WO2002043374A1 - Konvergenz-boxen-set - Google Patents

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WO2002043374A1
WO2002043374A1 PCT/EP2001/012960 EP0112960W WO0243374A1 WO 2002043374 A1 WO2002043374 A1 WO 2002043374A1 EP 0112960 W EP0112960 W EP 0112960W WO 0243374 A1 WO0243374 A1 WO 0243374A1
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WO
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television
video
audio
additional
cable
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PCT/EP2001/012960
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English (en)
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Inventor
Petra Bauersachs
Guido Ciburski
Original Assignee
Petra Bauersachs
Guido Ciburski
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Publication date
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Priority to US10/432,805 priority patent/US20040025189A1/en
Priority to EP01997181A priority patent/EP1340369A1/de
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    • H04N21/00—Selective content distribution, e.g. interactive television or video on demand [VOD]
    • H04N21/40—Client devices specifically adapted for the reception of or interaction with content, e.g. set-top-box [STB]; Operations thereof
    • H04N21/47—End-user applications
    • H04N21/478—Supplemental services, e.g. displaying phone caller identification, shopping application
    • H04N21/47805—Electronic banking
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    • H04N21/433—Content storage operation, e.g. storage operation in response to a pause request, caching operations
    • H04N21/4335—Housekeeping operations, e.g. prioritizing content for deletion because of storage space restrictions
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    • H04N21/47214—End-user interface for requesting content, additional data or services; End-user interface for interacting with content, e.g. for content reservation or setting reminders, for requesting event notification, for manipulating displayed content for content reservation or setting reminders; for requesting event notification, e.g. of sport results or stock market
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    • H04N21/478—Supplemental services, e.g. displaying phone caller identification, shopping application
    • H04N21/4782—Web browsing, e.g. WebTV

Definitions

  • the invention relates to a convergence box set for personal computers.
  • T-Online Internet service provider authentication
  • Digital signatures the connection of fingerprint recognizers or iris recognizers and the use of the associated software should also be possible on the television.
  • JVM Java virtual machine e.g. for home banking applications and for participating in audio chats (using a microphone)
  • Access (and payment) of the desired content from the Internet Transport either from the Internet via Sterling (authenticity) or download (delayed) or by satellite.
  • the system is intended to enable differentiated and individual media use. Traditionally, this is not possible with push technology such as television, since the user can only see what is currently being offered.
  • time offset recording and later playback
  • the user can also navigate in real time, taking personal preferences into account.
  • the user gives his desired topics, titles, actors once; Directors or keywords and the system uses these specifications to determine an order in which the user changes the programs. He can choose whether to hide unwanted topics or to only place them in a very high program position. Desired topics can be dynamically sorted into low program positions or the television starts automatically when desired.
  • EPG Electronics Program Guide
  • This technology is based on an EPG (Electronics Program Guide), which receives its basic program data from a central station, for example via the Internet.
  • a real-time channel can also be used to transmit program properties that have not been defined in advance and the television can automatically respond to this in its program selection: e.g. Advertising block signals (switching, switching back at the end of the spot, stopping the video recorder);
  • Child protection signals hide violent sex scenes if children are watching.
  • the system is said to include television; VCR; Satellite receiver; Digital receiver; Can control HiFi systems (on; off; channel change; quieter, louder, sound off / on; etc.). Interfaces such as that of an overall harmony should be accessible without the need for new devices with networking interfaces such as FireWire. eg the hi-fi system should be muted when a call is answered.
  • Telephone calls are to be accepted directly on the television using the remote control (display of the caller number, properties / picture of the caller; last call; reason; entering keywords for the current call; saving in a resubmission if callback is desired).
  • All devices connected to the system should be controllable via the Internet, either by calling up direct control commands or by changing control files via Internet dial-up into the system or by changing control files deposited on the Internet and the control instructions the next time the system is dialed onto the Internet accessed and processed. 6. Use of DVDs and Video CD x s and Audio CD's on the television
  • An existing DVD player, CD player, CD burner should be equally usable on the PC or on the TV, regardless of where the user has installed it and without the need for a new purchase.
  • a text viewed on the television should be able to be saved on hard disk or diskette by remote control, or printed out without the need to purchase an additional printer or install it in the living room.
  • the user From the living room, the user should be able to operate the programs familiar in the PC environment and be able to access the data of his PC or the data of his Internet storage area. This PC work should run parallel to TV consumption. Long PC processing jobs should remain observable parallel to the TV program.
  • the switch between TV entertainment or the parallel process on a screen should be supported by window technology. If possible, the TV screen should not only display one program, but several in parallel.
  • the use of familiar 10 instruments (keyboard, mouse) should also be achieved from the living room.
  • the user should be able to use the voice control options that are known on the PC.
  • recognition software can also be used for TV navigation or for navigation on TV.
  • Commercial language software is to be used for this purpose, i.e. without adaptation to the hardware of a set-top box.
  • Texts, e-mails or menu requests should be able to be output on the TV's audio output.
  • Commercial language software is to be used for this purpose, i.e. without adaptation to the hardware of a set-top box.
  • Animations are to be shown within the TV picture, which are either linked to Internet pages or call additional programs.
  • the control data of these services should be in advance or live e.g. be transferred to the system via an Internet connection.
  • Information tailored to the personal structure should be displayed on the TV screen every morning.
  • the user should be able to print out and archive their personal morning newspaper at the push of a button.
  • In the- Formations are retrieved from the Internet, for example, before getting up.
  • the television should start immediately. Additional state-of-the-art data streams such as teletext or intercast services from the TV stations are to be integrated as data sources, which are also searched for key words.
  • the user should be able to select the program sources regardless of the technical storage locations or delivery routes. He should receive films alternatively from the cable or via satellite via conventional broadcast channels, or he should also be able to play them from the Internet video sequences. The same applies to the integration of DVDs; VCR or video CDs.
  • the set-top boxes must be equipped with modems in order to be able to exchange data with the Internet.
  • Two household connection methods must be technically supported here (ISDN - analogue telephone)
  • a very long telephone cable must be included in the scope of delivery, as there is not always a telephone connection socket near the home television.
  • Sufficient permanent storage must be kept to manage the data (email addresses, Internet bookmarks, telephone and fax numbers, user preferences regarding favorite TV topics and titles).
  • Very large hard disk capacities must be available to save and play back video films. Real-time compression is necessary to make do with less hard disk space. These, in turn, require the most powerful processors and sufficient RAM.
  • Web TV boxes such as the WebTV (R) box from Philips or Sony are known. These types of devices have the disadvantages that not all Internet formats can be displayed in the usual way, since either Java is missing or there is enough buffer space for video and audio streams. Saving Internet pages is also not possible. Also do not print out or only by installing a printer in the living room, which is generally rejected by the user. Digital film storage is no longer required due to the lack of a hard drive, as is local storage. the use of existing email addresses or bookmarks. The export of data obtained while surfing is also difficult because there are no removable media available. There is no interaction with the television program due to the lack of control options. The necessary telephone connection is not available in all living rooms, but often only in the study. The user has to familiarize himself with a completely new navigation. Interactive television is only possible to a limited extent due to a lack of feedback on the program currently being viewed.
  • Digital set-top boxes such as e.g. the dBox from betaResearch.
  • Only proprietary operating systems run on the operating systems.
  • the addition of new software by the user is not immediately possible.
  • the offer is therefore only limited.
  • Even when using open standards, software updates are only possible when the program is changed and then deleted from the working memory.
  • the use of additional software by the user is therefore difficult and largely restricted.
  • Regarding Internet presentation skills; PC interoperability and navigation have the same disadvantages as described above for Web TV boxes.
  • Special set-top boxes such as the CrossTV-Box from Infomatec AG or the i-Box from TCU AG are specially expressly designed for a partial task (in the example: interactive television or advertising blocker and EPG).
  • the use of additional software by the user is impossible.
  • Internet presentation skills PC interoperability and navigation have the same disadvantages as described above for Web TV boxes.
  • the object of the invention is to construct inexpensive and simple hardware with which a universal solution as described above is achieved.
  • An existing hardware structure in the household should be integrated so that double purchases are avoided.
  • Additional hardware required is to integrate industry standards and thus enable a wide range of devices to be selected.
  • Proprietary hardware components should be reduced to a minimum in order to make the rapid development in the respective technology sectors usable for the user.
  • the object is solved by the features of claim 1. Further advantageous embodiments of the invention result from the subclaims.
  • This achieves a solution that achieves maximum benefits with minimal costs per household.
