SISTEMA Y MÉTODO PARA UN CONTROLADOR MULTIMEDIA PROGRAMABLE CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere, en términos generales a la interoperación y control de dispositivos y más particularmente a un controlador multimedia programable para conmutar y controlar dispositivos de audio, video, telefonía, datos, seguridad, operados por motores, operados por relevadores, y/u otros tipos de dispositivos. ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN Recientemente, la complejidad de los dispositivos electrónicos para consumidores se ha ampliado dramáticamente conforme el costo del hardware electrónico se ha reducido y nuevos medios han sido introducidos. Mientras tales avances han ofrecido a los usuarios nuevas capacidades a un. costo cada vez menor, plantean problemas adicionales en las áreas de interconectividad, interoperabilidad, y control. Por ejemplo, hacia algún tiempo un usuario podría "conectar" un sistema de estéreo doméstico con un número mínimo de conexiones. Tales conexiones eran generalmente cables analógicos o alambres simples. Los sistemas de estéreo no tenían la capacidad de interoperar con otros dispositivos y el control era rudimentario, limitado a cuadrantes analógicos y botones en la cara frontal de la unidad. Hoy en día, los componentes de audio soportan sonido ambiental de canales múltiples y numerosos formatos de interconexión analógica y de video a través de varios conectores. Mientras que muchos dispositivos pueden interconectarse, existen varios problemas de compatibilidad con nuevos formatos de conexión en competencia . Muchos dispositivos pueden ser solamente interconectados e interoperados conjuntamente con mucha dificultad. Por ejemplo, mientras la tarea de grabar audio a partir de un reproductor analógico a un reproductor MP3 digital es aparentemente sencilla a nivel abstracto, en la práctica incluye generalmente una interconfiguración cableada importante y una configuración compleja. De manera similar, el control de dispositivos electrónicos es ahora mucho más complejo y el usuario está inundado con varios dispositivos de control remoto y esquemas de interconexión, cada uno generalmente único para un dispositivo electrónico particular. Por ejemplo, un usuario que desea ver una película en DVD con el alumbrado a baja intensidad y el timbre del teléfono suprimido puede tener que operar tres controles remotos, para un reproductor de DVD, una televisión, y un receptor de Audio/Video, y posiblemente un controlador de dispositivo, por ejemplo un controlador de luz X10™, así como controles telefónico. Este tipo de dificultad se extiende más allá de aplicaciones de audio/video en muchas otras áreas de control de dispositivo. Por ejemplo, un usuario puede desear tener su sistema de seguridad doméstico, sistema de irrigación, y sistema de alumbrado interoperando de tal manera que cuando un usuario esté fuera de su domicilio se pueda activar un esquema particular de seguridad/irrigación/alumbrado. Típicamente, un usuario debe manipular interfaces de control separadas, cada una implementando un esquema de control independiente y habitualmente complicado, para implementar un sistema de este tipo. Las dificultades de interoperación son aún más aparentes en entornos en donde grandes números de dispositivos eléctricos están típicamente presentes. Tiendas, restaurantes, estudios de grabación, estudios cinematográficos, y otros lugares comerciales que desean controlar y conmutar audio, video, y una amplia gama de otros tipos de dispositivos se enfrentan a retos complejos de interoperabilidad y control. Muchas soluciones disponibles son excesivamente costosas, inflexibles, y difíciles de configurar, de tal manera que se requiera de un ingeniero en software u otro programador profesional hasta para efectuar cambios pequeños de configuración al sistema. Por esta razón, muchos usuarios domésticos y comerciales subutilizan las capacidades de sus dispositivos electrónicos, interconectándolos mínimamente, y controlándolos simplemente a nivel básico. Lo que se requiere es un dispositivo integrado para controlar e interconectar dispositivos de audio, video, telefonía, datos, seguridad, operados por motor, operados por relevador y/u otros tipos de dispositivos. Un sistema de este tipo puede ofrecer una solución de convergencia, interconectando dispositivos electrónicos en forma interoperativa con el objeto de proporcionar una solución integrada. Dicho sistema debe también adecuarse fácilmente a las necesidades específicas de un usuario de tal manera que un usuario que no tenga una capacitación en ingeniería de software avanzada pueda configurar y operar el sistema. COMPENDIO DE LA INVENCIÓN En resumen, la presente invención ofrece un controlador multimedia programable integrado para controlar y conmutar dispositivos de audio, video, telefonía, datos, seguridad, operados con motor, operados con relevadores, y/u otros tipos de dispositivos. Un interruptor de audio y un interruptor de video están interconectados a un microcontrolador y a un subsistema de procesamiento. Módulos de entrada y salida de audio y video están interconectados a los interruptores de audio y video. Estos módulos reciben y envían señales en numerosos formatos analógicos y digitales, permitiendo que el sistema esté interconectado con una amplia gama de dispositivos. Las señales de audio y video recibidas son convertidas en formatos digitales comunes para conmutación por el sistema.
En respuesta a entrada de control del microcontrolador y del subsistema de procesamiento, los interruptores de audio y video dirigen las señales digitales a conexiones con módulos de salida..Antes de la salida por los módulos de salida, las señales digitales son convertidas en formatos de salida deseados. La conmutación entre entradas y salidas puede efectuarse en base individual, en donde una entrada particular está conectada a una salida particular, o bien en base a escala de módulo en donde un grupo de entradas de un módulo seleccionado es enviadas a otro módulo. Además de dispositivos de audio y video, el controlador multimedia programable puede estar interconectado a una amplia gama de otros dispositivos externos a través de conexiones alambradas como, por ejemplo, RS232 y Ethernet, y/o conexiones inalámbricas, como por ejemplo conexiones infrarrojo de radio frecuencia, WI-FI, Bluetooth™, ZigBee™ u otras conexiones apropiadas. De esta forma se soporta la operación de dispositivos de telefonía, datos, seguridad, operados con motor, operados con relevadores, y/u otros tipos de dispositivos. En una modalidad, el subsistema de procesamiento del controlador multimedia programable incluye una o varias computadoras. Las computadoras pueden ser computadoras personales para propósitos generales de pequeño factor de forma las cuales están conectadas operativamente al controlador multimedia programable a través de un plano de conexión. De esta manera, computadoras para propósitos generales estándares de formas y tamaños adecuados pueden incorporarse en el recinto del controlador multimedia programable y emplearse para proporcionar potencia de procesamiento para el sistema, y para ejecutar programas de aplicación. En otra modalidad, las computadoras pueden ser computadoras montadas en bastidores u otras computadoras independientes no interconectadas a través de un plano de conexión sino que comunican con el controlador multimedia de domicilio a través de una interconexión de red. En cualquier modalidad, las computadoras pueden estar configuradas para proporcionar equilibrio de carga y/o redundancia. En otra modalidad, un reproductor de medios como, por ejemplo, un reproductor de DVD, u otro dispositivo capaz de presentar datos y generar una salida en respuesta a una selección efectuada por un usuario, puede emplearse para controlar el controlador multimedia programable como parte de una técnica de control integrada. El reproductor de medios integra información de control en una señal de salida en respuesta a la selección de elementos de un menú u otras representaciones. Por ejemplo, si el reproductor de medios es un reproductor de DVD, un usuario puede seleccionar elementos de un menú de DVD que hacen que información predeterminada sea integrada en una señal de audio generada por el reproductor del DVD. La información de control integrada es transmitida al controlador multimedia programable a través de una interconexión inalámbrica o alámbrica, en donde la información es decodificada para generar comandos de control utilizados por el sistema. En una modalidad, la técnica de control integrada utiliza una técnica de control de bits robados en donde el bit menos significativo de cada palabra de una señal de audio digital se utiliza para almacenar información de control integrada. En otra modalidad, la técnica de control integrada utiliza una técnica de control de tonos, en donde el dispositivo de control genera un tono de audio en respuesta a una selección de usuario, y el tono de audio es decodificado por el controlador multimedia programable con el objeto de generar un comando de control particular. En otra modalidad, el controlador multimedia programable implementa una característica de superposición de video que permite que video, cuadros estáticos y/o texto estén sobrepuestos en cualquier ubicación deseada de una pantalla de despliegue. Tales superposiciones pueden ser gráficos computarizados generados por el subsistema de procesamiento para desplegar diferentes tipos de información al usuario. La región de despliegue puede ser reposicionada en base a cuadro por cuadro, por ejemplo, para crear una superposición "móvil" u otro efecto especial. En una modalidad de la presente invención, el subsistema de procesamiento cambia los colores asociados con pixeles en una región de un cuadro de video a un color predeterminado. Un mezclador de video reconoce después acontecimientos de pixeles del color predeterminado, y en cada pixel en donde el color está presente, sustituye datos del subsistema de procesamiento. De esta manera, cada cuadro de una señal de video puede ser sobrepuesto con datos de otra fuente. Dicha técnica puede ser fácilmente extendida, mediante el uso de múltiples colores predeterminados para permitir múltiples superposiciones de video independientes. En otra modalidad, el controlador multimedia programable puede estar interconectado con controladores multimedia programables adicionales a través de un puerto de expansión que permite expandir fácilmente el sistema si se requiere de conectividad adicional. