WO2008019595A1 - Système d'internet par la télévision et de divertissement interactif, procédé correspondant, boîtier d'ordinateur et boîtier de télévision - Google Patents

Système d'internet par la télévision et de divertissement interactif, procédé correspondant, boîtier d'ordinateur et boîtier de télévision Download PDF

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WO2008019595A1
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television
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PCT/CN2007/002397
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Weiming Zhang
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Shanda Computer (Shanghai) Co., Ltd.
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Definitions

  • the invention relates to a television internet access technology, in particular to a system and a method for television Internet access and interactive entertainment, and to a computer for realizing television Internet access and interactive entertainment.
  • IPTV services have not been widely implemented yet, and they cannot be popularized in a short period of time.
  • the content that IFTV services can provide is completely limited by IPTV operators.
  • IP set-top boxes generally cannot share content on a home computer, and even if you want to share content on a computer, the operation is complicated.
  • the IPTV service fee is also a problem. Adding an IPTV service fee in addition to the broadband Internet access fee is an additional economic burden for many families.
  • cable digital TV networks or analog TV networks are still the main means of watching TV programs.
  • users are not able to record TV programs and TV time shifts through economically viable means.
  • Each cable TV program channel lacks effective means to interact with TV viewers in real time.
  • the purpose of the invention is to solve the technical defects described above, to avoid the deficiencies of the prior methods, and to provide a simple system and method for realizing television Internet access and interactive entertainment, and also for realizing television Internet access and Interactive entertainment computer PC box and TV set TV box.
  • the invention fully utilizes the investment of the user on the home computer, and provides an inexpensive and powerful solution for the home user to realize the TV Internet access, which simplifies the operation complexity of the television Internet access, and makes the television user can enjoy the cable conveniently and easily. Multimedia content on the web and on the computer.
  • the invention simultaneously solves a series of technical problems such as recording of cable television programs, time shifting, and effective real-time interaction between cable television program channels and television viewers.
  • the invention discloses a computer PC box, comprising a PC box body, wherein the PC box body is equipped with a computer interface module, and the computer interface module is integrated with: a PC video signal transmission driving circuit, a communication line PC side interface, a PC End display card interface, PC end USB drive transceiver circuit and PC end USB interface; PC video signal transmission drive circuit has one end connected to PC end graphics interface, the other end is connected to communication line PC side interface; PC end USB drive transceiver circuit is connected to PC at one end The USB interface is connected to the other end of the communication line PC side interface.
  • the computer interface module further integrates a VGA signal multiplexing circuit and a VGA output interface, and the VGA output interface is connected to the PC end graphics interface through a VGA signal multiplexing circuit.
  • the computer interface module further integrates a PC video signal conversion circuit, and one end is connected
  • the PC side graphics card interface the other end is connected to the PC video signal transmission drive circuit.
  • the computer interface module further integrates a USB graphics circuit and a USB graphics interface.
  • One end of the USB graphics circuit is connected to the PC video signal conversion circuit, and the other end is connected to the USB graphics interface.
  • the USB graphics card circuit has a USB to PCI bridge circuit and a graphics card circuit, one end of the bridge circuit is connected to the USB graphics card interface, and the other end is connected to the graphics card circuit through the PCI bus interface.
  • the invention also discloses a TV set TV box, comprising a TV box body, wherein the TV box body is installed
  • the television interface module has the following: TV video signal receiving circuit, TV terminal USB driving transceiver circuit, USB Hub circuit, communication line TV side interface and TV end video interface; TV video signal receiving circuit One end is connected to the TV end video interface, and the other end is connected to the communication line TV side interface; one end of the TV end USB drive transceiver circuit is connected to the USB Hub circuit in the system, and the other end is connected to the TV line side interface of the communication line.
  • the TV interface module further integrates a TV video signal conversion circuit, one end of which is connected to the TV end video interface, and the other end is connected to the TV video signal receiving circuit.
  • the TV interface module further includes: a USB device, a TV end USB interface, the USB device is connected to the USB Hub circuit; and the TV end USB interface is connected to the USB Hub circuit.
  • the USB device is a USB sound card, and the USB sound card is connected to the USB Hub circuit, wherein the USB sound card integrates a TV end audio interface and a TV end microphone interface.