  • the software used is compatible with the industry standard, modularly interchangeable and retrofittable.
  • PC data is used seamlessly and is not duplicated to avoid redundancy errors.
  • PC knowledge can still be used and there is no need to familiarize yourself with new navigation systems.
  • TV consumption is supported by a PC, since the PC knows the program currently being consumed at all times and, after a comparison with user preferences and the EPG, offers better programs, hides unwanted scenes or programs, carries out video recording jobs in the background or links the TV broadcast to the Internet or offers interactive services to the user.
  • the user can receive the familiar menu navigation and navigation on the television and can upgrade his system with additional standard software.
  • the possible integration of standard software ensures that a broad and fast new development of improved solutions can also be effective here.
  • Multimedia player In addition, the usual hardware (printing ker; Monitor; Input devices such as keyboard and mouse) installed. Even if a PC is not yet available, the solution presented offers a monetary advantage over proprietary set-top boxes.
  • the set-top boxes offered are usually more expensive than a commercially available standard PC because the hardware components are comparable, but are manufactured in smaller quantities.
  • the set-top box cannot be used for anything else, in contrast to the purchase of a PC. In the following, the presence of a PC is assumed.
  • a so-called PC base box is installed on this PC.
  • This box the size of a cigarette box, contains little and cheap hardware and a connector for a standard SCART cable, a SCART socket.
  • a 21-core standard SCART cable (so-called convergence cable) up to 50 meters long can be connected to this, which is also inexpensive because it is a standardized mass product.
  • TV center box At the end of this cable is the so-called TV center box, also the size of a cigarette box.
  • This box must have line of sight to the user and must therefore be placed next to or on the television.
  • Standard SCART extension cables can also be used for short distances, since the cable connection to the center box is designed as a plug.
  • the fourth component of the system is a driver / software package that contains software for various operating systems.
  • the scope of delivery of the solution presented includes a remote control, as is also the case with other set-
  • Top boxes are common. These five basic components are sufficient for a large number of household configurations to meet the above requirements.
  • a graphics card with TV-out output (mostly S-VHS or composite video) or, if the user wants to continue using his graphics card without a TV output, a VGA2PAL or VGA2NTSC converter connected between the PC and PC base box becomes.
  • Fig. 3 is a schematic representation of a TV center box.
  • the PC base box enables the sending of audio and video signals from the PC (or other sources such as satellite receiver; digital TV card, etc .; DVD player) to the television (or to other AV sinks such as video recorders, digital recorders etc.) and back.
  • a VGA-> TV converter can be inserted.
  • IR learn diode in Fig. 2. With the help of this diode, IR transmission signals can be saved with which the UE devices can be controlled in the living room (TV; video; etc.).
  • a standard IR receiver diode is also located at the end of a cable in the base box.
  • the supplied remote control and a standard web pad can also be used directly on the PC. Since webpads also receive data (control of the Num-Lock / Scroll lights) and possibly even if receivers have to be controlled directly next to the PC, IR transmitters are also available on a cable of the PC box.
  • the solution can also be implemented as a PC plug-in card instead of an external box.
  • PC box component list consists of the following components: - PCB & housing & assembly
  • IR transmitter diodes IR learn diode
  • IR receiver chip set to remote control, the IR frequency converts to USB data.
  • the remote control has the same IR code as the TV card remote control.
  • USB adapter cable or Com2 cable or printer port cable
  • the Pic controller (PIC) shown in FIGS. 1 and 2 is used for coding and decoding control signals.
  • All signals (audio, video, infrared converted to electrical impulses; data commands) can be transported via the 21-wire standard AV cable.
  • you can two such cables can also be used if this makes the overall solution cheaper.
  • Radio connections can also be used instead of cables. You need a maximum of two high-frequency AV lines and two low-frequency data lines. Savings result from the shared audio mass use.
  • the 3 uses two SCART sockets to connect the TV and the existing TV peripherals (video recorder, satellite receiver, etc.).
  • the convergence cable to the PC is connected to the SCART connector without confusion.
  • the counterpart to the controller in the PC base box can also be found here.
  • the PC and the periphery of the PC base box transmit control signals to the TV center box as I2C commands.
  • these commands are converted back into control line commands.
  • the controller is therefore connected to all three switches (e.g. I2C).
  • the switches W1, W2, W3 according to FIG. 3 have the task of microprocessor-controlled switching of the audio-video input sources.
  • the AV input of the TV can either receive data from the PC or from the video recorder.
  • the AV output to the PC can be supplied on the one hand by the TV-Out, on the other hand by the video recorder output.
  • the VCR can record signals from a PC or TV.
  • the three-switch solution offers a maximum Flexibility.
  • a one-switch solution is also possible to save costs. (TV input can be switched between VCR output or PC output, TV output permanently connected to VCR input and PC input. VCR output permanently connected to PC input). With clever redirection, the PC can still make almost all functions switchable.
  • the video recorder can output signals to the TV so that the TV user can control the digital recording. This signal is also present at the TV output. From here it reaches the PC input and can be recorded digitally.
  • a 12 volt switching voltage generator can be switched on and off by a microprocessor. It forces - controlled by the PC with a command - a television to switch to the AV channel.
  • PC-> TV (Personal TV as the TV reception personalized by the PC; child protection filter; themed tour / playing video films from the PC, internet etc. see above).
  • PC-> VCR e.g. to create v. Instructional films or for storing digital PC clips on tape or playing back digital post-processing.
  • VCR-> PC digital processing of analog films.
  • TV-> PC The PC can use this signal path to recognize at any time in which program the TV is or was located. This signal path should therefore be evaluable at any time.
  • TV- > VCR (usual recording of the current TV program on analog tape).
  • VCR-> TV (usual playback of a video cassette on TV) If all three possible switches are implemented, all signal paths can be combined with others at the same time.
  • the convergence box set is connected to the usual IO ports on a commercially available PC. Preferably to the USB interface, but also looped-through COM or bidirectional LPT ports would be possible.
  • the video and audio inputs and outputs are connected to the PC base box, as shown in FIG. 1. If the graphics card does not have a TV-Out output, a VGA2PAL converter module is plugged into the PC base box and the VGA output is connected to the VGA cable of the PC base box. The monitor is connected to the VGA-Out output of the converter.
  • a correspondingly long standard AV extension cable is laid between the study and the living room.
  • One end is connected to the PC base box.
  • the other end to the TV center box.
  • the television via Scart cable
  • the video recorder and the satellite receiver are connected.
  • a commercially available infrared web pad is divided as follows: The adapter box is connected to the keyboard and mouse connection as usual.
  • the battery-powered WebPad itself is located on the living room table Place.
  • the user can generate PC keyboard entries as follows: The WebPad first sends out IR frequencies coded by key. These IR frequencies are converted to line signals (without decoding) and 1: 1 on the PC again a) converted to IR signals and b) passed on from the controller to the PC. Here the IR diode sends the signals back into the room as an IR signal.
  • the commercially available receiving station of a webpad (connected to a keyboard and mouse) is within sight. This generates the actual keyboard and mouse commands.
  • the infrared signals of the remote control belonging to the solution presented go the same signal path: IR transmitter of the remote control -> IR receiver of the TV center box -> line signals-> branch a) IR-
  • the signal path of the built-in microphone of the TV center box uses the audio output of the TV via a switch.
  • the microphone uses the cable connection to the PC audio input.
  • Commercial software takes over voice recognition, menu control by voice or passes on
  • a joystick would preferably be connected to the WebPad.
  • the control commands would be implemented as well as the mouse commands, the integrated mouse of a standard webpad.
  • the device control in the living room is based on the one hand on the 12-volt switching voltage. This forces the PC to switch to the AV channel and can thus display "its" pictures. If the same program is running on the TV card of the PC as in the television (and prior program recognition was possible for the PC programs by reading teletext at the TV input), the television viewer will not notice.
  • TV users have all the benefits of a TV card.
  • Mix mode with PC / Internet Fading in of texts, picture in picure mode; Multichannel preview (eg view 16 channels simultaneously on one screen); Recording of the program on hard disk; Save images.
  • EPGs are now being used, which are updated via the Internet and can actively support the user in selecting the program: Independent change of the TV program using the PC software, hiding unwanted program content (advertising or child protection); Record on VCR or hard drive; Fade in incoming mail or phone calls; Interactive television by overlaying menu surfaces with the TV picture; Switching to the PC desktop at any time and familiar control via mouse and keyboard etc. In short: computer-supported television without having to sit at the computer.