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La invención se entenderá mejor con referencia a la descripción siguiente en combinación con los dibujos adjuntos en los cuales los mismos números de referencia indican elementos idénticos o funcionalmente similares: La Figura 1 es un diagrama de bloques de un controlador multimedia programable interconectado a varios dispositivos de conformidad con una modalidad ilustrativa de la presente invención; La Figura 2 es un diagrama de bloques esquemático que muestra una arquitectura de hardware de alto nivel del controlador multimedia programable; La Figura 3 es un diagrama de bloques esquemático de un interruptor de audio interconectado a varios módulos de entrada y salida de conformidad con la modalidad ilustrativa de la presente invención; La Figura 4 es un diagrama de bloques esquemático de un Módulo de Entrada Digital de ejemplo; La Figura 5 es un diagrama de bloques esquemático de un Módulo de Entrada de Audio Analógico de ejemplo; La Figura 6 es un diagrama de bloques esquemático de un Módulo de Entrada de Video Digital de ejemplo con Interfaz Multimedia de Alta Definición (HDMI) ; La Figura 7 es un diagrama de bloques esquemático de un Puerto de Audio/Video Auxiliar de ejemplo; La Figura 8 es un diagrama de bloques esquemático de un Módulo de Salida de Audio Digital de ejemplo; La Figura 9 es un diagrama de bloques esquemático de un Módulo de Entrada/Salida de Audio Analógico de ejemplo; La Figura 10 es un diagrama de bloques esquemático de un Módulo de Salida de Video de ejemplo con HMDI; La Figura 11 es un diagrama de bloques esquemático del interruptor de video interconectado a varios módulos de entrada y salida de conformidad con una modalidad ilustrativa de la presente invención;
La Figura 12 es un diagrama de bloques esquemático de un Módulo de Entrada de Video Analógico de ejemplo; La Figura 13 es un diagrama de bloques esquemático de un Módulo de Entrada de Video Analógico y Digital de Combinación; La Figura 14 es un diagrama de bloques esquemático de un subsistema de procesamiento de conformidad con una modalidad ilustrativa de la presente invención; La Figura 15 es una vista en perspectiva que muestra numerosos puertos de conexión en una computadora personal para propósitos generales de pequeño factor de forma de ejemplo; La Figura 16 es una vista de una porción de la cara frontal del controlador multimedia programable construido de conformidad con una modalidad ilustrativa de la presente invención y que muestra dos computadoras personales para propósitos generales de pequeño factor de forma insertadas en bahías ; La Figura 17a es un diagrama de bloques estilizado que muestra unidades de control interconectadas a un controlador multimedia programable de conformidad con una modalidad ilustrativa de la presente invención; La Figura 17b es un diagrama de bloques esquemático de una técnica de control integrada de ejemplo que utiliza control de bits robados;
La Figura 18 es un diagrama de bloques esquemático de un esquema de interconexión y expansión de audio de ejemplo; La Figura 19 es un diagrama de bloques esquemático de un esquema de interconexión y expansión de video de ejemplo; y La Figura 20 es un diagrama de bloques esquemático que muestra dos controladores multimedia programables utilizados en una aplicación de ejemplo, específicamente una aplicación de grabación y mezclado de audio profesional. DESCRIPCIÓN DETALLADA DE UNA MODALIDAD ILUSTRATIVA La Figura 1 es un diagrama de bloques de un controlador multimedia programable 100, interconectado a numerosos dispositivos, de conformidad con una modalidad ilustrativa de la presente invención. El término "controlador multimedia programable" debe interpretarse en sentido amplio como un dispositivo capaz de controlar, conmutar datos, y/o interoperar de otra forma con varios dispositivos electrónico como por ejemplo dispositivos de audio, video, telefonía, datos, seguridad, operados con motor, operados con relevador, y/u otros tipos de dispositivos. Mediante la interacción con estos dispositivos, el controlador multimedia programable 100 puede implementar una solución de control multimedia integrada. En la modalidad ilustrativa, el controlador multimedia programable 100 está conectado a una amplia gama de componentes de audio/video, por ejemplo, un reproductor de discos compactos (CD) 105, un reproductor de discos de video digital (DVD) 110, un receptor de audio/video 115, una televisión 120, un reproductor de medios personal 125, bocinas 122, un micrófono 123, y/o una cámara de video 124. El controlador multimedia programable puede también estar conectado a dispositivos de telefonía como por ejemplo una red de telefonía 130 y aparatos telefónicos 132. La red de telefonía 130 puede ser una red de telefonía públicamente conmutada (PSTN) , una Red Digital de Servicios Integrados (ISDN) y otra red de comunicaciones. Además, el controlador multimedia programable puede intercomunicar con varios sistemas de automatización de alumbrado y/o domicilio 135. Estos dispositivos pueden operar a través del protocolo X10 desarrollado por Pico Electronics, a través del protocolo INSTEON™ desarrollado por SmartHome, Inc, a través del estándar CEBus administrado por CEBus Industry Council, RS232, u otro protocolo de automatización o control bien conocido. De manera similar, el controlador puede estar conectado a dispositivos operados con motor y/o relevador 137 que pueden incluir, por ejemplo, un sistema de calefacción, ventilación y aire acondicionado (HVAC) , un sistema de irrigación, un sistema automático de cortinas o persianas, un cierre de puerta electrónico, u otros tipos de dispositivos . Una red de computadoras, como por ejemplo Internet 140, está conectada al controlador multimedia programable. Además, una computadora personal (PC) 145, sistemas de video juegos 150, equipo de grabación doméstico o de estudio 165 u otros dispositivos pueden también conectarse. Además, se puede proporcionar una o varias unidades de control remoto 170 con el objeto de administrar la funcionalidad del controlador, y/o para controlar dispositivos conectados al controlador. Tales unidades de control remoto 170 pueden estar interconectados a un controlador a través de una conexión de red alámbrica o bien a través de una conexión inalámbrica como por ejemplo enlace infrarrojo, enlace de radiofrecuencia, enlace Bluetooth™, enlace ZigBee™ WI-FI, u otra conexión de datos apropiada. Además de proporcionar interconexión con una amplia gama de dispositivos, el controlador multimedia programable puede combinar, sintetizar, y procesar de otra forma varios tipos de datos con el objeto de implementar una solución multimedia integrada para un usuario. Se hace referencia al número de serie 11/314, 112, titulada PROGRAMMABLE MULTIMEDIA CONTROLLER WITH PROGRAMMABLE SERVICES [CONTROLADOR MULTIMEDIA PROGRAMABLE CON SERVICIOS PROGRAMABLES] por Robert P. Madonna, et al., que se incorpora por referencia, para una descripción detallada de los varios servicios y capacidades novedosas que se proporcionan. Para facilitar las interconexiones descritas arriba y el procesamiento, el controlador multimedia programable 100 puede estar conformado de manera modular. Por ejemplo, en una modalidad, el controlador multimedia programable 100 está conformado de tal manera que tenga 12 módulos de entrada y salida separados, cada módulo teniendo varios puertos de conexión. Los módulos de entrada y salida están insertados en ranuras o bahías de módulo del controlador multimedia programable 100. Los módulos interconectan con un plano medio (mid-plane) que ofrece conexión al resto del sistema. Mediante el hecho de asumir un enfoque medular, un usuario puede seleccionar los módulos específicos deseados, y el sistema puede ser adaptado para adecuarse a una aplicación particular. Además, el precio de nivel de entrada puede ser reducido permitiendo a un usuario adquirir una configuración de base, con capacidades limitadas y después ampliar el sistema mediante la adquisición de módulos adicionales. Varios ejemplos de módulos de comentan abajo, con referencia a las Figuras 4-10, 12 y 13. Se contempla expresamente que se pueda proporcionar una amplia gama de módulos adicionales y, por consiguiente, esta divulgación debe interpretarse como abarcando tales otras configuraciones posibles. Se contempla también que varios controladores multimedia programables puedan estar interconectados para crear un sistema de mayor tamaño, implementando de hecho una solución de tipo modular a nivel de controlador. Detalles adicionales en cuanto a dicha interconexión y