JP4047169B2 - デジタルテレビジョンチャネルのバンドを処理するための回路装置 - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、デジタルテレビジョンチャネルのバンドを受信するための入力部、信号処理部、電源、及びテレビジョン受信設備に、選択されたテレビジョンプログラムを供給するための出力部を有する回路装置に関する。この種の回路装置は、例えば、デジタル衛星受信設備、又は、ユーザが所定のプログラムを選択してテレビジョンセットで見ることができる複数のテレビジョンチャネルを受信する、大衆消費電子製品として公知である。このような意味での、テレビジョンチャネルを受信するためのテレビジョン受信設備としては、ビデオレコーダ、カムコーダ又はパーソナルコンピュータ（ＰＣ）がある。
【０００２】
従来技術から公知のような、ホーム用の通常の衛星受信局は、衛星アンテナとローノイズコンバータ（ＬＮＢ）と衛星受信設備を使用し、このローノイズコンバータ（ＬＮＢ）は、衛星チャネルの受信バンドを中間周波数に変換し、衛星受信設備は、必要なテレビジョンプログラムの選択のためにユーザによって制御される。マルチユーザシステム用の衛星設備が必要とされる場合、ローノイズコンバータの後ろ側のマルチスイッチが、各々テレビジョンセットに接続された、幾つかの衛星受信設備に、テレビジョンチャネルのバンドを供給するために使われる。この装置構成によると、建物内のホーム又は幾つかのアパートの幾つかの部屋に、テレビジョンプログラムを供給することができ、ユーザは、他のユーザとは無関係に好みのテレビジョンプログラムを選択することができる。今までに公知のような、デジタルセットトップボックスによると、テレビジョン受信設備に、ユーザによって選択されたテレビジョンチャネルを１つしか供給することができない。
【０００３】
コンシューマ用のデジタルエレクトロニクス及びコンピュータ用に、新しいバス基準であるＩＥＥＥ １３９４ が、幾つかの装置をリンクするために構築されており、例えば、"ｉ．ＬＩＮＫ"又はハイパフオーマンスシリアルバスＨＰＳＢ（Ｈｉｇｈ Ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ Ｓｅｒｉａｌ Ｂｕｓ）、又は、"ファイアワイヤ（ＦｉｒｅＷｉｒｅ）"として公知である。このバスにより、デジタルオーディオ及びビデオデータをリアルタイムで双方向にトランザクションすることができるようになる。ＩＥＥＥ １３９４ についての情報は、コンピュータ文献、例えば、ＰＣマガジン、２０００年６月号、１８０ページ以下、又は、１３９４トレードアソシエーション（ｗｗｗ．１３９４ｔａ．ｏｒｇ）によって提供される。１３９４バスは、コンピュータ製品、例えば、パーソナルコンピュータ又はノートブック、又は、デジタルカムコーダで世界的規模で既に使われている。ＩＥＥＥ １３９４は、エンターテイメント、コミュニケーション及びコンピューティングエレクトロニクスをコンシューママルチメディアに統合するローコストデジタルインターフェースの国際基準である。
【０００４】
ＩＥＥＥ １３９４ データ転送には、非同期データ転送と等時性データ転送との２つのタイプがある。非同期データ転送は、伝統的なコンピュータメモリでのマッピング、ロード及びストアインターフェースで用いられる。要求されたデータが特定アドレスに送信され、肯定応答が返送される。等時性データチャネルにより、等時性チャネル識別番号（ＩＤ）を用いて、ストリーミングモードで、所定速度でデータ転送される。
【０００５】
ＩＥＥＥ １３９４ バス用のプロトコルは、３つの層（レイヤー）で構成されている：トランザクション層は、ＩＥＥＥ １３９４ バスのデータを、ＩＥＥＥ １２１２ に従ったコントロールアンドステータスレジスタセット（ＣＳＲ）を用いて、相応の装置のパラレルバスに変換し、ソフトウエア又はファームウェアとして構成されている。トランザクション層は、リンク層と接続されており、リンク層は、ＩＥＥＥ １３９４ バスの仕様に従って非同期及び同期モード用のデータパッケージを生成し、エラー補正及び所定デバイスにアドレッシングする。リンク層により、等時性チャネル用のデータトランザクションが行われる。