  • the circuit presented not only enables the import of this "personal TV” virtual channel; but can also control end devices located in the living room via infrared.
  • the PC was once taught the corresponding IR sequences via the Learn diode of the PC base box and saved on the hard disk.
  • the order in which these signals have to be sent to the end device was configured, so that e.g. the TV switches to two-channel mode.
  • the PC can then control all devices by sending the IR commands.
  • the control is very safe in the case of the TV, since the desired result of the program change can be recognized here by channel recognition at the TV input (via the channel ID in the teletext).
  • Child protection requirements can also be realized in this way, since the PC can prevent unwanted channels from being watched and even EPG-related using the EPG.
  • Households that are connected to a broadband cable connection have often already laid an antenna cable in a ring from room to room in the household.
  • the TV card of the PC can now be connected to this cable.
  • the following modification / variant of the PC base box and the TV center box saves the user having to lay a new AV cable.
  • the TV output is connected to an AV modulator inside the PC base box. This feeds the TV out
  • IR extenders converting infrared ->radio-> infraort
  • a stretch of living room- > working room is sufficient here. If full device control is required, a further distance in the opposite direction is necessary.
  • a bidirectional DECT radio connection is sufficient for wireless transmission of the control commands (switch control, 12 volt generator; status queries). This also makes the infrared radio transmission hardware obsolete and enables a cost-effective overall solution that, depending on the component costs, can even be lower than the cable solution.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Konvergenz-Boxen-Set, bestehend aus einem Standard Audio-Video-Übertragungskabel und Schalt- und Regelelektronik untergebracht an beiden Enden des Kabels. Die Erfindung ermöglicht die preisgünstigste Realisierung von modernen TV- und Multimediaanwendungen auf einem handelsüblichen Fernseher ohne den Einsatz von teuren Set-Top-Boxen, wie z.B.: Internetzugang am Fernseher, sicheres Homebanking per Fernseher und Fernbedienung, digitales Speichern von Audioclips und Fernsehsendungen, persönlicher Programmierung von Fernseher und Videorecorder, Remotesteuerung von Fernseher und Video aus dem Internet, Abspielen von DVDs und Video-CDs und Audio-CDs am Fernseher.

Description

Konvergenz-Boxen-Set
Beschreibung
Die Erfindung bezieht sich auf ein Konvergenz-Boxen-Set für Personal Computer.
Zielsetzung aller modernen Fernseh-Zusatzgeräte wie Set- Top-Box, Web-TV-Box ist neben der Grundfunktion der Pro- gram dekodierung die Erweiterung der eingeschränkten Fernsehfunktionalität: Ziele sind
Zeitgewinn durch die Parallelisierung von Anwendungen (Vordergrund Unterhaltung; im Hintergrund läuft ein Download)
- Komfort (Lesen eines Eingangsfaxes oder einer Eingangs-Mail am Fernseher ohne aufstehen zu müssen)
- Content-Gewinnung oder Mehrfachverwertung durch Quick- Recording; Speichern von Filmen auf Festplatte; Speichern von Musik als MP3 oder durch Brennen von Musik- CDs
Im Einzelnen sollen folgende moderne Funktionen von einem Benutzer in Front eines Fernsehers genutzt werden können, der an seinem üblichen Ort - im Wohnzimmer - steht. 1. Internetzugang am Fernseher:
1.1 Sicheres Homebanking per Fernseher und Fernbedienung
Es sollen alle vier Arten des Homebankings unterstützt werden: - per Internet-Zugang (per HBCI oder PIN/TAN)
- per Internet-Service-Provider-Legitimation (T-Online)
- per KEY-Diskette (HBCI)
- per Chipkarte
1.2 Andere Verfahren der Authentifizierung
Auch Digitale Signaturen der Anschluss von Fingerprint- Erkennern oder Iris-Erkennern und die Anwendung der dazu- gehörigen Software soll am Fernseher möglich sein.
1.3 Darstellung aller Internetformate
Während Web-TV Boxen je nach Entwicklungsstand immer nur ein Subset aller Formate darstellen können (die ersten Web-TV-Boxen konnten noch nicht einmal Frames darstellen) , soll die angestrebte Lösung alle Formate darstellen können und alle Internet-Funktionen ausführen, beispielhaft: - Auslesen/Abspeichern von Cookies
- Seeure-HTML
- DHTML-Seiten
- JAVA per JVM Java-Virtuell-Machine z.B. für Homebanking-Anwendungen und zur Teilnahme an Audio-Chats (Verwendung eines Mikrofons)
- Javascript ftp; htp; http; mms; etc.:
- Darstellung aller Audio- und Videoformate (realaudio; Quiektime-AVI; Multimedia-Streams; Streaming-Video; MPEG2; MPEG4 etc.) - Zur korrekten Wiedergabe bestimmter Formate muss der Download und die Installation diverser Zusatzsoftware z.B. als Plug-In für den Internet-Browser möglich sein.
1.4 Abruf von Content wie Video-On-Demand oder Software
Abruf (und Bezahlung) des gewünschten Content aus dem Internet; Transport wahlweise aus dem Internet per Sterling (Echtheit) oder Download (zeitversetzt) oder per Satellit.
1.5 Volle Emailfunktionalität mit zentraler Kontakt & Dateiverwa11ung Nachteilig an der Emailfunktionalität bekannter STBs oder Web-TV-Boxen sind folgende Einschränkung:
- Emailadressen können nicht gespeichert werden oder nicht weiterverwendet werden.
- Nachrichten-Attachments gehen mangels Speicherplatz verloren oder können mangels Lese-Software (Word;
Acrobat-Reader; Excel; Video-Player; Audio-Player) nicht geöffnet werden.
- Nachrichten (Mails & News) können auf dem heimischen PC nicht ohne weiteres weiterverwendet werden. - Die genannten Nachteile sollen durch die vorgestellte Lösung umgangen werden.
2. Erweiterte TV & Videorecording-Funktionen
2.1 Personal-TV Das System soll eine differenzierte und individuelle Mediennutzung ermöglichen. Traditionell ist dies bei einer Push-Technologie, wie dem Fernsehen nicht möglich, da der Benutzer nur das sehen kann, was gerade angeboten wird. Die Verwendung von Zeitversatz (Aufzeichnen und spätere Wiedergabe) ist die eine Möglichkeit, siehe unten. Aber auch in Echtzeit, ist die Navigation des Benutzers unter Berücksichtigung persönlicher Präferenzen möglich. Hierbei gibt der Benutzer einmalig seine Wunschthemen, Titel, Schauspieler; Regisseure oder Stichworte ein und das System ermittelt anhand dieser Vorgaben eine Reihenfolge innerhalb welcher der Benutzer die Programme wechselt. Er kann dabei wählen, ob unerwünschte Themen ausgeblendet werden, oder nur an sehr hoher Programmposition einsor- tiert werden. Gewünschte Themen können in niedrige Programmplätze dynamisch einsortiert werden oder der Fernseher startet automatisch bei Wunschthemen. Basis dieser Technik ist ein EPG (Elektronik Programm Guide) , der seine Basis-Programmdaten von einer Zentrale z.B. per Inter- net erhält.
Mittels eines Realtime-Kanals können auch nicht vorab festgelegte Programmeigenschaften übertragen werden und der Fernseher kann in seiner Programmwahl automatisch darauf reagieren: z.B. Werbeblock-Signale (Umschalten, bei Spotende zurückschalten, Videorecorder anhalten) ;
KinderschutzSignale (Sex- Gewaltszenen ausblenden, sofern Kinder zuschauen) .
2.2 Personal Video Ebenso wie oben, soll eine Programmierung der Fernseh- VideoaufZeichnung anhand diverser Eigenschaften Kriterien möglich sein (Themen, Stichworte, Schauspieler etc., aber auch Formate; Erstellungsdatum, Breitband etc.)
2.3 Instant-Replay
Bei Verwendung einer Festplatte als Aufzeichnungsmedium soll ein permanentes Aufzeichnen der letzten 10 Minuten möglich sein, sofern Echtzeit-Encoder zum Einsatz kommen. Dies soll das jederzeitige Zurückspulen innerhalb eines Beitrages ermöglichen.
2.4 Wahlweise analoges oder Digitales Speichern von Au- dioclips und Fernsehsendungen
Per Fernbedienung sollen aktuelle Programme digital oder analog gespeichert werden können. Das jederzeitige Umspielen von Videoformat auf Digital (z.B. zwecks Überar- beitung) und zurück soll ermöglicht werden. Zusätzlich sollen Filme oder Audio auf CD gebrannt werden können.