expansión puedan encontrarse abajo con referencia a las Figuras 18 y 19. La Figura 2 es un diagrama de bloques esquemático que muestra una arquitectura de hardware de alto nivel del controlador multimedia programable. Los varios componentes mostrados pueden estar colocados en una "tarjeta maestra" del controlador, o en varias tarjetas interconectadas por un plano posterior (no ilustrado) . Un microcontrolador 210 administra la operación general del sistema. En la modalidad ilustrativa, el microcontrolador es un microcontrolador MCF5234 de 32 bits disponible en Freescale Semiconductor Inc. El microcontrolador 210 está conectado a un interruptor de audio 215 y a un interruptor de video 220 a través de un bus 218. El interruptor de audio 215 y el interruptor de video 220 son preferentemente conmutadores cruzados capaces de conmutar varias conexiones simultáneamente. Sin embargo, muchos otros tipos de conmutadores capaces de conmutar señales digitales pueden emplearse, por ejemplo, los conmutadores de Multiplexión por División de Tiempo (TD ) u otros dispositivos. Con referencia a la Figura 3 y a la Figura 11 se encontrará abajo unos comentarios adicionales sobre los conmutadores de audio y video. Un plano medio 235 interconecta los conmutadores con varios módulos de entrada y salida, por ejemplo, Módulo de Entrada de Video Digital con HDMI 600, Módulo de Salida de Video con HDMI 1000, Módulos de Entrada de Audio Digital 400 y Módulo de Salida de Audio Digital 900. El plano medio 235 está conectado además a un interruptor, Ethernet 230 que permite la conmutación de señales Ethernet lOBaseT, lOOBaseT o Gigabyte. El conmutador Ethernet 230 interconecta puertos Ethernet 232 y un subsistema de procesamiento 240 con el microcontrolador 210. En una modalidad, el subsistema de procesamiento 240 incluye varias computadoras personales para propósitos generales de pequeño factor de forma que ofrecen una operación redundante y/o equilibrio de carga. En ciertas modalidades el subsistema de procesamiento 240 puede incluir uno o varios dispositivos de almacenamiento, externos con relación a las computadoras personales, para ofrecer capacidad de almacenamiento expandida, por ejemplo, para almacenar medios digitales. Comentarios adicionales sobre las varias modalidades del subsistema de procesamiento de datos 240 pueden encontrarse abajo por referencia a las Figuras 14-16. Asi mismo, numerosos puertos de Bus en Serie Universal (USB) 242 están interconectados a un concentrador USB 243 para interconexión con el subsistema de procesamiento 240. Una interfaz de tarjeta de memoria 225 puede también estar conectada al concentrador USB 243. La interfaz acepta uno o varios formatos de tarjeta de memoria bien conocidos, por ejemplo CompactFlash™, tarjetas Memory Stick™, tarjetas Secure Digital (SD) , u otros formatos. Un conmutador USB 244 se emplea para conmutar enlaces de USB entre los múltiples componentes de procesamiento que pueden estar presentes en el subsistema de procesamiento 240. De manera similar, numerosos puertos IEEE 1394 (Fire ire™) 246 están interconectados a un concentrador IEEE 1394 247 y a un conmutador IEEE 1394 248. El microcontrolador 210 está conectado además a un circuito de distribución 250 de Interfaz Periférica en Serie (SPI) e Inter-Circuito Integrado (I2C), que proporciona una interfaz de comunicación en serie a dispositivos de velocidad de transferencia de datos relativamente baja. El controlador SPI/I2C 250 está conectado al conector de plano medio 235 y ofrece por consiguiente comando de control a partir del microcontrolador 210 hasta los módulos y otros dispositivos en el controlador multimedia programable 100. Conexiones adicionales a partir del controlador de SPI/I2C 250 se proporcionan a dispositivos tales como controlador de ventilador 251, sensor de temperatura 252, y circuito de administrador de potencia 253 que administran las características térmicas del sistemas y evitan un sobrecalentamiento . El microcontrolador 210 está también conectado a una interfaz Infrarroja (IR) 260, una interfaz RS232 265, y una interfaz RF 267, que permiten la interconexión con dispositivos externos. Dicha interacción permite que el controlador multimedia programable 100 controle dispositivos externos. Además, las interfaces pueden recibir señales de control que controlan la operación del controlador multimedia programable mismo. Se contempla expresamente que varias otras interfaces, incluyendo WI-FI, Bluetooth™, ZigBee™ y otras interfaces alámbricas e inalámbricas puedan utilizarse con el controlador multimedia 100. Comentarios adicionales sobre estas interfaces pueden encontrarse abajo con referencia a la Figura 17a y con referencia a la Figura 17b. Además, se proporciona un Puerto de Audio/Video Auxiliar 700 para interconexión de uno o varios sistemas de juego de video, video grabadoras, computadoras, máquinas de karaoke y otros dispositivos. Una interfaz telefónica 270 se proporciona para conexión con la red de telefonía conmutada pública o a una red privada, y para conectar uno o varios aparatos telefónicos. Además, se proporciona una interfaz de control de dispositivo 275 para comunicar con dispositivos de alumbrado, automatización de domicilio, y dispositivos operados con motor y/o con relevador. Como comenta con detalles adicionales abajo, se proporciona un puerto de expansión 280 para enlazar varios controladores multimedia programables juntos para formar un sistema expandido. Finalmente, una pantalla de panel frontal 1150 permite la presentación de información de estado, configuración y/u otra información a un usuario. En una modalidad, la pantalla de panel frontal puede afectar datos de video que provienen de una fuente de entrada conectada al sistema, de tal manera que un usuario pueda ver previamente el contenido de video en la pantalla de panel frontal 1150. En otra modalidad, la pantalla de panel frontal 1150 incluye una pantalla sensible al tacto, y un usuario puede ingresar selecciones de control mediante el hecho de seleccionar iconos u otras representaciones en la pantalla. De esta manera, la pantalla de panel frontal 1150 puede ser utilizada para controlar y configurar el sistema. Rutas de conmutación de audio La Figura 3 es un diagrama de bloques esquemático del conmutador de audio 215 interconectado a varios módulos de entrada y salida en una modalidad ilustrativa del controlador multimedia programable 100. El conmutador de audio 215 es preferentemente un Arreglo de Compuertas Programables en el Campo (Field Programmable Gate Array) (FPGA), como por ejemplo el Virtex-II Pro Field Programmable Gate Array, modelo XC2VPS-6FF672C, disponible en Xilinx, Inc. Alternativamente, el interruptor de audio 215 puede ser otro circuito integrado comercialmente disponible capaz de conmutar simultáneamente varias señales. El conmutador de audio 215 está configurado para aceptar varias entradas de módulos de entrada, y para conmutar estas entradas a varias salidas que llevan a módulos de salidas y/u otros dispositivos. La conmutación entre entradas y salidas puede ocurrir en base individual, es decir, entre una entrada particular y una salida particular, o bien en base a escala de un módulo, en donde varias entradas de un módulo particular están conectadas a varias salidas que llevan a otro módulo. Antes de la transmisión al conmutador de audio 215, señales de audio están convertidas en formatos de audio comunes. El formato común permite que una entrada sea conmutada a cualquier salida. Por ejemplo, todas las señales de audio pueden ser convertidas al formato de interconexión digital bien conocido Sony/Philips Digital Interconnect Format (S/PDIF) . Alternativamente, todas las señales de audio pueden estar convertidas al formato Inter IC Sound (I2S) . Será aparente a una persona con conocimientos en la materia que se puede emplear una amplia gama de otros formatos y por consiguiente esta descripción debe considerarse solamente como un ejemplo. De manera similar, varias combinaciones de múltiples formatos de audio predeterminados puede utilizarse. En la modalidad ilustrativa de la presente invención, un audio modulado por código de pulsos (PCM) es enviado como señales I2S, mientras que audio codificado (audio no PCM) es enviado como señales SPDIF. El conmutador de audio 215 está configurado para conmutar ambos formatos de señales empleando rutas I2S 216 y rutas SPDIF 218 separados. En una modalidad, señales I2S pueden ser utilizadas para transportar formatos de audio no estándares utilizando una técnica de cuadro de datos en blanco. Módulos de entrada pueden enviar señales de audio a uno o varios convertidores de velocidad de muestra a sincrónicos, por ejemplo convertidores Cirrus Logic modelo CS8421, que pueden insertar cuadros en blanco entre cuadros de audio o bien sobre muestrear los datos de audio entrantes. De esta manera, señales de velocidades de bits no estándares pueden ser convertidas a velocidad de transferencia de datos predeterminada, como por ejemplo 192K muestras por segundo. Una señal de reloj independiente, que indica qué cuadros contienen datos de audio reales y qué cuadros son cuadros en blanco, puede ser conmutada o junto con los datos de audio hacia los módulos de salida. En los módulos de salida, la señal de reloj es utilizada para separar los datos de audio de los cuadros en blanco y para reproducir el audio a la velocidad apropiada, de esta manera, el conmutador de audio 215 puede soportar varias velocidades de bits de audio no estándares con circuito adicional mínimo. En la modalidad ilustrativa, el conmutador