【０００６】
リンク層は、物理層に接続されており、物理層は、ラインドライバ及びイニシャライゼーション、裁定（アービトレーション）及びプラグアンドプレイロジックを含む。バスの各装置間でのデータ伝送のために、新しくインストールされた装置が認識され、識別アドレスが設けられる。物理層は、リンク層を介してトランザクション層に接続されており、データ伝送を行うために装置の入出力ポートに接続されている。
【０００７】
ケーブルコネクションとして、４本のワイヤの撚対線が、データ伝送用に使われ、オプションとして、給電電圧が必要な場合には、６本のワイヤにしてもよい。比較的長い線接続のためには、プラスチックオプチカルファイバー（ＰＯＦ）、又は、マルチモードオプチカルグラスファイバーが可能である。電圧給電は、別個のケーブル対を介して行われ、１ポート用に最大１．５Ａで８−３３Ｖが給電される。
【０００８】
物理層には、他の装置とのコネクションのために１つ以上のポートが設けられており、６３個もの装置を、並列及び直列に配列して、１つのＩＥＥＥ １３９４ に接続することができ、直列接続は、最大１６個に制限されている。ＩＥＥＥ １３９４ バスは、ワイヤレスネットワークとして作用する高周波トランシーバで使うことができる。ＩＥＥＥ １３９４ バスを介しての大衆消費電子製品装置のワイヤレス伝送用の新しい基準として、所謂"ＣＯＭＭＥＮＤ"標準が確立されている。
【０００９】
ＩＥＥＥ １３９４ を介してのデータ伝送用の大衆消費電子製品装置のブランド間の操作性を提供するために、装置仕様ＨＡＶｉ（Ｈｏｍｅ Ａｕｄｉｏ Ｖｉｄｅｏ Ｉｎｔｅｒｏｐｅｒａｂｉｌｉｔｙ）が公知であり、それにより、これらの装置を家庭でユーザフレンドリィに制御することができる（ｗｗｗ．ｈａｖｉ．ｏｒｇ）。ＩＥＥＥ １３９４ バスを介してオーディオ及びビデオ装置を有するデジタルホームネットワークを、例えば、テレビジョン受信設備のオンスクリーンディスプレイを使って制御することができる。
【００１０】
本発明の課題は、高い汎用性と経済的な電力消費を達成する、上述のようなテレビジョンチャネルのバンドを受信するための回路装置を提供することにある。
【００１１】
この課題は、請求項１記載の本発明の特徴要件を用いて達成される。本発明の有利な実施例は、従属請求項に記載されている。
【００１２】
本発明の回路装置は、デジタルテレビジョンチャネルのバンドを受信するための入力部、信号処理部、電源、及び、テレビジョンチャネルを有する１つ以上のテレビジョン受信設備に供給するための出力部を有している。回路装置の出力部は、ＩＥＥＥ １３９４ ポートを、双方向デジタルデータ伝送用のテレビジョン受信設備に接続するために有しており、電源は、テレビジョン受信設備のどれも作動していない場合に、入力部及び信号処理部の少なくとも一部分への電力給電が回路装置によってオフに切り換えられる（スイッチオフされる）パワーダウンモードを有している。物理層はテレビジョン受信設備からの非同期データを受信するために作動状態にされる。ＩＥＥＥ １３９４ バスのバスマネージメントのために、回路装置により、常に、バスの構成、特に、どのテレビジョン受信設備が作動していて、オンモードであるのか検出される。テレビジョン受信設備のどれも作動していない場合、回路装置は、内部、殊に、トランザクション層及びリンク層を含む、入力部及びデジタル信号処理回路への電力給電をオフに切り換える（スイッチオフする）。
【００１３】
回路装置は、デジタル衛星受信設備であり、衛星を介してテレビジョンチャネルのバンドを受信するための衛星アンテナに接続するための入力部を有するか、又は、ケーブルを介してテレビジョンチャネルのバンドを受信するためのセットトップボックス有している。ＩＥＥＥ １３９４ バスの高データ伝送のために、回路装置は、同時に、要求されたテレビジョンプログラムを幾つかのテレビジョン受信設備に供給することができ、従って、例えば、家庭用、又は、幾つかの個室のある建物用に１回路装置で充分である。家庭内では、通常、一日に数時間しかテレビジョン受信設備がオンに切り換えられない（スイッチオンされない）ので、回路装置は、当該回路装置の電力の主要部分を消費する本質的な電子回路部分への電力給電を自動的にオフに切り換える（スイッチオフする）。