3. Steuerung der Unterhaltungselektronik-Geräte des Wohnzimmers
Das System soll u.a. Fernseher ; Videorecorder; Sat- Receiver; Digitalreceiver; HiFi-anlagen steuern können (An; Aus; Kanalwechsel; leiser, lauter, Ton aus/an; etc.). Hierbei Schnittstellen wie soll eines Gesamtharmo- nie erreichbar sein, ohne dass neue Geräte mit Vernetzungsschnittstellen wie FireWire notwendig sind. z.B. soll die Hifianlage stummgeschaltet werden, wenn ein Anruf angenommen wird.
4. Anbindung der häuslichen Telefonanlage an den Fern- seher und Telefonie-Funktion auf dem TV
Telefonanrufe sollen per Fernbedienung direkt am Fernseher angenommen werden (Anzeige der Anrufer-Nummer, Eigenschaften/Bild des Anrufers; letzter Anruf; Grund; Eingabe von Stichworten zum aktuellen Gespräch; Speichern in Wiedervorlage falls Rückruf erwünscht) .
4.1 Bildtelefonie Empfänger & Sender:
Anrufer sollen samt Bild darstellbar sein auf dem Fernseher im Wohnzimmer. Das eigene Bild soll mittels einer Web-Cam ebenfalls zum Gesprächspartner übertragbar sein. Hierzu sollen vorhandene Internet-Chat/Netmeeting- Softwarepakete verwendbar sein.
5. Remotesteuerung von z.B. Fernseher und Video aus dem Internet
Alle am System angeschlossenen Geräte sollen per Internet steuerbar sein, entweder indem direkte Steuerbefehle aufgerufen werden, oder indem Steuerdateien via Internet- Einwahl ins System geändert werden oder indem im Internet deponierte Steuerungsdateien im Internet verändert werden und die Steuerungsanweisungen bei der nächsten Einwahl des Systems ins Internet abgerufen und verarbeitet werden. 6. Nutzung von DVDs und Video CDxs und Audio CD's am Fernseher
Ein bereits im Haushalt vorhandenes DVD-Abspielgerät, CD- Players, CD-Brenners soll am PC oder am TV gleichermaßen nutzbar sein, unabhängig davon wo der Benutzer es installiert hat und ohne dass eine Neuanschaffung notwendig ist.
7. Remote-Nutzung vorhandener Hardware am Fernseher, auch wenn auf dem PC installiert
Ein auf dem Fernseher betrachtete Text soll auf Festplat- te oder Diskette per Fernbedienung gespeichert werden können, oder ausgedruckt werden können, ohne dass ein zusätzlicher Drucker angeschafft oder im Wohnzimmer installiert werden muss.
8. Nutzung von PC-Spielen oder Internet-Spielen am Fernseher
Zum einen sollen Spiele direkt am Fernseher gespielt werden können, ohne einen PC im Wohnzimmer installieren zu müssen. Zum anderen soll ein Spieler am Fernseher gegen oder mit einem anderen Spieler am PC gemeinsam spielen können. In Verbindung mit dem Fernseher
9. Zentrale Hilfestellung bei persönlicher Installation und Update von Zusatzsoftware Der Benutzer soll Softwareupdates automatisch via Internet-Einwahl erhalten, aber auch die Programmkonfiguration (z.B. der Eintrag seiner Telefonnummer in ein Chat- Programm soll bereits vor dem Download
10. PC im Fernsehen verwenden
Der Benutzer soll vom Wohnzimmer aus, die im PC-Umfeld gewohnten Programme bedienen und auf die Daten seines PCs oder die Daten seines Internet-Storage-Bereiches zugreifen können. Diese PC-Arbeit soll parallel zum TV-Konsum verlaufen können. Lange-PC-Prozessing-Jobs sollen parallel zum TV-Programm beobachtbar bleiben. Der Wechsel zwischen TV-Unterhaltung bzw. der parallele Ablauf auf einem Bildschirm soll durch Fenstertechnologie unterstützt werden. Nach Möglichkeit soll der TV-Screen nicht nur ein Programm darstellen, sondern mehrere parallel. Auch die Verwendung gewohnter 10-Instrumente (Tastatur, Maus) soll vom Wohnzimmer aus erreicht werden.
11. Volle PC-Funktionalität
Auch die Nutzung und Bedienung externer PC Geräte wie CD- Brenner; DVD-Laufwerk, CD-Player, TV-Karte; Scanner; Faxkarte; Modem und Drucker soll vom Fernsehsessel aus, ohne die Anschaffung zusätzlicher Hardware möglich sein.
12. Sprachsteuerung parallel zur Menue-Navigation
Der Benutzer soll die Möglichkeit haben, die auf dem PC bekannten Möglichkeiten der Sprachsteuerung durch Spra- cherkennungssoftware auch zur TV-Navigation bzw. zur Navigation am TV zu nutzen. Hierzu soll handelsübliche Sprachsoftware verwendet werden, also ohne Adaption auf die Hardware einer Set-Top-Box.
13. Vorlesen eingehender Nachrichten oder vorhandener Texte
Texte, Mails oder Menueaufforderungen sollen auf dem Au- dioausgang des Fernsehers ausgebbar sein. Hierzu soll handelsübliche Sprachsoftware verwendet werden, also ohne Adaption auf die Hardware einer Set-Top-Box.
14. Interaktives Fernsehen
Parallel und passend zum gerade vom Benutzer rezipierten TV-Programms sollen Zusatzinformationen entweder unaufgefordert eingeblendet werden oder es sollen per Fernbedienung vom Benutzer Zusatzmenues aufgerufen werden. Inner- halb des TV-Bildes sollen Animationen eingeblendet werden, die entweder mit Internet-Seiten verlinkt sind oder Zusatzprogramme aufrufen. Die Steuerungsdaten dieser Services sollen vorab oder live z.B. über eine Internetverbindung in das System übertragen werden.
15. Personal-Information Center
Auf die persönliche Struktur abgestimmte Informationen sollen jeden Morgen auf dem TV-Bildschirm angezeigt wer- den. Per Knopfdruck soll der Benutzer seine persönliche Morgenzeitung ausdrucken und archivieren können. Die In- formationen werden z.B. vor dem Aufstehen aus dem Internet abgerufen. Beim Finden besonders relevanter Informationen (z.B. Erreichen von Börsenkurslimits) soll der Fernseher sofort angehen. Als Datenquellen sollen zusätzliche topaktuelle Datenströme wie der Videotext oder Intercast-Dienste seitens der TV-Sender eingebunden werden, die ebenfalls nach Stichworten durchsucht werden.
16. Internet-TV Sendequellen-Bouquets
Der Benutzer soll die Programmquellen unabhängig von den technischen Speicherorten bzw. Lieferwegen auswählen können. Er soll dabei Filme alternativ aus dem Kabel oder via Satellit über übliche Broadcastwege empfangen, oder aber auch aus dem Internet-Videosequenzen abspielen können. Gleiches gilt für die Einbindung von DVDs; Videorecorder oder Video-CDs.
Hierfür benötigte man bisher jeweils zusätzliche und sehr leistungsstarke Hardware:
- Zunächst müssen die Set-Top-Boxen (STB) mit Modems ausgerüstet werden, um mit dem Internet Daten austauschen zu können. Hierbei müssen technisch zwei Haus- haltsanschlussverfahren unterstützt werden (ISDN - analog Telefon)
- Es muss ein sehr langes Telefonkabel im Lieferumfang enthalten sein, da nicht immer eine Telefon- Anschlussbuchse in der Nähe des heimischen Fernsehens vorhanden ist. - Zur Verwaltung der anfallenden Daten (Emailadressen, Internetbookmarks, Telefon- und Fax-Nummern, Benutzervorlieben bezüglich TV-Lieblingsthemen und Titel) muss ausreichend Permanentspeicher vorgehalten werden. - Zum Abspeichern und Wiedergeben von Videofilmen müssen sehr große Festplattenkapazitäten vorhanden sein. Um mit weniger Festplattenspeicher auszukommen, ist eine Echtzeit-Komprimierung notwendig. Diese benötigen wiederum leistungsfähigste Prozessoren und einen ausrei- chenden Arbeitsspeicher.
- Prozessoren der Pentiumklasse ab 300Mhz und große Arbeitsspeicher (bis zu 32 MB, 8 MB Flash) sind zudem notwendig, um Echtzeitkomprimierung, ProgrammdeCodierung (Pay-TV-Decoder) zusammen mit den parallelen Auf- gaben Benutzerführung; EPG; Terminplaner; etc. auszuführen.