  • the USB device is one or a combination of a USB-PS2 interface converter, a USB infrared receiver, a USB RF receiver, and a USB audio and video capture compression device.
  • the invention also discloses a system for realizing television Internet access and interactive entertainment, comprising a computer, a television set and a communication line, the system comprising the computer PC box as described above, and the television TV box as described above, wherein
  • the computer's graphics card interface A is connected to the PC-side graphics interface of the computer PC box;
  • the computer's USB interface is connected to the PC-side USB interface;
  • the PC-side USB driver transceiver circuit receives the USB first signal sent by the computer to the USB device, and is driven through the communication.
  • the line PC interface performs signal output; on the other hand, the USB second signal from the communication line is received through the communication line PC interface and transmitted to the computer; the communication line PC side interface of the computer PC box communicates with the TV box of the TV through the communication line
  • the TV side interface is connected to realize signal and data transmission between the computer module and the TV module; the TV end video interface of the TV TV box is connected to the video input interface B of the TV ; the TV end audio interface is connected to the TV audio interface B;
  • TV The USB driver transceiver circuit receives the USB second signal sent by the USB device forwarded by the USB Hub circuit, and passes through the driver.
  • TV interface signal output line on the other hand receives a first USB signal from the communication line and forwards it to the USB Hub circuit via the communication line interface.
  • the VGA output interface of the computer PC box is connected to the display.
  • the communication line is a common CAT5 Category 5 cable, a CAT5.E Super Category 5 cable or a 4-pair twisted pair cable;
  • the USB interface includes a standardized USB1.0 interface, a USB1.1 interface, and a USB2.0 interface.
  • the computer includes a second graphics card, wherein the graphics card is connected to the PC-side graphics interface, the second graphics card is connected to the display; or the graphics card is connected to the display, and the second graphics card is connected to the PC-side graphics card.
  • the second graphics card and the computer interface module are integrated into a PCI integrated card, and the PCI integrated card is disposed in the computer and connected to the television interface module through a communication line.
  • the graphics card and the second graphics card may be integrated graphics on the computer motherboard, or may be a discrete graphics card inserted in the computer motherboard PCI, AGP or PCI-Express slot ⁇ .
  • the system further includes an external USB device, and the external USB device is connected to the TV USB interface.
  • the external USB device is one of a USB sound card, a USB-PS2 interface converter, a USB infrared receiver, a USB RF receiver, and a USB audio/video collection compression device or a combination thereof.
  • the TV-side microphone interface is used to connect a microphone.
  • the audio output interface of the USB sound card comprises a left and right two-channel audio interface connected to the television, and a 5.1 channel optical audio interface connected to the audio system in the home.
  • the system for Internet access and interactive entertainment is characterized in that: a USB interface of the computer and a USB Hub circuit, a USB device and an external USB device in the TV interface module form a USB system, and the computer graphics interface A (11)
  • the output video signal is finally transmitted to the TV through the computer interface module and the TV interface module.
  • the USB audio and video capture and compression device digitally collects and compresses the television audio and video signals from the television audio and video signal source, and finally transmits the data to the computer through the television interface module and the computer interface module, wherein the television audio and video signals are
  • the source includes a digital TV set-top box and an analog TV tuner
  • the USB infrared receiver j3 ⁇ 4 receives the infrared signal emitted by the remote controller.
  • the USB graphics card circuit in the computer interface module is connected to the computer through the USB interface of the PC-side graphics card, and is used for receiving display data of the computer, and converting the display data into a video signal and then transmitting the data to the PC-side video signal conversion circuit.
  • the invention also discloses the operation method of the television internet access and interactive entertainment system, characterized in that: the operation mode of the method has a single workstation mode and a dual workstation mode.
  • the specific steps of the single workstation mode are as follows:
  • the computer user and the television user jointly control the same group of application software running under the computer operating system through their respective keyboards, mice or remote control devices, and have the same display content and sound.
  • the specific steps of the dual workstation mode are as follows:
  • the computer user and the television user independently control a group of application software running under the computer operating system through respective keyboards, mice or remote control devices, each having independent display content and sound.
  • the operation mode can also be multi-station mode.
  • Each monitor and TV independently control a group of application software running under the computer operating system through their respective keyboards, mice or remote control devices. Have their own independent display content and sound.