【００１４】
バスマネージメントは、ＩＥＥＥ １３９４ バスの物理層によって設けられるので、回路装置は、パワーダウンモードに切り換えられ（スイッチングされ）、このモードでは、有利には、物理層及び電源だけがオンである。電源は、低電力スタンバイモードで給電することができる必要があり、従って、パワーダウンモードでの全電力消費は５ワット以下にすることができる。３０−５０ワットの範囲内のオンモードでの電力消費と比較すると、回路装置のパワーダウンモードによると、ユーザにとって、著しくコスト低減することができるようになる。６本ワイヤＩＥＥＥ １３９４ ケーブルが、回路装置をテレビジョン受信設備に接続するために使われると、回路装置の物理層は、オンモードのテレビジョン受信設備の１つによって電力給電される。ユーザがテレビジョン受信設備の１つに切り換え（スイッチングし）、各テレビジョンプログラムを要求した場合、物理層は、回路装置を切り換える（スイッチングする）。
【００１５】
デジタル衛星受信設備の場合、衛星アンテナのローノイズコンバータへの電力給電は、パワーダウンモードでオフに切り換えられる（スイッチオフされる）。衛星受信設備は、衛星アンテナの直ぐ近くに構成されている。つまり、完全なリモート操作がＩＥＥＥ １３９４ バスを介してテレビジョン受信設備を使って実行されるからである。衛星受信設備からテレビジョン受信設備に出力ケーブルが１本あれば充分である。つまり、ＩＥＥＥ １３９４ 衛星受信設備は、チェーン状に並列に配列することができるからである。
【００１６】
以下、本発明について、有利な図示の実施例を用いて説明する。その際：
図１は、テレビジョン受信設備と接続されたデジタル衛星受信設備の構成を示す図、
図２は、テレビジョン受信設備に接続されたデジタル衛星受信設備を示す図
である。
【００１７】
図１に示されている２つのフロアのある家Ｈは、衛星を介してテレビジョンチャネルのバンドを受信するために、屋根上に衛星アンテナＡを有している。デジタル衛星受信設備ＳＡＲは、衛星アンテナＡの近くに屋根の下側に配設されており、同軸ケーブルＨＦを介して衛星アンテナＡのローノイズコンバータＬＮＢに接続されている。ＬＮＢ用の電力は、ケーブルＨＦを介して衛星受信設備ＳＡＲによって給電される。
【００１８】
家の幾つかの部屋には、テレビジョン受信設備ＴＶ１，ＴＶ２及びＴＶ３が装備されており、各部屋の１つにはパーソナルコンピュータＰＣが備えられている。この特定の構成では、テレビジョン受信設備ＴＶ１及びＴＶ２は、直接ＩＥＥＥ １３９４ ケーブルＦＦ１，ＦＦ２を介して、並列に配列された衛星受信設備ＳＡＲに接続されている。パーソナルコンピュータＰＣは、ＩＥＥＥ １３９４ ケーブルＦＦ３を介してテレビジョン受信設備ＴＶ１に接続されており、テレビジョン受信設備ＴＶ３は、更にＩＥＥＥ １３９４ ケーブルＦＦ４を介してパーソナルコンピュータＰＣに接続されている。
【００１９】
テレビジョン受信設備ＴＶ１-ＴＶ３及びパーソナルコンピュータＰＣは、従って、全て、双方向デジタルデータ伝送のために、衛星受信設備ＳＡＲの１出力部、ＩＥＥＥ １３９４ バスの物理層（ＰＨＹ）に接続されている。ユーザが、各テレビジョン受信設備ＴＶ１-ＴＶ３、又は、ＰＣの１つで所要のテレビジョンプログラムを要求した場合、選択されたテレビジョン受信設備は、非同期データセットを介して、衛星受信設備ＳＡＲから、要求されたテレビジョンチャネルを要求する。このチャネルは、等時性伝送モードを介して衛星受信設備ＳＡＲによって形成され、このモードでは、データブロックには、所謂等時性チャネル識別番号が装置割り当てのために設けられる。別のテレビジョン受信設備は、テレビジョンチャネルを同様にして並列に衛星受信設備ＳＡＲから受信することができる。
【００２０】