Diese Hardware ist auf Grund der raschen technischen Entwicklung binnen eines Jahres veraltet und kann meist nicht aufgerüstet werden.
Bekannt sind Web-TV-Boxen wie z.B. die WebTV (R) - Box von Philips oder Sony. Diese Gerätetypen haben die Nachteile, dass nicht alle Internet-Formate in gewohnter Wei- se darstellbar sind, da entweder Java fehlt oder genügend Pufferspeicherplatz für Video- und Audiostreams vorhanden ist. Speichern von Internet-Seiten ist ebenfalls nicht möglich. Ausdrucke auch nicht oder nur durch zusätzliche Installation eines Druckers im Wohnzimmer, was gemeinhin vom Anwender abgelehnt wird. Digitale Filmspeicherung entfällt mangels Festplatte, ebenso wie die lokale Wie- derverwendung von vorhanden Emailadressen oder Bookmarks. Auch der Export beim Surfen gewonnener Daten gestaltet sich schwierig, da keine Wechselmedien vorhanden sind. Interaktion mit dem Fernsehprogramm ist mangels Steue- rungsmöglichkeiten nicht gegeben. Der notwendige Telefon- anschluss ist nicht in allen Wohnzimmern vorhanden, sondern oftmals nur im Arbeitszimmer. Der Benutzer muss sich in eine komplett neue Navigation einarbeiten. Interaktives Fernsehen ist mangels Rückmeldung über das aktuell gesehene Programm nur eingeschränkt möglich.
Auf den Betriebssystemen der Web-TV-Boxen laufen nur proprietäre Betriebssysteme. Das Hinzufügen neuer Software durch den Benutzer ist nicht möglich. Das Angebot deshalb nicht gegeben.
Bekannt sind ferner Digitale Set-Top-Boxen wie z.B. die dBox der Firma betaResearch. Auf den Betriebssystemen laufen nur proprietäre Betriebssysteme. Das Hinzufügen neuer Software durch den Benutzer ist direkt nicht ög- lieh. Das Angebot deshalb nur eingeschränkt. Selbst bei Verwendung von offenen Standards, sind Softwareupdates nur bei einem Programmwechsel möglich und sind danach wieder aus dem Arbeitsspeicher zu löschen. Die Verwendung zusätzlicher Software durch den Benutzer ist daher schwierig und weitgehend eingeschränkt. Bezüglich Internet-Darstellungsfähigkeit; PC-Interoperabilität und Navigation gelten die gleichen Nachteile wie oben bei Web-TV- Boxen beschrieben.
Spezielle Set-Top-Boxen wie die CrossTV-Box der Firma In- fomatec AG oder die i-Box der Firma TCU AG werden spezi- eil für eine Teilaufgabe entworfen (im Beispiel: interaktives Fernsehen bzw. Werbeblocker und EPG) . Die Verwendung zusätzlicher Software durch den Benutzer ist unmöglich. Bezüglich Internet-Darstellungsfähigkeit; PC- Interoperabilität und Navigation gelten die gleichen Nachteile wie oben bei Web-TV-Boxen beschrieben.
Schließlich wurden jüngst Digital-Video-Recorder vorgestellt, die zwar das Abspeichern auf Festplatten (zu ho- hen Hardwarepreisen) ermöglichen, aber ebenfalls die oben dargestellten weitergehenden Anforderungen nicht erfüllen können.
Aufgabe der Erfindung ist es, kostengünstige und einfache Hardware zu konstruieren, mit der eine Universallösung wie oben beschrieben erreicht wird. Dabei soll eine im Haushalt vorhandene Hardwarestruktur eingebunden werden, damit Doppelanschaffungen vermieden werden. Zusätzlich benötigte Hardware soll Industriestandards einbinden und damit eine breit verfügbare Geräteauswahl ermöglichen. Proprietäre Hardwarekomponenten sollen auf ein Minimum reduziert werden, um die rasche Entwicklung in den jeweiligen Technologiesektoren für den Benutzer nutzbar zu machen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen. Hierdurch wird eine Lösung erreicht, die maximalen Nutzen bei minimalen Kosten pro Haushalt erzielt. Die eingesetzte Software ist kompatibel zum Industriestandard, modular austauschbar und nachrüstbar. PC-Daten werden nahtlos weitergenutzt und sind zur Vermeidung von Redundanzfehlern nicht doppelt vorhanden. PC-Kenntnisse bleiben weiterverwendbar und das Einarbeiten in neue Navigations- Systeme entfällt. Der Fernseh-Konsum funktioniert PC gestützt, indem der PC jederzeit das aktuell konsumierte Programm kennt und nach einem Vergleich mit den Benutzerpräferenzen und dem EPG bessere Programme anbietet, unerwünschte Szenen oder Programme ausblendet, im Hintergrund Videorecordingaufträge ausführt oder Verlinkungen der TV- Ausstrahlung zum Internet realisiert oder dem Benutzer interaktive Dienste anbietet.
Der Benutzer kann am Fernseher die ihm gewohnte Menüführung und Navigation erhalten und sein System beliebig mit zusätzlicher Standardsoftware aufrüsten. Durch die mögli- ehe Einbindung von Standardsoftware wird erreicht, dass auch hier eine breite und schnelle Neuentwicklung verbesserter Lösungen greifen kann.
Folgenden Komponenten werden für das vorgestellte System im Haushaltsbereich als dem Stand der Technik entsprechend vorausgesetzt:
Ein PC oder die Möglichkeit einen PC im Arbeitszimmer installieren zu können. Auf diesem PC sind die üblichen Programme installiert (Email; Internet; Textbearbeitung;
Multimedia-Player) . Zudem ist die übliche Hardware (Druk- ker; Monitor; Eingabegeräte wie Tastatur und Maus) installiert. Selbst wenn ein PC noch nicht vorhanden ist, bietet die vorgestellte Lösung gegenüber proprietären Set-Top-Boxen einen monetären Vorteil. Meist sind die an- gebotenen Set-Top-Boxen teurer, als ein handelsüblicher Standard-PC, da die Hardwarekomponenten vergleichbar sind, jedoch in geringeren Stückzahlen gefertigt wird. Zudem ist die Set-Top-Box zu nichts anderem zu gebrauchen, im Gegensatz zur Anschaffung eines PCs. Im folgen- den wird das Vorhandensein eines PCs vorausgesetzt.
An diesen PC wird eine so genannte PC-Base-Box installiert. Diese Box in der Größe einer Zigaretten-Schachtel beinhaltet nur wenig und billige Hardware und einen An- schluss für ein Standard-SCART-Kabel, eine SCART-Buchse . Hieran kann ein bis zu 50 Meter langes 21 adriges Standard-SCART-Kabel (so genanntes Konvergenz-Kabel) angeschlossen werden, welches ebenfalls preisgünstig ist, da es sich um standardisierte Massenware handelt. Am Ende dieses Kabels befindet sich die sog. TV-Center-Box, ebenfalls in der Größe einer Zigarettenschachtel . Diese Box muss Sichtverbindung zum Benutzer haben und damit neben oder auf dem Fernseher platziert werden. Für kurze Strek- ken können auch Standard-SCART-Verlängerungskabel verwen- det werden, da der Kabel Anschluss an der Center-Box als Stecker ausgelegt ist . Als vierte Komponente des Systems wird ein Treiber/Software-Package mitgeliefert, die Software für verschiedene Betriebssysteme beinhaltet . Schließlich gehört uum Lieferumfang der vorgestellten Lö- sung eine Fernbedienung, wie sie auch bei anderen Set-
Top-Boxen üblich ist. Diese fünf Grundkomponenten genügen bereits bei einer Vielzahl von Haushaltskonfigurationen, um die obigen Anforderungen zu erfüllen.
Alle weiteren Komponenten sind marktübliche PC-Add-On"s, die - sofern noch nicht vorhanden - separat bezogen werden könnten:
- Eine TV-Karte mit den üblichen Ein- und Ausgängen
(Eingang: Antennenkabel; Sat-Kabel; S-VHS; Ausgang: S- VHS oder Composit-Video) und den üblichen Features: AVI-Recording; MPEG2-Recording.
- Eine kabellose Tastatur, die Daten per Infrarot über- mittelt (WebPad mit PC-Anschluss-Box) .