  • the invention fully utilizes the investment of the user on the home PC, provides a cheap and powerful solution for the home user to realize the TV Internet access, simplifies the operation complexity of the television Internet access, and makes the television set Users can easily and easily enjoy multimedia content on the web and on the computer.
  • the invention simultaneously solves a series of problems such as recording of cable television programs, time shifting, and effective real-time interaction between cable television program channels and television viewers.
  • Figure 1 is a schematic view showing the structure of an embodiment of the system of the present invention and its connection.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a single workstation mode of the present invention.
  • Figure 3 is a schematic diagram of the integrated application of the online entertainment and cable digital television of the present invention.
  • FIG. 4 is a schematic diagram of an interactive application of a television program of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic diagram of a dual workstation mode of the present invention.
  • Figure 6 is a schematic illustration of a modified mode of a dual workstation in the present invention.
  • Figure 7 is a block diagram of the inner part of the PCI integrated card.
  • Figure 8 is a circuit schematic diagram of an embodiment of a computer interface module in accordance with the present invention.
  • Fig. 9 is a circuit diagram showing the USB bus processing portion of the PC-side USB drive transceiver circuit in the computer interface module of the present invention.
  • Fig. 10 is a circuit diagram showing the USB bus interface portion of the TV-side USB drive transceiver circuit of the TV interface module of the present invention.
  • Figure 11 is a circuit schematic diagram of an embodiment of a television interface module in accordance with the present invention.
  • Figure 12 is a block diagram showing the principle of extending the USB communication distance in the present invention.
  • FIG. 13 is a schematic diagram of a USB 2.0 graphics card circuit built in the computer interface module of the present invention.
  • FIG 14 is a schematic illustration of a USB 2.0 graphics card circuit in accordance with the present invention.
  • Figure 15 is a schematic illustration of one embodiment of the present invention for transmitting a cable digital television signal to a computer via a television interface module.
  • Figure 16 is a block diagram showing the structure of a TV set of the television of the present invention.
  • Figure 17 is a block diagram showing another block structure of the TV set of the television of the present invention.
  • the system includes a computer 10, a computer PC box 30, a communication line 32, a TV set TV 40, a television set 20, and an external USB device.
  • Computer PC A computer interface module 31 is disposed in the box 30, and a TV interface module 41 is disposed in the TV box 40.
  • the computer interface module 31 has a PC video signal conversion circuit 311, a PC video signal transmission drive circuit 312, a communication line PC side interface 316, a PC end graphics interface 317, a VGA signal multiplexing circuit 314, a VGA output interface 318, and a PC end USB drive transceiver.
  • the VGA output interface 318 can be connected to the display, and the other end is connected to the PC-side graphics interface 317 through the VGA signal multiplexing circuit 314;
  • the PC-side USB driving transceiver circuit 313 is connected to the USB interface 12 of the computer through the PC-side USB interface 315. The other end is connected to the communication line PC side interface 316.
  • the television has a video input interface B21 and an audio interface B22, and the audio interface B22 is further divided into a left channel audio interface 221 and a right channel audio interface 222.
  • the TV interface module 41 has a TV video signal conversion circuit 411, a TV video signal receiving circuit 412, a TV terminal USB drive transceiver circuit 413, a USB Hub circuit 414, a TV terminal USB interface 4191, a communication line TV side interface 416, and a TV terminal video interface. 417, a USB sound card 415, a TV terminal microphone interface 4192, and a TV terminal audio interface 418; one end of the TV video signal conversion circuit 411 is connected to the video input interface B21 of the television through the TV end video interface 417, and the other end thereof passes through the TV video signal receiving circuit.
  • the TV end USB drive transceiver circuit 413 is connected to the USB Hub circuit 414 in the system, the other end of which is connected to the communication line TV side interface 416; the communication line TV side interface 416 is connected to the communication line PC side interface.
  • the 316 is connected by a communication line; the USB Hub circuit 414, the USB sound card 415, and the TV end audio interface 418 are sequentially connected, and the TV end audio interface 418 is further divided into a TV terminal left channel audio interface 4181 and a TV terminal right channel audio interface 4182, respectively.
  • the external USB device 60 receives the remote A signal device 61, and is connected to the USB Hub circuit 414 via the TV USB interface 4191; microphone 50 microphone 4192 is connected via the TV USB sound card 415 interfaces.