de audio 215 está conectado a varios módulos de entrada, como por ejemplo el Módulo de Entrada de Audio Digital 400, un Módulo de Entrada de Audio Analógico 500, Módulo de Entrada de Video Digital con Interfaz Multimedia de alta definición (HDMI) 600 y un Puerto de Juegos de Video 700. Similarmente, el conmutador de audio 215 está interconectado a varios módulos de salida que incluyen un Módulo de Salida Audio Analógico 800, un Módulo de Salida de Audio Digital 900, y un Módulo de Salida de Video con HDMI 1000. Los detalles de estos módulos se comentan a bajo con referencia a las Figuras 4-10. Además, un Módulo de Entrada/Salida de Audio Inalámbrico 380 está interconectado al conmutador. En una modalidad, el Módulo de Entrada/Salida de Audio Inalámbrico 380 tiene varios transceptores de RF que operan en la Banda ISM 2.4 GHz, numerosos tipos de ellos están disponibles en el comercio. Tales transceptores pueden enviar y recibir hasta una corriente de audio de 1.54 Mbit/s en cada canal de datos inalámbrico, permitiendo por consiguiente la interconexión con dispositivos de audio remotos que utilizan corrientes de datos de audio de alta calidad. El módulo de Entrada/Salida de Audio inalámbrico 380 puede también utilizarse para enviar y recibir información de control como se indica con mayores detalles abajo con referencia a las Figuras 17a y 17b. Una interconexión de audio adicional se proporciona al subsistema de procesamiento 240, a través de una o varias conexiones IEEE 1394 y circuito asociado. Un par de transceptores/árbitros de cable de capa física IEEE1394 320, 321, como por ejemplo los transceptores/árbitros modelo TSB41AB1 disponibles en Texas Instruments Inc., ofrecen una funcionalidad de capa de red física. Después, los datos son transferidos a controlador de audio Fire Wire 330, 331, como por ejemplo los controladores modelo OXF 971 de Oxford Semiconductor Inc. Salidas de los controladores de audio Fire Wire 330, 331, pueden o bien enviarse a los transceptores S/PDIF (no ilustrado) , como por ejemplo transceptores modelo AK4117 de ATK Inc, para conversión en señales S/PDIF, o bien transferirse a convertidores de velocidad de muestras 340, 341, como por ejemplo convertidores de velocidad de muestras a sincrónicas modelo CS8421, disponibles en Cirrus Logic Inc. Además, uno o más Módulos de Decodificador de Video 310, 315 están interconectados al conmutador de audio 215. Los Módulos de Decodificador de Video 310, 315 pueden utilizar circuitos de decodificación especializados para descargar tareas de decodificación de video del subsistema de procesamiento 240 y por consiguiente mejorar el desempeño del sistema. Asi mismo, en la modalidad ilustrada, el conmutador de audio 215 está interconectado a una interfaz de teléfono 350. En dicha interfaz comprende un circuito de Oficina de Intercambio Foránea (Foreign eXchange Office) (FXO) y un circuito de Abonado de Intercambio Foráneo (Foreign eXchange Subscriber) (FXS) para conexión con el Servicio Telefónico Ordinario Antiguo (Plain Oíd Telephone Service) (POTS) . La interfaz puede contener también circuito para permitir una conexión directa de aparatos telefónicos al sistema. Todos los módulos están interconectados a un reloj de sistema impulsado por un circuito de impulsor de reloj local 360. Dicho circuito, en combinación con un oscilador de cristal (XTAL) 370 produce un reloj maestro local que permite una operación de conmutación sincronizada en el sistema. La Figura 4 es un diagrama de bloques esquemático de un Módulo de Entrada de Audio Digital de ejemplo 400. Un audio digital interceptado por el módulo a través de conexiones RCA digitales 410 que soportan señales S/PDIF, conexiones ópticas 420 que aceptan TOSLINK™ (una marca registrada de Toshiba Corporation) , y conexiones XLR 430, que se utilizan comúnmente en aplicaciones de audio profesionales, que soporta el estándar de audio digital de Audio Engineering Society / European Broadcasting Union (AES/EBU) . Cada conexión puede aceptar señales con velocidades de muestreo de 32 kHz, 44.1 kHz, 88.2 kHz, 96 kHz, 176 kHz, 192 kHz, u otras velocidades. Además, señales de audio pueden ser Moduladas por Código de Pulso (PCM) o no-PCM. Dicha flexibilidad permite soportar esquemas de comunicación comunes como por ejemplo Dolby Digital, DTS, Mpeg, THX, y otros formatos. En una modalidad, las señales de audio digitales entrantes son convertidas primero en niveles de lógica Transistor-Transistor Logia (TTL) por un circuito de convertidor de nivel (no se ilustra) . Alternativamente, las señales pueden ser convertidas a niveles de lógica de Señalización Diferencial de Bajo Tensión (LVDS) .
Ochos receptores S/PDIF, como por ejemplo los receptores de Audio Digital Cirrus Logic Modelo CS8415, pueden aceptar las señales de audio y enviarlas en salidas S/PDIF. De manera similar, 8 convertidores de velocidad de muestras 450, como por ejemplo los convertidores de velocidad de muestras asincrónicos modelo CS8421 disponibles en Cirrus Logic Inc., pueden enviar datos de audio en salidas I2S interconectados al conmutador de audio 215. La Figura 5 es un diagrama de bloques esquemático de un Módulo de Entrada de Audio Analógico de ejemplo 500. En la modalidad ilustrativa, audio analógico es aceptado a través de conectores RCA 510. Alternativamente, audio puede ser aceptado por conectores XLR que soportan el formato XLR actualmente común en cableado de audio profesional. Señales de audio analógicas pasan a través de uno o varios amplificadores de operación 520 para normalización y son enviadas después a convertidores analógicos a digitales de canales múltiples 530, como por ejemplo los convertidores A/D de 8 canales modelo CS5368 disponibles en Cirrus Logic Inc. Los convertidores analógicos a digitales multicanales 530 muestrean las señales de audio analógicas y envían corrientes de datos en serie I S al conmutador de audio 215. La Figura 6 es un diagrama de bloques esquemático de un Módulo de Entrada de Video Digital de ejemplo con Interfaz Multimedia de Alta Definición (HDMI) 600. Los aspectos de audio de este módulo se comentan aquí, mientras que los aspectos de video se presentan adelante. El Módulo de Entrada de Video Digital convencional HMDI 600 proporciona una o varias interfaces de audio/video digital, en la modalidad ilustrativa cuatro interfaces digitales 610, 620, 630, 640, que reciben audio digital multicanal y video de alta definición a través de un solo conector. De esta manera, HDMI reduce los requisitos de cableado y puede emplearse de manera exitosa en cajas de recepción de televisión por cable, reproductores de DVD, receptores A/V, televisores digitales y otros dispositivos. Las señales HDMI son recibidas y descomprimidas por receptores HDMI 615, 625, 635, 645, por ejemplo los receptores modelo SÍI9031 HDMI disponibles en Silicon Image Inc. En la modalidad ilustrativa, los receptores de HDMI envían una señal S/PDIF al conmutador de audio 215, y conectan también con convertidores de velocidad de muestreo 617, 627, 637, 647 que envían corrientes adicionales I2S al conmutador de audio 215. La Figura 7 es un diagrama de bloques esquemático de un Puerto de Juegos de Video 700 de ejemplo. El puerto puede tener conexiones ubicadas en la cara frontal del controlador multimedia programable 100 para permitir una fijación y desprendimiento fáciles de sistemas de juego de video como por ejemplo Xbox™, Playstation™ u otros sistemas populares. Los aspectos de audio de este módulo se comentan aquí mientras que los aspectos de video se comentan más adelante. El puerto de Juegos de Video 700 tiene un conector HD I 740 interconectado a un receptor HMDI 750, que envía una señal S/PDIF así como señales I2S al conmutador de audio 215. Además, el Puerto de Juego de Videos 700 tiene conectores RCA 770 para recibir señales de audio analógicas. Dicho audio analógico es convertido a audio digital por un convertidor A/D 780. Una corriente de audio digital como por ejemplo una corriente S/PDIF, puede también ser recibido por un conector RCA 790 y pasada al conmutador de audio 215. La Figura 8 es un diagrama de bloques esquemático de una Módulo de Salida de Audio Digital 800 de ejemplo. En una modalidad, el Módulo de Salida de Audio Digital 800 acepta una entrada S/PDIF del conmutador de audio 215, así como entradas I2S. Tales entradas son enrutadas hacia circuitos de memoria intermedia 840 y después hacia una tarjeta de procesamiento de señal digital de audio (SP) 850, por ejemplo una tarjeta modelo DAE-7 disponible en Momentum Data System u o otra tarjeta DSP. Una tarjeta DSP 850 incluye un procesador VLIW, para proporcionar la potencia de cómputo necesario para decodificar formatos de señales de audio de sonido aledaños e implementar un procesamiento de campo de sonido. Salidas de la tarjeta DSP de audio 850, en el formato I2S, son enviadas a un transmisor de audio digital 860. El transmisor soporta preferentemente varios estándares de audio digital populares como por ejemplo S/PDIF y AES/EBU. En una modalidad, el transmisor de audio digital 860 es un transmisor modeló AK 4101 disponible en AKM Semiconductor Inc. y ofrece 8 canales de audio digital. Las salidas del transmisor de audio digital 860 están conectadas a una combinación de conexiones RCA digitales 870 para soportar señales S/PDIF, una conexión TOSLINK™ óptica digital 880 y una conexión XLR 890 que soporta AES/EBU. La Figura 9 es un diagrama de bloques esquemático de un Módulo de salida de Audio Analógico 900 de ejemplo. En la modalidad ilustrativa, el Módulo de Salida de Audio Analógico 900 acepta