- Eine Grafikkarte mit TV-Out-Ausgang (meistens S-VHS oder Composit-Video) oder sofern der Benutzer seine Grafikkarte ohne TV-Ausgang weiternutzen möchte, ein VGA2PAL bzw. VGA2NTSC-Konverter, der zwischen PC und PC-Base-Box angeschlossen wird.
Durch die modulare Zerlegung, muss der Benutzer nur die Komponenten erwerben, die er noch nicht besitzt. Damit ist für jeden Haushalt, die kostenminimale Lösung oben dargestellter Anforderungen gewährleistet. Doppelte Anschaffung von Hardware (innerhalb eines Haushaltes) entfällt . Das Gesamtsystem besteht überwiegend aus Standardkomponenten, dadurch ist technische Weiterentwicklung und dauerhaft preisgünstige Leistung garantiert. Der der Erfindung zu Grunde liegende Gedanke wird in der nachfolgenden Beschreibung anhand von Ausführungsbeispielen, die in den Zeichnungen dargestellt ist, näher beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1 eine Detaildarstellung der Audio-Video- Signalführung mittels PC-Base-Box,
Fig. 2 eine Darstellung der in der PC-Base-Box enthal- tenden Komponenten und
Fig. 3 eine schematische Darstellung einer TV-Center- Box.
Wie aus Fig. 1 zu ersehen, ermöglicht die PC-Base-Box das Senden von Audio- und Videosignalen vom PC (oder anderen Quellen wie Sat-Receiver; Digital-TV-Karte etc.; DVD- Player) zum Fernseher (oder zu anderen AV-Senken wie Videorecorder, Digitalrecorder etc.) und zurück. Optional ist der Einschub eines VGA->TV Konverters möglich.
Besonders erwähnt werden soll noch der Anschluss der IR- Learn-Diode in Fig . 2. Mit Hilfe dieser Diode können IR- Sendesignale gespeichert werden, mit denen sich die UE- Geräte im Wohnzimmer steuern lassen (TV; Video; etc.).
Ebenso ist eine Standard-IR-Empfangsdiode am Ende eines Kabels der Base-Box untergebracht. So kann die mitgelieferte Fernbedienung und ein Standard-Web-Pad auch direkt am PC benutzt werden. Da Webpads auch Daten empfangen (Steuerung der Num-Lock/Scroll Leuchten) und eventuell auch Receiver direkt neben dem PC gesteuert werden müssen, sind IR-Sender auch an einem Kabel der PC-Box vorhanden.
Selbstverständlich kann die Lösung auch statt einer externen Box als PC-Einsteckkarte realisiert werden.
Insgesamt besteht die PC-Box Bauteilliste aus folgenden Komponenten: - Platine & Gehäuse & Bestückung
- 4 Videostecker (2*S-VHS; 2* Composit)
2 Audiokabel (stereo, Kabel, Klinkenstecker + Verdopplet Pic-Controller zur Datenkommunikation (eventuell ein- sparbar, indem PC-Treiber Aufgaben übernimmt)
IR-Senderdioden, IR Learn-Diode, IR-Empfängerchip, auf Fernbedienung eingestellt, der IR-Frequenz umsetzt in USB-Daten. Oder die Fernbedienung hat gleichen IR-Code wie die TV-Karten-Fernbedienung. - externes Netzteil
- Daten Anschluss : USB-Adapter-Kabel, oder Com2 Kabel oder Printer-Port-Kabel
- SCART Buchse
Der in den Fig. 1 und 2 dargestellte Pic-Controller (PIC) dient zur Codierung und Decodierung von Steuersignalen. So können mehrere Steuerleitungsbefehle auf lediglich zwei Adern transportiert werden. Sämtliche Signale (Audio, Video, Infrarot umgesetzt auf elektr. Impulse; Da- tencommandos) können so über das 21 adrige Standard-AV- Kabel transportiert werden. Selbstverständlich können auch zwei solcher Kabel verwendet werden, wenn die Gesamtlösung dadurch günstiger wird. Ebenso können Funkverbindungen statt Kabel eingesetzt werden. Maximal benötigt man dazu zwei hochfrequente AV-Strecken und zwei nieder- frequente Datenstrecken. Einsparungen ergeben sich noch durch die gemeinsame Audio-Massen-Nutzung.
Die TV-Center Box nach Fig. 3 bietet mittels zweier SCART-Buchsen den Anschluss des Fernsehers und der vor- handenen TV-Peripherie (Videorecorder; Sat-Receiver etc.) . An den SCART-Stecker-Anschluss wird verwechslungs- frei das Konvergenz-Kabel zum PC angeschlossen.
Das Gegenstück zum Controller in der PC-Base-Box findet sich auch hier. Insbesondere werden durch den PC und die Peripherie der PC-Base-Box Steuersignale als I2C- Commandos an die TV-Center-Box übertragen. Hier werden diese Kommandos wieder in Steuerleitungsbefehle umgesetzt. Beispiel: Kommando: "Ist Weiche 1 an?". Dieses Kommando liefert als Returnwert den Status der Weichel.
Daher ist der Controller mit allen drei Weichen verbunden (z.B. I2C) .
Die Weichen W1,W2, W3 gemäß Fig. 3 haben die Aufgabe mi- kroprozessorgesteuert die Audio-Video-Eingangsquellen zu switchen. Der AV-Eingang des Fernsehers kann einerseits vom PC oder vom Videorecorder Daten beziehen. Der AV- Ausgang zum PC kann einerseits vom TV-Out, andererseits vom Videorecorder-Ausgang gespeist werden. Und drittens kann der Videorecorder Signale vom PC oder vom Fernseher aufnehmen. Die Drei-Weichen-Lösung bietet ein Maximum an Flexibilität. Um Kosten zu sparen, ist auch eine Ein- Weichenlösung möglich. (TV-Eingang umschaltbar zwischen Videorecorder-Ausgang oder PC-Ausgang, TV-Ausgang fest mit Videorecorder-Eingang und PC Eingang verbunden. Vi- deorecorder-Ausgang fest mit PC-Eingang verbunden) . Durch geschicktes Umleiten kann der PC trotzdem fast alle Funktionen schaltbar machen. Beispielsweise kann der Videorecorder Signale an den TV ausgeben, damit der TV-Nutzer die Digitalaufnahme kontrollieren kann. Am TV-Ausgang liegt dabei dieses Signal ebenfalls an. Von hier gelangt es zum PC-Eingang und kann digital aufgenommen werden. Ein 12 Volt-Schaltspannungsgenerator kann mikroprozessorgesteuert an und ausgeschaltet werden. Er erzwingt - vom PC per Befehl gesteuert - das Umschalten eines Fernsehers auf den AV-Kanal .
Insgesamt sind folgende Komponenten in der TV-Center-Box notwendig:
- Eine bis maximal drei Weichen per I2C steuerbar - Eventuell eine Fernbedienung (mit gleichem IR-Code wie Standard TV-Karte)
- IR-Leistungs-Sendedioden
- 1 Pic-Controller zur Datenkommunikation externes Netzteil - 2 SCAR -Buchsen, 1 Scart-Stecker IR-Empfänger und Verstärker
- Mikrofon eingebaut
- Mikrofonschalter mit Schalter An/Aus evtl.- LED, der Schalter ist notwendig, um den Mikrofonausgang auf den TV- udio-Ausgang aufschalten zu können, nachdem man (sofern kein Mixbetrieb gewünscht ist, etwa bei einer Videonachvertonung) den TV auf stumm geschaltet hat. 12,5 Volt-Schaltspannungs-Generator
Die genannten grundlegenden Nachteile am TV platzierter Set-Top-Boxen werden durch die Anordnung und Teilkomponenten der vorgestellten Lösung umgangen.
Folgende Vorteile stellen sich heraus, wobei völlig neue Signalwege eröffnet werden:
PC->TV: (Personal TV als der durch den PC personalisierte TV-Empfang; Kinderschutzfilter; Themenführung / Videofilme vom PC aus abspielen, Internet etc. s.o.).
PC->VCR: Z.B. zur Erstellung v. Lehrfilmen o. zur Speicherung von digitalen PC-Clips auf Tape oder Ruckspielung digitaler Nachbearbeitung .
VCR->PC: digitale Bearbeitung von analogen Filmen.
TV->PC: Der PC kann über diesen Signalweg jederzeit erkennen, in welchem Programm sich der TV befindet oder befand. Dieser Signalweg sollte also jederzeit auswertbar sein.
TV->VCR: (üblicher Mitschnitt des laufenden TV-Programms auf analoges Tape) .