  • a USB device 601 is further integrated in the TV interface module 41, and the USB device 601 is connected to the USB Hub circuit 414.
  • the USB-side USB driver transceiver circuit 313 receives the USB first signal sent from the computer to the USB device, and transmits the signal through the PC-side interface of the communication line after driving; on the other hand, receives the USB second from the communication line through the communication line PC interface. The signal is sent to the computer.
  • the USB terminal USB driver transceiver circuit 413 receives the USB second signal sent by the USB device forwarded by the USB Hub circuit, and after driving, outputs the signal through the TV side interface of the communication line; Receiving, by the communication line interface, the USB first signal from the communication line and forwarding to the USB Hub circuit;
  • video input interface B21 and TV video interface 417 or PC graphics interface 317 is one of VGA, S-Video, composite video Composite Video and DVI interface.
  • the communication line 3 is a common CAT5 Category 5 line, a CAT5E Super Category 5 line or a connection line composed of 4 pairs of twisted pairs.
  • the external USB device 60 is one of USB-PS2 interface converter, USB infrared receiver, USB RF receiver and USB audio and video capture compression device or a combination thereof; USB audio and video capture compression device is used for TV audio and video signals
  • the TV audio and video signals from the source are digitally collected and compressed and sent to the computer through the USB interface 12, wherein the signal source includes a cable digital TV set-top box and an analog TV tuner; the USB infrared receiver is used to receive the infrared signal emitted by the remote controller; USB radio frequency The receiver is used to receive the radio frequency signal;
  • the USB interface includes a standardized USB 1.0 interface, a USB 1.1 interface, and a USB 2.0 interface.
  • USB device - USB - PS2 interface converter can be used as a built-in device of the TV interface module, or as an external device to connect to the system.
  • the VGA signal output from the graphics card 13 of the computer is converted into S-Video by the PC video signal conversion circuit 311 of the computer interface module 31, and then transmitted to the communication line 32 by the PC video signal transmission driving circuit 312.
  • the PC-side USB drive transceiver circuit 313 in the computer interface module 31 is responsible for receiving the USB first signal from the computer USB interface 12 and driving it to be forwarded to the communication line 32, and receiving the USB second signal on the communication line and performing demodulation. Forward to the computer.
  • the computer interface module 31 has a built-in VGA signal multiplexing circuit 314 for forwarding the VGA signal from the host of the PC to the VGA output interface 318. This VGA output interface 318 of the computer interface module can be used to interface to the computer's display 18 when the computer is operating in a single station mode.
  • the TV video signal receiving circuit 412 receives the video signal from the computer 10 of the communication line 32 and restores it to an S-Video signal, and then is converted into a composite video signal by the TV video signal conversion circuit 411 and then transmitted to the television set 20, It can be seen that the video signal output by the computer 10 is finally displayed on the screen of the television 20.
  • the TV interface module 41 has a built-in USB sound card 415.
  • the two-channel sound signal outputted by the computer 10 is finally passed through the USB interface 12 of the computer, the computer interface module 31, the communication line 32, the TV terminal USB drive transceiver circuit 413, the USB Hub circuit 414, and the USB sound card 415 inside the TV interface module 41.
  • Wireless received by external USB device 60 The remote control signal and the sound signal from the microphone 50 are ultimately transmitted to the computer 10 in the opposite direction.
  • a computer user and a television user jointly control the same group of application software running under the computer operating system through respective keyboards, mice or other devices, and the built-in sound card 17 of the computer 10 is connected to the speaker. .17-1 and microphone 17-2, the display 18 is connected to the computer interface module 31.
  • the wireless keyboard 63, the wireless mouse 62 or the remote control device 61 of the television user is connected to the TV terminal USB interface 4191 via a wireless receiving device and performs related operations, and the digital television set top box 47 passes through the USB audio and video capture compression device 45 or the infrared transmitter 46 and the television.
  • the machine interface module 41 is connected, and the television interface module 41 is connected to the television set 20 through the TV end audio interface 418 and the TV end video interface 417.
  • the TV interface module 41 increases the input of the TV audio and video signals from the digital TV set-top box, so that the computer user can watch and record the cable digital TV program on the computer, and the TV user 5 can enjoy the functions of the TV program time shifting and the TV program interaction. You can also watch TV programs that have been recorded on the computer's 10 hard disk.