従って、全てのテレビジョン受信設備には、同一テレビジョンチャネルを同時に１出力部で１デジタル衛星受信設備ＳＡＲのみによって供給することができる。データレートだけが限定される。と言うのは、１テレビジョンチャネル用に約７又は１５ＭＨｚのデータレートが必要であり、電気的なＩＥＥＥ １３９４ コネクションを介して、最大データレート１００又は２００ＭＨｚが可能であり、更に、６３個の装置しかＩＥＥＥ １３９４ バスを介して一緒に接続することができないからである。このケーブルコネクションのために、細くて廉価なケーブルが使われる。例えば、銅ケーブルを介して、１００ＭＨｚのデータレートが２５ｍものケーブル長で提供することができる。比較的長いＩＥＥＥ １３９４ コネクション、又は、各部屋毎のコネクションのために、ワイヤレス伝送を使ってもよい。
【００２１】
ＩＥＥＥ １３９４ バスマネージメントのために、テレビジョン受信設備によってテレビジョンチャネルが要求されていない場合に、衛星受信設備ＳＡＲは、エネルギ節約のために、パワーダウンモードにスイッチングすることができる。このパワーダウンモードでは、テレビジョン受信設備に等時性データ伝送を提供するために主要部分への電力給電をオフに切り換える（スイッチオフする）ことができ、以下図２に従って説明する。ローノイズコンバータＬＮＢへの電力給電は、オフに切り換える（スイッチオフする）ことができる。本質的には、単に、衛星受信設備ＳＡＲ内部のＩＥＥＥ １３９４ バスの物理層（ＰＨＹ）が、テレビジョン受信設備から非同期データを受信するために作動状態にされる。テレビジョン受信設備から要求された場合、物理層は、パワーダウンモードからノーマルモードに衛星受信設備ＳＡＲを切り換え（スイッチング）し、その際、衛星受信設備の回路は全て作動状態にされる。
【００２２】
別の実施例として、本発明の回路装置は、テレビジョンチャネルプロバイダにケーブルを介してリンクされたデジタルセットトップボックスを形成する。それから、セットトップボックスは、幾つかのテレビジョン受信設備に同時に所定のテレビジョンプログラムをＩＥＥＥ １３９４ ポートを介して、衛星受信設備ＳＡＲと同様にして供給することができる。それから、セットトップボックスは、テレビジョンチャネルがテレビジョン受信設備によって要求されていない場合に、エネルギ節約のためにパワーダウンモードに切り換える（スイッチングする）ことができる。
【００２３】
デジタル衛星受信設備ＳＡＲについて、以下図２を用いて詳細に説明する。ケーブルＨＦ、通常は同軸ケーブルを介してローノイズコンバータＬＮＢの高周波信号を受信するために、デジタル衛星受信設備ＳＡＲは、増幅器及び／又はフィルタを有する入力部ＩＳを有している。それから、１-２ＧＨｚの範囲のＬＮＢの出力信号は、ダウンコンバータＤＣによってベースバンドにダウンコンバートされ、このベースバンドでは、テレビジョンチャネルのデジタルデータを処理することができ、例えば、マイクロプロセッサμＰ内の信号処理回路によって分離することができる。
【００２４】
衛星受信設備ＳＡＲ内のＩＥＥＥ １３９４ バスの回路部分は、物理層ＰＨＹ、リンク層コントローラＴＬＣ及びトランザクション層コントローラＬＬＣから構成されている。トランザクション層コントローラＴＬＣ及びリンク層コントローラＬＬＣを介して、等時性トランスポートモードが確立され、このモードにより、要求されたテレビジョンチャネルが物理層ＰＨＹとケーブルＦＦ１を介して、テレビジョン受信設備ＴＶ１、又は、他のテレビジョン受信設備に供給される。
【００２５】
衛星受信設備ＳＡＲの全回路部分には、電源ＰＳ、例えば、スイッチドモードパワーサプライ（ＳＭＰＳ）によって線路１，２，３を介して電力が給電される。物理層ＰＨＹ及び線路１を用いて、電源ＰＳの制御により、パワーダウンモードでの各回路部への電力給電をオフに切り換える（スイッチオフする）ことが可能であり、又は、これらの回路部への電力給電がオフに切り換えられているスタンバイモードに電源を切り換える（スイッチングする）ことが可能である。パワーダウンモードでは、回路装置のマイクロプロセッサ（μＰ）への電力給電を、完全にオフに切り換える（スイッチオフする）ことができ、又は、低電力モードにすることができる。パワーダウンモード中、回路装置は、スタンバイモードであり、該スタンバイモードでは、電源ＰＳはオフされ、出力部の物理層ＰＨＹは、ＩＥＥＥ １３９４ バスを介して外部から給電される。
【００２６】