VCR->TV: (übliches Abspielen einer Videocassette auf TV) Sofern alle drei möglichen Weichen implementiert werden, können sämtliche Signalwege mit anderen gleichzeitig kombiniert werden.
Nachfolgend wird ein weiteres Ausgestaltungsbeispiel beschrieben:
An einen handelsüblichen PC wird das Konvergenz-Boxen-Set an die üblichen IO-Ports angeschlossen. Vorzugsweise an die USB-Schnittstelle, aber auch durchgeschleifte COM oder Bidirektionale LPT-Ports wären möglich. Dabei werden die Video- und Audio-Ein - und Ausgänge an die PC-Base- Box angeschlossen, wie in der Fig. 1 dargestellt. Sofern die Grafikkarte nicht über einen TV-Out-Ausgang verfügt, wird ein VGA2PAL-Konverter-Modul in die PC-Base-Box eingesteckt und der VGA-Ausgang mit dem VGA-Kabel der PC- Base-Box verbunden. Der Monitor wird mit dem VGA-Out - Ausgang des Konverters verbunden.
Danach wird zwischen Arbeitszimmer und Wohnzimmer ein entsprechend langes Standard-AV-Verlängerungskabel verlegt. Das eine Ende wird an die PC-Base-Box angeschlossen. Das andere Ende an die TV-Center-Box. An diese Box wird einerseits noch der Fernseher (per Scart-Kabel) und ebenso der Videorecorder und daran der Sat-Receiver angeschlossen.
Tastatur: Ein handelsübliches Infrarot-Web-Pad wird wie folgt aufgeteilt: Die Adapterbox wird wie üblich an Ta- statur und Mausanschluss angeschlossen. Das batteriebetriebene WebPad selbst findet auf dem Wohnzimmertisch Platz. Per WebPad kann der Benutzer PC-Tastatureingaben wie folgt erzeugen: Das WebPad sendet zunächst IR- Frequenzen codiert nach Taste aus. Diese IR-Frequenzen werden auf Leitungssignale umgesetzt (ohne Decodierung) und 1:1 am PC wieder a) in IR-Signale umgesetzt und b) vom Controller an den PC weitergegeben. Hier sendet die IR-Diode die Signale wieder als IR-Signal in den Raum. In Sichtweite befindet sich die handelsübliche Empfangsstation eines Webpads (verbunden mit Tastatur und Maus) . Diese erzeugt die eigentlichen Tastatur und Maus-Befehle.
Die Infrarot-Signale derjenigen Fernbedienung, die zu der vorgestellten Losung gehört, gehen den gleichen Signal- weg: IR-Sender der Fernbedienung ->IR-Empfänger der TV- Center-Box ->Leitungssignale-> Abzweigung a) IR-
Sendediode b) zum PC -> in diesem Fall werden die Signale vom Controller erkannt und an den PC weitergegeben -> Die Fernbedienungssteuerbefehle werden zur Menüauswahl in Tastaturkommandos uminterpretiert .
Der Signalweg des eingebauten Mikrofons der TV-Center-Box nutzt über einen Schalter den Audioausgang des Fernsehers. Hierüber nutzt das Mikrofon die Kabelverbindung zum PC-Audio-Eingang. Handelsübliche Software übernimmt Spra- cherkennung, Menüsteuerung durch Sprache oder übergibt an
Telefonieprogramme .
Prinzipiell ebenso anschliessbar wäre eine Kamera, die ebenso auf das Videoausgangskabel des Fernsehers oder Vi- deorecorders aufgeschaltet wird. Damit ließe sich bidirektionale Bildtelefonie ermöglichen. Ohne eine eigene Kamera ist bereits monodirektionale Bildtelefonie machbar.
Ein Joystick würde vorzugsweise am WebPad angeschlossen werden. Die Steuerbefehle würden ebenso umgesetzt werden, wie die Mausbefehle, der integrierten Maus eines Standard-Webpads .
Die Gerätesteuerung im Wohnzimmer basiert zum einen auf der 12-Volt-Schaltspannung. Hierüber erzwingt der PC das Umschalten auf den AV-Kanal und kann damit "seine" Bilder anzeigen. Sofern auf der TV-Karte des PCs das gleiche Programm läuft, wie im Fernseher (und eine vorherige Programmerkennung war dem PC-Programmen durch Videotextaus- lesung am TV-Eingang möglich) merkt der Fernsehzuschauer davon nichts.
Der Fernsehzuschauer sieht dann nicht mehr die Tunerausgabe seines Fernsehers, Videorecorders oder Sat-Receiver, sondern die TV-Karten-Ausgabe. Dann jedoch stehen dem
Fernsehbenutzer sämtliche Vorteile einer TV-Karte zur Verfügung. Mixmodus mit PC/Internet; Einblenden von Texten, Picture in Picure-Modus; Multichannel-Vorschau (z.B. 16 Sender gleichzeitig auf einem Screen ansehen) ; Aufnah- me des Programms auf Festplatte; Abspeichern von Bildern. Insbesondere kommen nun EPGs zum Einsatz, die über das Internet aktualisiert werden und den Benutzer direkt bei der Programmauswahl aktiv unterstützen können: Selbstständiges Wechseln des TV-Programms durch die PC- Software, Ausblenden unerwünschter Sendungsinhalte (Werbung oder Kinderschutz) ; Aufzeichnen auf Videorecorder oder Festplatte; Einblenden eingehender Mails oder Telefonate; Interaktives Fernsehen durch das Überlagern von Menüoberflächen mit dem TV-Bild; Jederzeitiger Wechsel zum PC-Desktop und gewohnte Steuerung per Maus und Tasta- tur etc. Kurz: Computerunterstütztes Fernsehen, ohne am Computer sitzen zu müssen.
Die vorgestellte Schaltung ermöglicht aber nicht nur das Einspielen dieses "Personal-TV" genannten virtuellen Kanals; sondern kann auch im Wohnzimmer befindliche Endgeräte über Infrarot steuern. Dem PC wurden über die Learn- Diode der PC-Base-Box einmalig die entsprechenden IR- Sequenzen beigebracht und auf der Festplatte gespeichert . Zudem wurde konfiguriert, in welcher Reihenfolge diese Signale zum Endgerät geschickt werden müssen, damit z.B. der Fernseher in zweikanaligen Modus wechselt. Danach kann der PC sämtliche Geräte durch Aussenden der IR- Befehle steuern. Die Steuerung ist im Falle des Fernsehers sehr sicher, da hier das gewünschte Ergebnis des Programmwechsels durch Sendererkennung am TV-Eingang (über die Sender-ID im Videotext) erkannt werden kann.
Auch Kinderschutzanforderungen lassen sich so realisieren, da der PC das Anschauen unerwünschter Sender verhin- dern kann und mittels EPG sogar sendungsbezogen.
Erweiterte Ausgestaltungsbeispiele :
Durch simple Erweiterung der PC-Base-Box auf mehrere Ein- und Ausgänge können Fernseher im Schlafzimmer und im Kinderzimmer eingebunden werden. Diese erhalten damit Zu- griff auf Videorecorder, PC und andere vormals unerreichbare Geräte (Sat-Receiver etc.) .
Ausgestaltungsbeispiel im Falle eines Kabelhaushaltes:
Haushalte, die an einem Breitband-Kabelanschluss angeschlossen sind, haben oftmals bereits ein Antennenkabel ringförmig von Raum zu Raum im Haushalt verlegt. An dieses Kabel kann nun die TV-Karte des PC angeschlossen wer- den.
Durch folgende Abänderung/Variante der PC-Base-Box und der TV-Center-Box spart sich der Benutzer die Verlegung eines neuen AV-Kabels. Der TV-Ausgang wird innerhalb der PC-Base-Box an einen AV-Modulator angeschlossen. Dieser speist das TV-Out-
Signal (Desktop; TV-Karten- Fernseh-Programme; Videowiedergabe von Festplatte oder CD/DVD) in einen freien Kanal (z.B. Videotestkanal 36) ein. Dieser "Personal-TV" -Kanal genannter Kanal ist nun im gesamten Kabelnetz empfangbar, also im Wohnzimmer, Schlafzimmer und Kinderzimmer. Meist ist das Austreten in das Hauskabelnetz unerwünscht, so dass hier eine Kanalsperre erreichtet werden uss. Der Rückkanal vom Fernseher zum PC kann prinzipiell ebenso erfolgen, wahlweise auf dem gleichen Kanal oder einem weiteren freien Kanal. Zur kabellosen Datenübertragung von Infrarot-Kommados stehen handelsübliche IR-Extender (Umwandlung Infrarot ->Funk->Infraort) zur Verfügung. Ausreichend ist hier eine Strecke Wohnzimmer- >Arbei szimmer . Sofern volle Gerätesteuerung erwünscht, ist eine weitere Strecke in umgekehrter Richtung notwendig. Zur kabellosen Übertragung der Steuer-Kommandos (Weichensteuerung, 12 Volt Generator; Statusabfragen) ist eine bidirektionale DECT-Funkverbindung ausreichend. Diese macht auch die Infrarot-Funk-Übertragungshardware obsolet und ermöglicht eine kostengünstige Gesamtlösung, die je nach Bauteilkosten sogar unter der Kabellösung liegen kann.