  • the computer 10 and the television 20 are connected together through a computer interface module 31, a communication line 32, and a television interface module 41.
  • the remote control device 61, the wireless mouse 62, and the wireless keyboard 63 are remotely connected through the television interface module 41.
  • the computer 10 is controlled to access the Internet via a broadband interface.
  • All multimedia content from the Internet is first processed by the computer 10, and the processed results of the computer 10 are sent to the television set 20 in a video and audio manner.
  • the television user 5 interactively controls the multimedia content through the USB device connected to the TV interface module 41.
  • the television audio and video signal input of the digital television set top box on the television interface module 41 enables the computer user to watch and record the cable digital television program on the computer, and the television user 5 can enjoy the functions of the TV program time shifting and the television program interaction. You can also watch TV programs that have been recorded on the computer's 10 hard disk.
  • Hunan Satellite TV is playing the TV show of "Da Jang Geum".
  • the TV viewer has been away for 23 minutes. Through the time shift function, he can watch the video broadcasted 23 minutes ago.
  • the implementation and operation method of the TV program time shifting are as follows.
  • the "Da Jang Geum" program is transmitted to the digital TV set-top box in the user's home through the cable digital television network, and then to the TV interface module 41; and then transmitted to the computer 10 through the communication line 32 and the computer interface module 31.
  • the computer 10 After receiving the pause command, the computer 10 buffers the television program; the television screen is tentatively set.
  • the computer 10 After receiving the TV broadcast command, the computer 10 starts to play the cached TV program 23 minutes ago, and continues to cache the TV program that the current cable digital TV station is still playing.
  • the "Interactive Window” continues to display the latest votes for each player.
  • USB camera on the television set 20 is finally connected to the computer 10 via the television interface module 41.
  • "Hunan Satellite TV” can video-interview TV viewers participating in the program through the Internet at the interactive server, and display the viewer's camera on the TV channel, allowing TV viewers across the country to further participate in live TV programs.
  • the computer user and the television user independently control a group of application software running under the computer operating system through their respective keyboards, mice, or other devices, each having an independent display. Content and sound output.
  • the built-in sound card 17 of the computer 10 is connected to a speaker 17-1 and a microphone 17-2.
  • the display 18 is connected to a graphics card 13 in the computer 10, and a graphics card 13-2 is added to the computer 10.
  • the graphics card 13-2 is connected to the computer interface module 31.
  • the wireless keyboard 63, the wireless mouse 62 or the remote control device 61 of the television user is connected to the TV terminal USB interface 4191 through the wireless receiving device and performs related operations, and the digital television set top box 47 passes the USB sound.
  • the video capture compression device 45 is connected to the television interface module 41, and the television interface module 41 passes through the audio output interface 418 and the video output interface. 07 002397
  • the B417 is connected to the television set 20.
  • the computer 10 is equipped with a graphics card and a second graphics card.
  • the computer user and the television user can use the computer independently at the same time, and each has independent display and sound input and output, and does not interfere with each other.
  • the computer 10 also needs to install Windows multi-station sharing software.
  • the display is not connected to the video output interface in computer interface module 31.
  • the PCI graphics card, USB interface circuit and computer interface module of the computer 10 are integrated into a PCI integrated card 19.
  • the computer 10 is equipped with a graphics card 13 and a PCI integrated card 19, and the display 18 is connected to the graphics card 13.
  • the computer user uses the computer 10 through the display 18 and the keyboard and mouse on the computing side, from the computer 10 to
  • the video of the television set 20 is output through the PCI integrated card 19, and the television user remotely operates the computer 10 via a wireless PC keyboard or remote controller connected to the side of the television interface module 41, and the computer user and the television user do not interfere with each other.
  • the PCI graphics card circuit 191 directly carries the S-Video output, and the signal is output to the twisted pair transmission PC video signal transmission driving circuit 312, and then transmitted through the communication line PC side interface 316.
  • the communication line PC side interface 316 is also connected to the PC side USB drive transceiver circuit 313, the PC side USB drive transceiver circuit 313 is connected to the PCI to USB conversion control circuit 192, and then the PCI bus controller 193 is connected to the PCI bus 194.