物理層ＰＨＹは、１つの集積回路、例えば、テキサスインスツルメント社のＴＳＢ２１ＬＶ０３Ｃ内に構成することができる。物理層ＰＨＹは、１つの集積回路に集積されるか、又は、１つの集積回路内に統合される。この集積回路により、ケーブルベースのＩＥＥＥ １３９４-１９９５ ネットワーク内で３ポートノードを実行するのに必要なアナログ及びデジタル物理層の機能が全て提供される。これにより、パワーダウン機能が提供され、このパワーダウンモードにより、衛星受信設備ＳＡＲの電源ＰＳを、前述のように、低電力スタンバイモードに切り換える（スイッチングする）ことができ、この低電力スタンバイモードでは、他の回路部分が全て、トランザクション層コンバータＴＬＣ、リンク層コンバータＬＬＣ、入力部ＩＳ、及び、ダウンコンバータＤＣへの電力給電をオフに切り換える（スイッチオフする）ことができ、このモードでは、物理層ＰＨＹだけが作動している。この物理層ＰＨＹが標準化されたリンクオンパケットを受取ると、電源ＰＳ及びリンク層コンバータＬＬＣは作動状態にされる。リンク層コンバータＬＬＣ及びデジタル信号処理部は、電力増強され、ＬＬＣは、このデジタル信号処理部を物理層ＰＨＹにコミュニケートし、それから、衛星受信設備ＳＡＲの１３９４ポートがイネーブルにされる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 テレビジョン受信設備と接続されたデジタル衛星受信設備の構成を示す図
【図２】 テレビジョン受信設備に接続されたデジタル衛星受信設備を示す図

Claims (8)

1. デジタルテレビジョンチャネルのバンドを受信するための入力部（ＩＳ，ＤＣ）、信号処理部（μＰ，ＬＬＣ，ＴＬＣ）、複数のテレビジョン受信設備（ＴＶ１-ＴＶ３，ＰＣ）に、前記デジタルテレビジョンチャネルの１つを供給するための出力部（ＰＨＹ）及び電源（ＰＳ）を有しており、該電源（ＰＳ）は、前記入力部（ＩＳ，ＤＣ）、前記信号処理部（μＰ，ＬＬＣ，ＴＬＣ）及び前記出力部（ＰＨＹ）に電力を給電する回路装置において、
   出力部（ＰＨＹ）は、双方向データ伝送を行うために前記テレビジョン受信設備（ＴＶ１-ＴＶ３，ＰＣ）に接続するための物理層（ＰＨＹ）を備えたＩＥＥＥ １３９４ ポートを有しており、前記テレビジョン受信設備のどれも作動状態でない場合には、前記入力部（ＩＳ，ＤＣ）及び前記信号処理部（μＰ，ＬＬＣ，ＴＬＣ）の少なくとも一部分への電力給電が回路装置によってオフに切り換えられるパワーダウンモードを当該回路装置が有しており、前記物理層（ＰＨＹ）は前記テレビジョン受信設備（ＴＶ１ - ＴＶ３，ＰＣ）からの非同期データを受信するために作動状態にされることを特徴とする回路装置。
2. 前記パワーダウンモード中、回路装置は、スタンバイモードであり、該スタンバイモードでは、電源（ＰＳ）及び出力部の物理層（ＰＨＹ）だけが作動状態である請求項１記載の回路装置。
3. 前記テレビジョン受信設備（ＴＶ１-ＴＶ３，ＰＣ）へのデータ伝送は、等時性伝送モードで、制御用回路装置（ＳＡＲ）の物理層（ＰＨＹ）への非同期信号フィードバッグされるように行われる請求項１又は２記載の回路装置。
4. パワーダウンモードでは、前記出力部（ＰＨＹ）を介して受信される非同期データにとって重要でない回路部（ＩＳ，ＤＣ，ＴＬＣ，ＬＬＣ）への電力給電は、オフに切り換えられる請求項１，２又は３記載の回路装置。
5. 回路装置のマイクロプロセッサ（μＰ）への電力給電は、オフに切り換えられるか、又は、ローパワーモードである請求項４記載の回路装置。
6. 回路装置は、中央化されたデジタル衛星受信設備、又は、中央化されたデジタルセットトップボックスである請求項１から５迄の何れか１記載の回路装置。
7. 回路装置は、ケーブルを介してテレビジョンチャネルのバンドを受信するための中央化されたデジタルセットトップボックスとして構成されている請求項１から６迄の何れか１記載の回路装置。
8. 回路装置（ＳＡＲ）は、前記テレビジョン受信設備（ＴＶ１-ＴＶ３，ＰＣ）にワイヤレス接続するためのワイヤレスＩＥＥＥ １３９４ 出力ポートを有している請求項１から７迄の何れか１記載の回路装置。

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