una entrada acepta una entrada S/PDIF del conmutador de audio 215, asi como entradas I2S. Tales entradas son enrutadas hacia circuitos de memoria intermedia 940 y después hacia una tarjeta de procesamiento de señal digital de audio (SP) 950. La tarjeta DSP de audio 950 puede ser por ejemplo, una tarjeta modelo DAE-7 disponible en Momentum Data System. Ciertas salidas de la tarjeta DSP de audio 950 están conectadas a lineas S/PDIF para transmisión de vuelta al conmutador de audio 215. Por ejemplo, señales de audio decodificadas pueden ser enviadas de vuelta al conmutador y enrutadas hacia otro módulo de salida de audio para salida. Otras salidas de la tarjeta DSP de audio 950 están conectadas a convertidores digitales a analógicos (D/A) estéreo 860 que proporcionan salidas analógicas a los dispositivos. En una modalidad, estas salidas son salidas de estilo RCA que utilizan conectores RCA analógicos. El Módulo de Salida de Audio Analógico 900 puede configurarse mediante software para soportar una variedad de esquemas de sonidos aledaños. Por ejemplo, las salidas analógicas pueden estar configuradas como dos zonas de sonidos aledañas separadas 7.1. Configuraciones alternativas incluyen, dos zonas de sonidos aledañas 5.1 separadas y cuatro zonas de estéreo, una zona de sonido aledaño 7.1 y cuatro zonas estéreo 2, ocho zonas estéreo, o bien otras configuraciones. Puesto que la división en zonas puede ser controlada en gran medida a través de configuración de software, el sistema puede ser fácilmente reconfigurado para satisfacer los requisitos cambiantes de un usuario. La Figura 10 es un diagrama de bloques esquemático de un Módulo de Salida de Video de ejemplo con HMDI 100. Los aspectos de audio de este módulo se comentan aquí. Los aspectos de audio de este módulo se comentan aquí mientras que los aspectos de video se comentan abajo. Una entrada S/PDIF y una pluralidad de entradas I2S están conectadas a transmisores HDMI 1010, 1015 que producen señales de video digital de alta definición y de audio multicanales combinadas en puertos HDMI 1020, 1025. De esta manera, una sola conexión por cable audio/video se proporciona con dispositivos externos compatibles.
Rutas de Conmutación de Video La Figura 11 es un diagrama de bloques esquemático del conmutador de video 220 interconectado a una pluralidad de módulos de entrada y salida, de conformidad con una modalidad ilustrativa de la presente invención. El conector de video 220 puede conmutar video digital en el espacio cromático rojo/verde/azul (RGV) y/o luminancia, intensidad de color: azul, intensidad de color: rojo (YCbCR) , y es preferentemente independiente de la resolución. Dicho conmutador está configurado para aceptar varias entradas de módulos de entrada de video, y conmutar estas entradas a una pluralidad de salida que llevan a módulos de salida de video y/u otros componentes. La conmutación entre entradas y salidas puede ocurrir a nivel individual, es decir, entre una entrada particular a una salida particular, o a escala de módulo en donde varias lineas de un módulo están conmutadas para conexión con varias lineas de otro módulo. Antes de la transmisión al controlador de video 220, el video es preferentemente convertido en formato de video común. El formato común permite que cualquier entrada sea conmutada a cualquier salida. Por ejemplo, todas las señales de video pueden ser convertidas a un formato de video digital en serie, o a un formato de video digital en paralelo, antes de ingresar al conmutador. En una modalidad, las señales de video digital en serie pueden ser señales de Interfaz Digital en Serie (SDI). Alternativamente, el conmutador de video 220 puede estar configurado para conmutar una combinación de formatos de video diferentes. En la modalidad ilustrativa, el conmutador de video está configurado para conmutar video digital en serie a través de rutas de conmutación en serie 1110, y para conmutar señales de video en paralelo a través de rutas de conmutación en paralelo 1120. Los datos de video pueden ser Definiciones Estándar (SD) (es decir, 480i@30, 480p@60, etc.), Alta Definición (HD) (es decir, 720p@60, 1080i@60, etc.) o bien no estándares (por ejemplo, VGA, SVGA, XVGA, etc.) y/o con información de cuadro en blanco/cuadro de sincronización integrada en la corriente de datos de video. Un reloj de pixeles puede estar conmutable independientemente al módulo de salida con el objeto de permitir una reconstrucción completa de señales de video tanto estándares como no estándares. En la modalidad ilustrativa, el controlador de video 220 está conectado a varios módulos de entrada, como por ejemplo un Módulo de Entrada de Video Digital con HDMI 600, un Módulo de Entrada de Video Analógico 1200, y un Módulo de Entrada de Video Analógico y Digital de Combinación 1300. El conmutador de video 220 está interconectado adicionalmente al subsistema de procesamiento de datos 240. En la modalidad ilustrativa, el subsistema de procesamiento de datos 240 envía señales de Interfaz Visual Digital (DVI), un formato RGB comúnmente utilizado con pantallas de televisión como por ejemplo Pantallas de Cristal Liquido (LCDs) de panel planas. Las señales DVI pueden ser convertidas por receptores DVI 1130, 1135 a señales YCbCr, antes de llegar al conmutador de video 220, o bien pueden ser enrutadas al conmutador en el formato DVI. El subsistema de procesamiento de datos 240 puede también enviar video comprimido, por ejemplo video codificado según el Grupo de Expertos de Imágenes en Movimiento (MPEG) , en una o varias conexiones Ethernet. Se contempla expresamente que otros estándares de codificación puedan emplearse además de MPEG, y por consiguiente esa descripción debe considerarse solamente como un ejemplo. En la modalidad ilustrativa, el conmutador Ethernet 230 es responsable de conmutar todos los datos de video comprimidos que se originan del subsistema de procesamiento 240. El conmutador de video 220, en combinación con el control Ethernet 230, proporciona corrientes de video a los módulos de salida 1000 asi como al panel frontal 1150. Los módulos de salida 1000 aceptan video digital en serie a partir del control de video 230 o bien señales de video comprimidas a partir del conmutador Ethernet 230, y convierte estas señales en formatos compatibles con pantallas de video y otro equipo, por ejemplo, en el formato HDMI . De manera similar, la pantalla de panel frontal 1150 acepta una amplia gama de formatos de señales de video y convierte estas señales según lo necesario para desplegar en una pantalla LCD 1160. Con referencia otra vez a la Figura 6 que muestra un Módulo de Entrada de video Digital con HDMI 600, numerosos conectores HDMI 610, 620, 630, 640 reciben señales de video digitales de dispositivos externos. Estas señales HMDI son transferidas a receptores HDMI 615, 625, 635, 645 que envían señales de video digitales en serie al conmutador de video 220. La Figura 12 es un diagrama de bloques esquemático de un Módulo de Entrada de Video Analógico 1200 de ejemplo. El Módulo de Entrada de Video Analógico 1200 en la modalidad ilustrativa, tiene cuatro bancos de entradas de video 1210, 1220, 1230, 1240, cada uno incluyendo tres conectores RCA y un conector S-video. Los conectores RCA pueden recibir señales de video compuestas o señales de video componentes, en resoluciones ya sea SD o HD. Señales de video son transferidas a un decodificador de video de formatos múltiples y convertidores A/D 1215, 1225, 1235, 1245, como por ejemplo los convertidores modelo AD7403 de Analog Devices Inc. Los decodificadores de video de formatos múltiples y convertidores A/D 1215, 1225, 1235, 1245 soportan varios estándares de video bien conocidos, por ejemplo 525i, 625i, 525p, 625p, 720p, 1080i, 1250Í, y otros. Salidas de estos dispositivos, en el formato de video digital en serie al conmutador cruzado de video 220 para conmutación a otros módulos . La Figura 13 es un diagrama de bloques esquemático de un Módulo de Entrada de Video Analógico y Digital de Combinación 1300. Un módulo de combinación es provechoso en sistemas más pequeños, permitiendo a un usuario tener una conectividad analógica y digital básica con menos módulos. Por ejemplo, un sistema básico puede ser construido el cual tiene solamente un Módulo de Entrada de Video Analógico y Digital de Combinación 1300 y un Módulo de Salida de Video 1000. Con estos dos módulos solamente, el sistema puede ser capaz todavía de una funcionalidad de conmutación de video considerable. En la modalidad ilustrativa, el Módulo de Entrada de Video Analógico y Digital de Combinación 1300 tiene conectores HDMI 1310, 1320 interconectados a receptores HDMI 1315, 1325 que producen señales de video digital en serie al conmutador de video 220. Además, varios bancos de entrada de video analógico 1330, 1340, cada uno teniendo tres conectores RCA y un conector S-video para recibir señales compuestas, componentes y señales S-video. De manera similar al Módulo de Entrada de Video Digital con HDMI 600 que se comentó arriba, estas señales son pasadas a decodificadores de video de formatos múltiples y convertidores A/D 1350, 1360 como por ejemplo los codificadores de video modelo AD7403 de Analog Devices Inc., y convertidas en señales de video digital en serie para transmisión al conmutador de video 220.