  • the integrated computer interface module does not need to be converted into a video format, and there is no need to connect an external power supply.
  • the benefit of this implementation is that it reduces overall costs and simplifies installation, making it easy for users to use.
  • the computer interface module 31 is composed of a video processing main chip U1 to form a PC video signal conversion circuit 311, Q1 to Q3 constitute a VGA signal multiplexing circuit 314, and outputs a VGA signal to the VGA output interface 318, and the video output interface 318 is connected to the computer.
  • Display 18 the computer interface module 31 is composed of a video processing main chip U1 to form a PC video signal conversion circuit 311, Q1 to Q3 constitute a VGA signal multiplexing circuit 314, and outputs a VGA signal to the VGA output interface 318, and the video output interface 318 is connected to the computer. Display 18.
  • the video processing main chip U1 is also connected to a PC video signal transmission driving circuit 312 composed of an operational amplifier U3, and finally a video signal differential output is generated by the operational amplifier U3.
  • the USB bus processing portion is composed of a USB processing main chip U4, and the USB driving chips U6, U7 are respectively connected to two sets of twisted pairs in the communication line 32.
  • USB processing main chip U4's 8th and 27th feet are connected to the USB module interface 12 of the computer 10 through R14, R16, R34 (USB processing main chip U4 is Xilinx Spartan series FPGA chip XCS40XL type chip).
  • the USB bus interface part of the TV interface module is composed of a TV terminal USB main control chip U8, and the USB drive chips U9 and U11 are respectively connected to two sets of twisted pairs in the communication line 32.
  • the 40th and 41st legs of the USB main control chip U8 of the TV are connected to the USB function expansion unit (the TV terminal USB main control chip U8 is the chip of the Xilinx Spartan series FPGA chip XCS40XL model).
  • FIG. 11 is a circuit schematic diagram of an embodiment of a television interface module according to the present invention.
  • the USB interface 4191 is composed of a USB interface chip U14, which is connected to a USB Hub circuit 414, and the USB Hub circuit 414 is composed of a USB Hub chip U12.
  • the USB Hub chip U12 is connected to the TV terminal USB driver transceiver circuit 413, the audio processing chip 1113 and the capacitor 07, €8. 5, 3, crystal oscillator Y3, resistors R8, R9, R11 together constitute a USB sound card 415, connected to the TV's two-channel audio input and microphone input.
  • FIG. 12 is a PC-side USB driver transceiver circuit 313 and a TV-side USB driver transceiver circuit for extending the USB communication distance in the computer interface module 31 and the TV interface module 41, and conforming to the USB1.1 specification.
  • the USB signals D+ and D- from the USB interface 12 of the computer 10 are received by the USB 1.1 receiving module, and then transmitted by the twisted pair under the control of the control state machine.
  • the module is forwarded to a pair of twisted pairs in the CAT5 cable of the communication line 32; the USB signals D+ and D- of a pair of twisted pairs in the CAT5 cable from the communication line 32 are received by the twisted pair receiving module, and are in a control state.
  • the USB1.1 transmission module is forwarded to the USB interface of the computer 10.
  • the control state machine receives signals from the computer and the twisted pair, and controls the time when the twisted pair transmission module and the USB 1.1 transmission module send signals according to the current USB communication state.
  • the USB signals D+ and D- of the same pair of twisted pairs in the CAT5 cable of the communication line 32 are received by the twisted pair receiving module, and then controlled by the control state machine.
  • the USB1.1 sending module forwards to the upstream UpstreamUSB interface of the USB Hub circuit 414; the USB signals D+ and D- from the USB Hub circuit uplink UpstreamUSB interface are received by the USB 1.1 receiving module, under the control of the control state machine,
  • the twisted pair transmission module is forwarded to a pair of twisted pairs in the CAT5 cable.
  • the control state machine receives signals from the USB Hub circuit and the twisted pair, and controls the time when the USB1.1 transmitting module and the twisted pair transmitting module send signals according to the current USB communication state.
  • circuit functions in the two wireframes in Figure 12 can be completed by a Xilinx Spartan series FPGA chip XCS40XL model as the main chip. ,
  • FIG. 13 is a schematic diagram of an embodiment of a USB 2.0 graphics card circuit built in the computer interface module of the present invention.