Claims

Patentansprüche
1. Konvergenz-Boxen-Set für Personal Computer, gekennzeichnet durch mindestens zwei Geräte, wobei ein Gerät mit dem PC, das andere Gerät direkt mit dem Fernseher und einem Zusatz-SCART-Gerät verbunden ist, - zwischen den Geräten per Kabel oder Funk eine Kommunikation stattfindet, beinhaltend die Audio-Video Übertragung von und zu dem am Fernseher befindlichen Gerät und zusätzlich Steuer- und Infrarot-Kommandos, wobei alle auf dem PC befindlichen Programme und Bildschirmausgaben via AV-Kanal auf dem Fernseher sichtbar werden, die PC-Steuerung mit gewohnter Tastatur, Maus oder Fernbedienung aus einer Position vor dem Fernseher möglich ist, - eine auf dem PC befindliche Software dabei Audio-Videoweichen bedient, die in dem am Fernseher angebrachten Weichen die Audio-Videosignal- Eingänge zwischen den angeschlossenen Geräten umschalten, - der Audio-Video-Eingang des Fernsehers dabei wechselweise mit dem Audio-Video-Ausgang des PCs oder des Zusatzgerätes verbunden ist.
2. Konvergenz-Boxen-Set nach Anspruch l, gekennzeichnet durch zusätzliche Weichen, wobei der Audio-Video-
Ausgang, der zum PC-Audio-Videoeingang führt, zu- sätzlich wechselweise mit dem Audio-Video-Ausgang des Fernsehers oder des Zusatzgerätes verbunden ist, und/oder zusätzlich bestehend aus einer Weiche welche den Videoeingang des Zusatzgerätes wechselweise mit dem Videoausgang des PCs oder des Fernsehers verbindet .
3. Konvergenz-Boxen-Set nach mindestens einem der Ansprüche 1 und 2, gekennzeichnet durch einen zusätz- liehen Infrarot-Sendern am Gerät, welches mit dem PC verbunden ist, und einem Infrarot-Empfänger am Gerät, welches mit dem Fernseher verbunden ist, und einer Datenweiterleitung zwischen Infrarot-Empfänger und Sender per Kabel oder Funk, welche die am Fern- seher empfangenen Infrarot-Frequenzen in der PC Umgebung wieder ausgibt, wobei die Standard-Infrarot- Tastaturen (mit Maus oder Joystick-Anschluss) und Fernbedienungen kompatibel bleiben und eingesetzt werden können.
4. Konvergenz-Boxen-Set nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine Signal- weiche vor den Infrarot-Sendern, wobei diese Weiche die Signale zum Dateneingang des Personalcomputers gibt, der eine auf dem PC installierte Software in die Lage versetzt, zu erkennen, welche Taste der Fernbedienung gedrückt wurde.
5. Konvergenz-Boxen-Set nach mindestens einem der An- sprüche 1 bis 4, gekennzeichnet durch ein zusätzlich im Gerät am Fernseher eingebautes Mikrofon, welches auf den Audioausgang des Fernsehers aufgeschaltet wird und damit die Audioverbindung zum PC mitnutzen kann.
6. Konvergenz-Boxen-Set nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine zusätzliche im Gerät am Fernseher eingebaute Kamera, welches auf den Videoausgang (Composit oder S-VHS) des Fernsehers aufgeschaltet wird und damit die Audioverbin- düng zum PC mitnutzen kann.
7. Konvergenz-Boxen-Set nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, gekennzeichnet durch zusätzliche auf beiden Seiten des Kabelübertragungsweges vorge- sehenen Controllern, die mehradrige bidirektionale Steuerleitungen auf eine zweiadrige Steuerleitung zusammenfassen und dadurch den Einsatz herkömmlicher Standard-SCART-Kabel ermöglichen, und zudem enthaltend einen per PC-Software aktivierbaren 12,5 Volt Spannungsgenerator, der eine SchaltSpannung an den entsprechenden SCART-Pin 8 des Fernsehers anlegt.
8. Konvergenz-Boxen-Set nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, gekennzeichnet durch zusätzliche Infrarot -Sendedioden im Geräteteil, welches am
Fernseher angeschlossen ist, mittels denen das PC- Programm Infrarot-Fernbedienungssignale aussendet, die zuvor im PC gespeichert wurden, wobei diese Signale alle Infrarot gesteuerten Endgeräte steuern, die sich im gleichen Raum, wie der Fernseher befinden, wie beispielsweise Sat-Receiver, Digitalrecei- ver, Videorecorder und der Fernseher selbst, wobei die Steuerungssignale beispielsweise: Kanne up; Lauter, Leiser, Stumme, Kanne Down, Ziffern 1 bis 9 etc. sind, und durch den Videoübertragungskanal vom Fernseher zum PC die PC-Steuerung sofort über den tatsächlich angewählte Kanal informiert werden kann, indem über den Videotext des Senders der Sendername ermittelt wird.
9. Konvergenz-Boxen-Set nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass statt einer Kabel- oder Funkverbindung eine Audio-Video- Übertragung durch Einspeisung in das Kabelnetz des Haushaltes per Frequenzmodulatoren erfolgt, wobei diese Modulatoren einerseits im Geräteteil, welches mit dem PC verbunden ist, und andererseits am Geräteteil untergebracht sind, welches mit dem Fernseher verbunden ist, wobei die Eingänge des letztgenannten Modulators mit den Ausgängen des Fernsehers und des Videorecorders wechselweise verbunden und die Eingänge des Modulators am PC mit den Audio- Videoausgängen des PCs verbunden sind
10. Konvergenz-Boxen-Set nach mindestens einem der An- Sprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass statt der Einspeisung der PC-Bildschirmausgabe in den AV- Kanal die Einspeisung in einen der Kabelkanäle erfolgt und mit herkömmlichen Kabel-Tunern der Fernseher oder Videorecorder empfangen wird, wobei die Au- dio-Video-Übertragung, die der Modulator des Gerätes überträgt, welches mit dem Fernseher verbunden ist, im PC durch den Tuner der TV-Karte empfangen wird.
11. Konvergenz-Boxen-Set nach mindestens einem der An- sprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass dieses mit mehreren der Geräteteile, die an Fernsehern angeschlossen werden, zusammenarbeiten kann und daher im Geräteteil, welches am PC angeschlossen ist, weitere Audio-Video-Übertragungs-Kabelanschlüsse oder Audio-Video-Funk-Sender vorgesehen hat oder weitere Kabelkanäle zum Senden und Empfangen von Audio-Videosignalen nutzt, zusätzlich versehen mit vom PC aus steuerbaren Weichen im Geräteteil, welches am PC angeschlossen ist, wobei die Controller die ge- nannten Kommandos mit einer zusätzlichen Adresse versehen senden und erhalten, welche die Herkunft und das Ziel der Kommandos spezifiziert, so dass die auf dem PC installierte Software es einem Teil der Benutzer (z.B. Eltern) eines solchermaßen vernetzten Systems erlaubt, in andere Räume (z.B. Kinderzimmer) zu sehen (sofern Kameras installiert sind) oder festzustellen, welche Kanäle in diesem Zimmer betrachtet werden (per Sendererkennung durch Videotextauswertung) , wobei Belange des Kinderschutzes da- durch realisiert werden, dass die auf dem PC laufende Software erkennt, ob für Kinder ungeeignete Sendungen betrachtet werden (durch Vergleich mit einem EPG) und entsprechende Infrarot-Signale sendet, um einen Kanalwechsel zu erzwingen.
2. Konvergenz-Boxen-Set nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 11, gekennzeichnet durch eine zusätzliche Infrarot-Signalweiche, welche die transportablen Eingabegeräte im Schlafzimmer des Benutzers ebenso einsatzfähig gemacht, aber Signale aus dem Kinderzimmers bei Bedarf ignoriert.
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