Con referencia otra vez a la Figura 7, que es un diagrama de bloques esquemático de un Puerto de Audio Video Auxiliar 700 de ejemplo, se proporcionan varias conexiones de video con sistemas de juego de video, videograbadoras, computadoras, máquinas de karaoke y/u otros dispositivos. En la modalidad ilustrativa, se proporcionan un banco de entradas de video analógicos 710 con 3 conectores RCA y 1 conector S-video para recibir señales compuestas, de componentes y señales S-video. Las señales de video pasan a un decodificador de video de formatos múltiples y un convertido A/D 730 para conversión a señales de video digital en serie que pueden ser enviadas al conmutador de video 220. Una conexión adicional al Puerto de Juegos de Video 700 se proporciona a través del conector HDMI 1340 interconectado a receptores HMDI 1350. Con referencia de nuevo a la Figura 10, que es un diagrama de bloques esquemático de un Módulo de Salida de Video 100 de conformidad con una modalidad ilustrativa del controlador multimedia programable 100. Señales de video pueden ser recibidas en varios formatos, incluyendo video digital en serie, video digital en paralelo, y video comprimido a través de Ethernet. El video comprimido es decodificado por un decodificador/codificador de video 1030 y después enviado al procesador de video 1040. Señales de video digital en serie son recibidas directamente por el procesador de video 1040 en donde son sometidas a desintercalado, escalación, combinación, conversión de velocidad de cuadros, procesamiento de imagen en imagen, y otras funciones de procesamiento de video. El procesador de video 1040 escala adicionalmente las imágenes de video a una resolución compatible con la pantalla contemplada. Además, señales de video en paralelo son guardadas en memoria intermedia por interfases de memoria intermedia de cuadros 1050, 1055, en combinación con 2 DRAMs de memoria intermedia 1060, 1065 en donde son sincronizadas con la temporización de salida del procesador de video. Señales de video provenientes de estas memorias intermedias de cuadro se combinan y mezclan a través del mezclador de video 1070 con salida de video proveniente del procesador de video. Salidas provenientes del mezclador de video 1070 son conectadas a transmisores HDMI 1010, 1015 que envían señales de video digital de alta definición y de audio multicanales combinadas en puertos HDMI 1020, 1025. Salidas adicionales están conectadas a convertidores D/A 1080, 1085 que proporcionan salidas de video analógicas a bancos de salidas de video 1090, 1095 que incluyen 3 conectores RCA y 1 conector S-video. Un sistema configurado de esta manera permite numerosas operaciones provechosas. Por ejemplo, video proveniente de cualquier fuente puede ser dirigido por el conmutador de video 220 al decodificador/codificador de video 1030 para compresión y salida como video comprimido. Dicho video comprimido puede ser almacenado en el subsistema de procesamiento 240 para reproducción posterior (es decir, desplazamiento de tiempo) o bien transferido a medio removible, por ejemplo un CDR o DVDR. De esta manera, se pueden proporcionar funciones de videograbadora digital (DVR) y videograbadora personal (PVR), permitiendo a un usuario capturar y reproducir programación de televisión u otros contenidos . Además, el sistema puede implementar funciones de superposición de video permitiendo que porciones de las fuentes de video de módulo de entrada estén cubiertas con video, gráficos y/o textos provenientes del subsistema de procesamiento. Mientras que la función de despliegue en pantalla (OSD) típica es común en sistemas de video, funciones convencionales son generalmente limitadas a la superposición de datos de gráfico o texto en una región particular, predeterminada, rectangular de una pantalla de video. La presente invención permite la superposición de video, gráficos y/o texto en cualquier ubicación de una pantalla de video en base a pixel por pixel, o bien a casi pixel por pixel. Puesto que la superposición es determinada a una escala tan fina, es posible una superposición de virtualmente cualquier forma. Además la ubicación de la superposición puede ser configurada dinámicamente. Es decir, la región de pantalla en donde se muestra la superposición puede ser reposicionada en base a cuadro por cuadro, por ejemplo, para crear una superposición "móvil". Además, la lógica de mezclado y combinado puede permitir que los datos de video, gráficos y/o texto sobrepuestos sean desplegados de manera semitransparente o bien con efecto de desvanecimiento de entrada/desvanecimiento de salida. Para lograr las capacidades descritas arriba, el sistema aprovecha el gran número de colores que pueden ser representados por señales de video digitales. Por ejemplo, señales de video digitales codificadas para color de 24 bits pueden representar aproximadamente 16.7 millones de colores individuales. En una modalidad de la presente invención, el procesador de video 1040 cambia los colores asociados con los pixeles en una región de un cuadro, en donde la superposición de video es deseada, a un color predeterminado. El color predeterminado puede ser un color elegido arbitrariamente, preferentemente un color que ha sido determinado para ser utilizado a una frecuencia inferior a la frecuencia promedio en un video típico. El mezclador de video 1070 está configurado para reconocer acontecimientos del color predeterminado, y en cada pixel de un cuadro de video en donde está presente dicho color, para sustituir datos de video de otra corriente de video. Los datos de video de la otra corriente de video pueden ser video de movimiento completo imágenes estáticas, y/o texto. Por ejemplo, una región establecida en el color predeterminado puede ser recubierta con video de movimiento completo originándose a partir del subsistema de procesamiento 240 y enviado a través de señales de video digitales en paralelo. De manera similar, la región puede ser recubierta por un cuadro de texto generado por el subsistema de procesamiento 240. Mediante la selección de pixeles diferentes a cambiar al color predeterminado, el área de la pantalla de video que es sobrepuesta puede ser fácilmente cambiada. De dicha forma, las superposiciones pueden ser dinámicamente desplazadas en la pantalla, o bien menús de cualquier forma pueden mostrarse expandiéndose dinámicamente hacia otras regiones de la pantalla cuando son seleccionados. En general, debido al gran número de colores que pueden estar representados por señales de video, cualquier acontecimiento "natural" de pixeles del color predeterminado será relativamente bajo y cualquier superposición accidental de video que resulte de tales pixeles no será notable para la persona que está observando. En una modalidad alternativa, el procesador de video 1040, antes de cambiar los pixeles seleccionados de un cuadro al color predeterminado, puede escanear el cuadro para determinar acontecimientos del color y cambiar tales pixeles a un tono casi idéntico, por ejemplo mediante la adición de un solo bit. De esta manera, se puede eliminar sustancialmente la superposición de video accidental . En otra modalidad, el procesador de video 1040 puede cambiar pixeles en una región sobrepuesta a un patrón de color predeterminado. Por ejemplo, pixeles adyacentes pueden ser cambiados a un patrón repetido de 2 ó 3 pixeles, en donde cada uno de los 3 pixeles adyacentes es un color predeterminado diferente. Puesto que la ocurrencia de 3 colores predeterminados en pixeles adyacentes es extremadamente baja, acontecimientos "naturales" pueden ser sustancialmente eliminados. Se contempla además que puede ser deseable recubrir porciones de varias corrientes de video distintas en cada cuadro de una pantalla de video. Será aparente a una persona con conocimientos en la materia que la técnica descrita arriba puede ser extendida mediante la selección de colores predeterminados adicionales para representar cada superposición y mediante la configuración del mezclador de video 1070 para aplicar superposiciones en donde se detecta cada uno de estos colores. Subsistema de Procesamiento La Figura 14 es un diagrama de bloques esquemático de un subsistema de procesamiento 240 de conformidad con una modalidad ilustrativa de la presente invención. El subsistema de procesamiento 240 implementa una interfaz de usuario y otros programas de aplicación para administrar y proporcionar funcionalidad al controlador multimedia programable 100. Por ejemplo, el subsistema de procesamiento 240 proporciona funcionalidad DVR, funcionalidad de edición de audio y video, control automático y administración a domicilio, control de telefonía y varias otras características a través de servicios programables . Detalles en cuanto a servicios que pueden ser proporcionados bajo el control del subsistema de procesamiento 240 pueden encontrarse en PROGRAMMABLE MULTIMEDIA CONTROLLER WITH PROGRAMMABLE SERVICIES [CONTROLADOR MULTIMEDIA PROGRAMABLE CON SERVICIOS PROGRAMABLES] que ha sido incorporado por referencia arriba. El subsistema de procesamiento 240 puede incluir una computadora única o bien 2 ó más computadoras colocadas para proporcionar redundancia o equilibrio de carga. El término "computadora" como se utiliza aquí debe considerarse en términos amplios para abarcar una serie de componentes que ofrecen funcionalidad de procesamiento específica para aplicaciones o bien para propósitos generales. Por ejemplo, cada "computadora" puede ser una tarjeta CPU, una computadora de tarjeta única (SBC), un módulo de procesamiento PC/104, una tarjeta maestra de factor de forma ATX convencional y CPU, una computadora personal para propósitos generales de factor de forma pequeño "estándar", y/o una computadora personal para propósitos generales montadas en bastidores o de factor de forma grande "estándar". Por consiguiente, se contempla que