  • the computer interface module 31 does not need to be connected to the graphics card 13 of the computer 10.
  • the USB graphics card circuit 319 inputs display data from the USB2.0 interface of the computer 10, converts the display data into a composite video signal, and outputs the composite video pair.
  • Stranded transmission transmission driver circuit 312 o This USB graphics circuit 319 can replace the second graphics card 13-2 in the dual workstation mode in the above figure.
  • FIG. 14 is a schematic diagram of an embodiment of a USB2.0 graphics card circuit.
  • the USB to PCI bridge chip NET2282 is connected to ATI's PCI interface graphics chip ADEON 7500 via a PCI bus interface.
  • the RADEON7500 can directly output composite video signals.
  • an embodiment of transmitting a cable digital television signal to a computer via a television interface module As shown, the cable digital television audio and video signals from the digital television set top box 47 are finally sent to the computer 10 via the USB audio and video capture compression box 45 via the television interface module 41.
  • the television interface module 41 is externally connected to a USB infrared transmitter 46, and the orientation of the transmitter must be aligned with the infrared receiver of the cable digital set top box 47, so that the computer user can remotely adjust the television when watching the television program.
  • the television interface module 41 is also externally connected with a USB 5.1 channel sound card 415, which is connected to the home audio system 44 via the optical fiber 43, so that the television user 5 can enjoy high quality audio from the computer 10. signal.
  • the USB device 601 of the TV interface module 41 is connected to the USB Hub circuit, and has a plurality of USB interfaces 4191-1, 4191-2, and 4191-3 to connect a plurality of USB devices.
  • the invention provides a cheap and powerful solution for the home users to realize the Internet access of the television, and simplifies the operation complexity of the television Internet access, so that the television user can conveniently and conveniently enjoy the multimedia content on the Internet and the computer.
  • the invention simultaneously solves a series of problems such as recording of cable television programs, time shifting, and effective real-time interaction between cable television program channels and television viewers.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Two-Way Televisions, Distribution Of Moving Picture Or The Like (AREA)

