (124) in der Hand gehalten wird, ein in eine äußere Oberfläche des Fernbedienungsgeräts (124) aufgenommenes Zeigegerät (910, 911) zum Betätigen mit dem Daumen derselben Hand, um den auf dem Bildschirm (122) des Unterhaltungssystems (118) dargestellten Cursor zu steuern, und eine mit dem Knopf und dem Zeigegerät verbundene Erzeugungseinrichtung (932) elektromagnetischer Signale zum Übertragen von Signalen, die die Aktivierung des Knopfes (913) und des Zeigegeräts (910, 911) repräsentieren.
  2. Handfernbedienungsgerät nach Anspruch 1, umfassend einen auf dem unteren Abschnitt des Fernbedienungsgeräts (124) angeordneten Abzugsbügel (950), der den abzugsähnlichen Auswahlknopf (913) teilweise verdeckt, um unbeabsichtigte Aktivierung des Knopfes (913) zu verhindern.
  3. Handfernbedienungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Zeigegerät ein in das Handgerät integrierter Trackball (910) ist.
  4. Handfernbedienungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Zeigegerät ein Miniatur-Joystick (911) zur Bedienung mit einer Daumenspitze ist.
  5. Handfernbedienungsgerät nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Zeigegerät ein Touchpad ist.
  6. Fernbedienungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Einrichtung (932) zur Erzeugung elektromagnetischer Signale im Funkfrequenzbereich zu übertragende Signale erzeugt, so daß ein Empfänger (324) nicht in direkter Blickrichtung des Senders angeordnet sein muß.
  7. Fernbedienungsgerät nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Einrichtung (932) zur Erzeugung elektromagnetischer Signale im Infrarotbereich zu übertragende Signale erzeugt.
  8. Handfernbedienungsgerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, umfassend einen oberen Bereich mit mehreren darauf angebrachten Tasten (920, 912, 926, 936) zur Auswahl von alphanumerischen Symbolen und Cursor-Steuerungsfunktionen, und wobei die Einrichtung (932) zur Erzeugung elektromagnetischer Signale mit den mehreren Tasten verbunden ist, um Signale, die die Aktivierung von Tasten repräsentieren, zu übertragen.
  9. Handfernbedienungsgerät nach Anspruch 8, wobei eine der mehreren Tasten (920, 912, 926, 936) ein Rückvergleichssignal zum Aktivieren von Software in einem Personal Computer (118) überträgt, um rückzubestimmen, welche Operationen des Unterhaltungssystems (110) ausgeführt werden sollen, wenn bestimmte elektromagnetische Signale durch den Computer (118) vom Handfernbedienungsgerät empfangen werden.
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