varias "computadoras" diferentes puedan ser empleadas provechosamente en el subsistema de procesamiento 240, y que conforme avance la tecnología, nuevas tecnologías puedan emplearse provechosamente en caso apropiado. En la modalidad ilustrativa, cada computadora 1410, 1420 está interconectada a un plano de conexión 1450 que ofrece una interfaz de conexión a los puertos de entrada y salida de la computadora. Puertos USB, IEEE 1390, Ethernet, DVI, y de alimentación, entre otros están interconectados a través del plano de conexión 1450. En otras modalidades, cada computadora 1410, 1420 puede estar localizada externamente con relación al controlador multimedia doméstico y estar conectada al controlador multimedia pr.ogramable por una conexión de red alámbrica o un enlace inalámbrico, como por ejemplo un enlace IR, Wi-Fi, y/o Bluetooth™. Además, cada computadora 1410, 1420 puede estar conectada a dispositivos de almacenamiento 1430, 12440 que ofrecen una capacidad de almacenamiento adicional por ejemplo para almacenar una biblioteca de medios digitales. Los dispositivos de almacenamiento 1430, 1440 pueden ser unidades individuales de disco duro, conjuntos RAID de unidades múltiples de discos duros, memoria óptica no volátil o electromagnética, y/u otros tipos de sistemas de almacenamiento de datos. En las modalidades ilustrativas, el subsistema de procesamiento 240 incluye 2 computadoras personales para propósitos generales de pequeño factor de forma. Tales computadoras se utilizan preferentemente sin modificación física, es decir, son "estándares" y conservan sus estuches, componentes y apariencia general original. En una modalidad, las dos computadoras personales para propósitos generales de factor de forma pequeño son computadoras Mac Mini™ disponibles en Apple Computer, Inc. La computadora Mac Mini™ mide aproximadamente 5.08 centímetros (2 pulgadas) de alto, 16.51 centímetros (6.5 pulgadas) de ancho por 16.51 centímetros (6.5 pulgadas) de profundidad, y como tal tiene forma conveniente para su incorporación en el subsistema de procesamiento. La computadora Mac Mini™ incluye una unidad de disco interna que puede utilizarse en combinación con dispositivos de almacenamiento 1430, 1440 para proporcionar una capacidad de almacenamiento ampliada y/o para redundancia. La computadora Mac Mini™ incluye también una interfaz i-Fi interna 1470, 1480 que puede utilizarse para proporcionar comunicación Wi-Fi con el controlador multimedia programable 100. La Figura 15 es una vista en perspectiva que muestra numerosos puertos de conexión en una computadora personal 1410 para propósitos generales de pequeño factor de ejemplo. En la modalidad ilustrativa, los puertos de conexión de la computadora personal de pequeño factor de forma están colocados en una sola cara de la computadora de tal manera que la computadora pueda "conectarse" en conectores apropiadamente colocados en el plano de conexión 1450. Por ejemplo, un puerto USB 1510, un puerto IEEE 1394, 1520, un puerto Ethernet 1530, un puerto DVI 1540, y un puerto de alimentación 1550 pueden estar conectados por presión de contacto con el plano de conexión 1450. Rieles de posicionamiento (no ilustrados) pueden proporcionar como parte de bahias en donde están insertadas las computadoras personales de pequeños factor de forma. Tales rieles permiten "deslizar" las computadoras en bahias y alinearlas con los conectores en el plano de conexión 1450. En una modalidad alternativa, las computadoras personales 1410, 1420 para propósitos generales de pequeños factor de forma están conectadas al plano de conexión 1450 con una serie de cables conectores cortos (no ilustrados) que conectan con cada puerto de la computadora. Tales cables pueden ser fácilmente reposicionados con el objeto de dar cabida a ubicaciones de puerto diferentes y por consiguiente partir la conexión de computadoras diferentes. La Figura 16 es una vista de una porción de ola cara frontal 1600 de un controlador multimedia programable construido de conformidad con una modalidad ilustrativa de la presente invención que ilustra dos computadoras personales 1410, 1420, para propósitos generales de pequeño factor de forma insertadas en bahías. La cara frontal 1600 del controlador multimedia programable tiene una pantalla LCD 1150, y entradas, salidas y dispositivos de control, tales como perillas y botones (no ilustrados) . En la modalidad ilustrativa, las computadoras personales 1410, 1420 de pequeños factor de forma son computadoras Mac Mini™ que interconectan directamente con el plano de conexión 1450. La cara frontal 1600 de un controlador multimedia programable puede tener un contorno tal y/o presentar un color tal que correspondan al contorno y al color de las caras frontales de las computadoras personales 1410, 1420 de pequeño factor de forma con el objeto de proporcionar una apariencia visual deseable. Además, unidades de medios, como por ejemplo unidades ópticas 1430, 1440, puedan estar disponibles para el usuario. Control La Figura 17a es un diagrama de bloques estilizado que muestra unidades de control interconectadas a un controlador multimedia programable 100 de conformidad con una modalidad ilustrativa de la presente invención. El controlador multimedia programable 100 es preferentemente interoperativo con numerosos unidades de control diferentes para permitir que un usuario configure. Administre y opere de otra forma el sistema con dispositivos diferentes. En una modalidad, un reproductor de medios 1710, como por ejemplo un reproductor de DVD o MPEG manual, un reproductor de DVD montado en bastidor, un software de aplicación que reproduce medios que funciona en una computadora para propósitos generales, y/u otro tipo de dispositivo, puede emplearse como unidad de control remoto. El reproductor de medios 1710 carga un archivo de medios especial como por ejemplo, mediante el hecho de ver un archivo de DVD de un disco de DVD u otro medio de almacenamiento como por ejemplo una unidad de disco duro o bien una memoria instantánea. El archivo de medios incluye una interfaz de usuario para el controlador multimedia programable 100. Alternativamente, el reproductor de medios 1770 puede recibir el archivo de medios que incluye la interfaz de usuario del controlador multimedia programable 100, tales de una interconexión alámbrica o inalámbrica. Un usuario manipula entonces el sistema mediante la selección de elementos de menú desplegados en el reproductor de medios, de manera similar a la selección de elementos de menú proporcionados con una película DVD típica. La selección de elementos de menú particulares provoca que el reproductor de medios integre información predeterminada en una señal de salida generada por el reproductor de medios. En una modalidad, esta señal de salida es una señal de salida de audio digital. En otra modalidad, la señal de salida es una señal de video digital u otro tipo de señal. La señal de salida puede ser recibida por una interfaz de audio inalámbrica 1720 que transmite la señal al módulo de audio inalámbrico 380 del controlador multimedia programable 100. Posteriormente, la información integrada en la señal es decodificada por un subsistema de procesamiento 240 para proporcionar comandos de control particulares. Mientras que en la modalidad ilustrada señales son transmitidas al controlador multimedia programable 100 a través de una conexión inalámbrica, se contempla expresamente que conexiones alámbricas pueden ser empleadas también. Por ejemplo, conexiones alámbricas al Módulo de Entrada de Audio Digital 400 o Módulo de Entrada de Audio Analógico 500 pueden proporcionarse, y las señales recibidas por tales módulos pueden ser procesadas por el subsistema de procesamiento 21410 para proporcionar comandos de control particulares. Se contempla además que dispositivos diferentes de reproductores de medios basados en DVD pueden utilizarse con la técnica de control integrada descrita arriba. Por ejemplo, un reproductor MP3 portátil como por ejemplo un IPOD™ fabricado por Apple Computer Inc., puede generar señales don información de control integrada en respuesta a selección de elementos de menú. Un reproductor de CD puede también generar información de control integrada como por ejemplo en respuesta a un usuario que selecciona una pista particular de un CD. De manera similar, un sistema de juego de video, como por ejemplo el PSP™ fabricado por Sony Electronics Inc., puede utilizarse de manera similar para generar información de control en respuesta a entrada de usuario. Por consiguiente, será aparente a una persona con conocimientos en la materia que la técnica descrita arriba puede ser fácilmente adaptada para su utilización con varios dispositivos de consumidor capaces de desplegar información a un usuario y generar señales en respuesta a una entrada de usuario . En una modalidad, la técnica de control integrado descrita arriba es una técnica de control de bit robado en donde uno o varios bits de cada palabra de datos de una señal de salida digital se utilizan para almacenar información de control integrada. Por ejemplo, el reproductor de medios puede cambiar el bit menos significativo de una señal de salida de audio digital para almacenar información de control mientras que los bits restantes de la señal de salida permanecen sin cambios. Puesto que las señales de audio digitales modernas son típicamente muestreadas empleando 16 o más bits, un cambio en el bit menos significativo es generalmente imperceptible para la persona que escucha. Detalles adicionales en cuanto a la técnica de control de bit robado puede encontrarse abajo con relación a la Figura 17b. En otra modalidad, la técnica de control integrado es una técnica de control de tono en donde un reproductor de medios personal u otro dispositivo genera un tono de audio en respuesta a la selección por parte del usuario. Dicho tono puede ser transferido al controlador multimedia programable 100 en un formato digital o en un formato analógico. Posteriormente, el tono de audio es decodificado por el controlador multimedia programable 100 para generar un comando de control particular. Se contempla expresamente que numerosas otras técnicas de control pueden utilizarse con el sistema, y como tal, está descripción debe considerarse solamente a titulo de ejemplo. Además de las técnicas de control integradas descritas arriba, el controlador multimedia programable puede también estar controlado a través de uno o varias aditamentos remotos manuales convencionales 1730 que generan señales IR y/o RF. Tales señales son recibidas por el transmisor/receptor de IR 260 y convertidor de RFV 367. Además, un asistente digital personal, una computadora portátil, u otro dispositivo que tiene una interfaz Wi-Fi de conformidad con el estándar IEEE 802.11, el estándar Bluetooth™, el estándar Zigbee™ u otro estándar, puede emplearse para controlar el controlador multimedia programable 100. De manera similar, una computadora personal 1750 que utiliza una aplicación de control puede conectarse al controlador multimedia programable 100 a través de una conexión Wi-Fi y/o a través de una conexión alámbrica al puerto Ethernet 232. En una modalidad, la computadora personal 1750 está configurada con una interfaz de pantalla táctil para permitir a un usuario seleccionar interactivamente operaciones y controlar de otra forma a través de presión táctil. La Figura 17b es un diagrama de bloques esquemático de una técnica de control integrado de ejemplo que utiliza un control de bit robado. Como se describió arriba, un reproductor de medios u otro dispositivo de control puede cambiar uno o varios bits de una señal de salida digital, por ejemplo, el bit menos significativo de una señal de salida de audio digital. La señal de audio digital es entonces recibida por el controlador multimedia programable 100, por ejemplo, por el Módulo de Audio Inalámbrico 380. La señal es entonces pasada a un Conjunto de Compuertas Programable de Campo de Control de Bits Robados (FPGA) 1760. El bit menos significativo 1768 de cada palabra de datos 1765 es removido de la señal de audio digital. La señal restante puede ser enviada al conmutador de audio 215 para posible salida en bocinas conectadas al sistema. Los bits menos significativos son recibidos por la Lógica de Bloqueo de Palabras 1770 que reconstruye palabras de comando de control a partir de la corriente de bits menos significativos. La Lógica de Bloqueo de Palabra 1770 puede buscar patrones de bits predeterminados en los bits menos significativos recibidos para establecer un "bloqueo" en limites de palabras. Es decir, cuando se detecta una secuencia de bits predeterminado particular, la Lógica de Bloqueo de Palabras 1770 puede determinar que sigue un limite de palabra. Por consiguiente, los bits son almacenados en memoria intermedia 1780 como palabras de comando de control. Las palabras de comando de control son transferidas a un expansor I2C 1780 y después al microcontrolador 210. El microcontrolador 210, en combinación con el subsistema de procesamiento 240, implementa la funcionalidad indicada en las palabras de comando de control. Será aparente a una persona con conocimientos en la materia que varias modificaciones pueden efectuarse a la técnica de control de bit robado descrito arriba sin salirse del espíritu de la invención. Por ejemplo, otros bits de una señal de salida del reproductor de medios pueden utilizarse, como por ejemplo los dos bits menos significativos de cada palabra de datos. De manera similar, la señal no tiene que ser una señal de audio digital. Una señal de video digital u otra señal puede utilizarse de manera provechosa con esta técnica. Expansión Un controlador multimedia programable único 100 puede conectarse a controladores multimedia programables adicionales a través de un puerto de expansión 280 (Figura 2) : El puerto de expansión 280 permite la conexión de dos o más conmutadores de audio y video, y el intercambio de datos de control relacionados. De esta manera, fuentes de audio o video conectadas a un controlador pueden ser enviadas a partir de otro controlador localizado en una ubicación remota, por ejemplo otra área de un edificio o bien un edificio diferente. La Figura 18 es un diagrama de bloques esquemático de un esquema de interconexión y expansión de audio de ejemplo. Conmutadores de audio 215, 1810, 1820 de los controladores multimedia programables 100, 1840, 1850 están interconectados a interfaces de red Ethernet 1860, 1870, 1880. En la modalidad ilustrativa, en las interfases de red Ethernet son interfases CobraNet™ que efectúan conversiones sincrónicas-a-isoprónicas e isoprónicas-a-sincrónicas, asi como el formato de datos requerido para transportar audio digital en tiempo real a través de una red Ethernet. Las interfases CobraNet™ envían también datos de Protocolo de Administración de Red Simple (SNMP) a través de la red Ethernet. En la modalidad de ejemplo, cuatro corrientes de audio no comprimidas pueden enviarse hacia o a partir de cualquier control multimedia programable individual. La red Ethernet en si puede sr una red alámbrica, o bien puede ser un protocolo de conexión en red inalámbrico que implementa una red Wi-Fi como por ejemplo IEEE 802.11G. La Figura 19 es un diagrama de bloques esquemático de un esquema de interconexión de video y expansión de ejemplo. Los conmutadores de video 220, 1910, 1920 de los controladores multimedia programables 100, 1840, 1850 están interconectados a través de dos anillos de video en serie 1930, 1940. Los anillos de video en serie 1930, 1940 pueden ser grupos de linea de video en serie o bien alternativamente un solo enlace de fibra óptica que soporta numerosas señales de video en serie multiplexadas puede emplearse. En la modalidad ilustrativa, cuatro lineas de video en serie son Multiplexadas por División de Longitud de Onda Gruesa (CWDM) en una sola fibra óptica de tal manera que cada señal de video en serie esté representada utilizando diferentes longitudes de onda. Aplicación de Ejemplo La Figura 20 es un diagrama de bloques esquemático que muestra dos controladores multimedia programables 100, 1840 utilizados en la aplicación de ejemplo, específicamente una aplicación de grabación y mezclado de audio profesional 2000. Dicha aplicación es solamente un ejemplo de las muchas aplicaciones diferentes con las cuales se pueden utilizar provechosamente los controladores multimedia programables. Puesto que un estudio de grabación de mezclado de audio profesional requiere generalmente de grandes cantidades de conectividad con varios dispositivos de audio, en este ejemplo, dos controladores multimedia programables 100, 1840 están interconectados de conformidad con los esquemas de expansión descritos arriba. Una pantalla de edición 2010 y una pantalla de mezclado 2020 están interconectadas con los controladores , por ejemplo, una conexión DVI o una conexión HDMI. Las pantallas pueden ser computadoras para propósitos generales que o utilizan un software de aplicación que tiene funcionalidad de edición y mezclado, o bien que utilizan una interfaz para software de aplicación de edición y mezclado que está funcionado en otro lado, por ejemplo, en los controladores multimedia programables 100, 1840 o en la computadora interconectada 2060. Alternativamente, las pantallas de edición y mezclado 2010, 2020 pueden ser simplemente monitores de computadora, por ejemplo, monitores de pantallas táctiles, interconectados a los controladores multimedia programables 100, 1840. Además, una o varias unidades de hardware especificas para aplicación 2050, adaptadas para editar, mezclar, o para otras tareas, pueden estar interconectadas a los controladores multimedia programables 100, 1840, por ejemplo a través de un enlace Ethernet. De esta manera, se puede interconecta una amplia gama de equipos de audio comúnmente utilizados. Un panel de interfaz 2070 puede también estar interconectada a través de varias conexiones, por ejemplo conexiones de audio analógicas, conexiones de audio digitales, y/o conexiones FireWire™. El panel de interfaz 2070 ofrece puertos de conexión, como por ejemplo puertos de conexión de instrumentos 2072 y puertos de conexión de micrófono 2074. El audio recibido es transferido a los controladores multimedia programables 100, 1840, y puede ser producido en bocinas 230, 240. De esta manera, se puede proporcionar la funcionalidad de un estudio de grabación de mezclado de audio profesional empleando los controladores multimedia programables y mínimo de hardware adicional. La descripción anterior ha sido enfocada a modalidades particulares de esta invención. Será aparente, sin embargo, que otras variaciones y modificaciones pueden efectuarse a las modalidades descritas, logrando algunas o la totalidad de sus ventajas. Además, los procedimientos o procesos pueden ser implementados en hardware, software, incorporados como medio legible en computadora que tiene instrucciones de programa, firmware, o una combinación de ellos. Por consiguiente, el objeto de las reivindicaciones adjuntas es abarcar la totalidad de estas variaciones y modificaciones que están dentro del espíritu verdadero y alcance de la invención .