Description

电视机上网和交互娱乐的系统与方法及 PC盒与 TV盒 技术领域 .
本发明涉及一种电视机上网技术， 尤其涉及一种电视机上网和交互娱乐 的系统及方法， 本发明还涉及 --种用于实现电视机上网和交互娱乐的计算机
PC盒与电视机 TV盒。
背景技术
随着互联网应用的深入和宽带网络的普及， 互联网上涵盖社会方方面面 的各种多媒体内容正日益丰富， 通过互联网的各种多媒体通信和交流工具也 逐渐转向主流。 互联网正在从最初的通信和信息获取的工具演变为人们工作、 学习、 沟通、 娱乐等的全方位平台， 人们在工作和生活上对互联网的依赖感 曰渐增大， 全球的上网人数特别是宽带上网人数仍在快速增长中。 家庭住宅 是人们办公室之外接入互联网的的最主要地点， 因而近年来家庭宽带接入用 户数增长最为迅速。
目前，人们在家中书房通过电脑来近距离欣赏 Internet网上的多媒体内容、 从网上下载电影等各种多媒体文件、 存储和观看数码相机的照片、 数码摄像 机上的录像等已比较普遍。 问题是， 在书房电脑屏幕上欣赏这些多媒体内容, 尤其是长时间欣赏， 人们无法获得比较轻松休闲的体验。
而通过电视机在客厅或卧室从较远距离以比较轻松休闲的方式来欣赏网 上或家庭电脑上的多媒体内容， 目前还缺少比较好的手段。 目前最普遍的做 法是， 增添一台娱乐电脑， 专门用于电视机网上娱乐。 这台娱乐电脑其实与 用户已有的家庭电脑功能并无不同， 很多家庭难以承受这种重复投资。 而且 这两台电脑之间要共享信息和共享上网， 安装和操作方法也颇为复杂。 另外, 由于各种应用软件频繁升级和病毒在网上的广泛传播， 电脑的维护工作量不 小， 增加一台电脑， 即增加了一台电脑的维护工作量。
另一种方法是， 向 IFTV运营商申请 I TV服务，通过专门的 IP机顶盒来 实现电视机网上娱乐。 这种方法也有不少问题。 首先， IPTV服务目前还没有 广泛开展， 而且短时间内也无法普及； 同时， IFTV服务所能提供的内容， 完 全受 IPTV运营商的限制。 而且 IP机顶盒一般不能共享家庭电脑上的内容， 即使要共享电脑上的内容， 操作也很复杂。当然， IPTV服务费也是一个问题， 在宽带上网费之外增加〜笔 IPTV服务费，对于很多家庭而言是一个额外的经 济负担。
如何通过电视机以比较轻松休闲的方式来欣赏网上或家庭电脑上的多媒 确认本 体内容而不大幅度增加成本、 不过多增加操作复杂度和维护工作量， 一直是 没有解决的问题。 ·
另外， 通过有线数字电视网或模拟电视网目前仍是收看电视节目的主要 方式。 但目前用户还无法通过比较经济可行的手段进行电视节目录制、 电视 时光平移， 各有线电视节目频道也缺乏有效的手段与广大电视观众进行实时 互动。
发明内容
本发明的目的是为了解决上面所述的技术缺陷， 避免现有方法的诸多不 足， 提出一种简便的可实现电视机上网和交互娱乐的系统和方法， 还提出了 用于实现电视机上网和交互娱乐的计算机 PC盒与电视机 TV盒。本发明充分 利用了用户在家用计算机上的投资， 为家庭用户实现电视机上网提供了廉价 而功能强大的解决方案， 简化了电视机上网的操作复杂度， 使得电视机用户 可以非常方便轻松地欣赏网上和电脑上的多媒体内容。 本发明同时较好地解 决了有线电视节目的录制、 时光平移及有线电视节目频道与电视观众有效地 进行实时互动等一系列的技术问题。
为了解决上面所述的技术问题， 本发明采用以下的技术方案：
本发明公开了一种计算机 PC盒， 包括 PC盒体， 所述的 PC盒体内安装 有计算机接口模块， 所述的计算机接口模块集成有： PC视频信号发送驱动电 路、 通信线 PC侧接口、 PC端显卡接口、 PC端 USB驱动收发电路和 PC端 USB接口； PC视频信号发送驱动电路的一端连接 PC端显卡接口， 其另一端 连接通信线 PC侧接口； PC端 USB驱动收发电路的一端连接 PC端 USB接口， 其另一端连接通信线 PC侧接口。
所述的计算机接口模块内还集成有 VGA信号复用电路和 VGA输出接口， VGA输出接口通过 VGA信号复用电路连接 PC端显卡接口。
所述的计算机接口模块内还集成有 PC 视频信号转换电路， 其一端连接
PC端显卡接口， 另一端连接 PC视频信号发送驱动电路。
作为一种优先方案， 所述的计算机接口模块内还集成有 USB显卡电路和 USB显卡接口， USB显卡电路一端与 PC视频信号转换电路连接， 其另一端 连接 USB显卡接口。
所述的 USB显卡电路具有 USB到 PCI的桥接电路、 显卡电路， 桥接电 路一端连接 USB显卡接口， 另一端通过 PCI总线接口与显卡电路相连。
本发明还公开一种电视机 TV盒， 包括 TV盒体， 所述的 TV盒体内安装 有电视机接口模块， 所述的电视机接口模块集成有： TV视频信号接收电路、 TV端 USB驱动收发电路、 USB Hub电路、通信线 TV侧接口和 TV端视频接 口； TV视频信号接收电路的一端连接 TV端视频接口， 其另一端连接通信线 TV侧接口； TV端 USB驱动收发电路的一端连接系统中的 USB Hub电路， 其另一端连接通信线 TV侧接口。
所述的电视机接口模块还集成有 TV视频信号转换电路， 其一端连接 TV 端视频接口， 另一端连接 TV视频信号接收电路。
作为一种优选方式， 所述的电视机接口模块还集成有： USB设备、 TV端 USB接口，所述的 USB设备连接 USB Hub电路； TV端 USB接口连接 USB Hub 电路。
所述的 USB设备为 USB声卡， USB声卡连接 USB Hub电路， 其中， 所 述的 USB声卡集成有 TV端音频接口和 TV端麦克风接口。
所述的 USB设备为 USB— PS2接口转换器、 USB红外接收器、 USB射频 接收器及 USB音视频采集压缩设备之一或其组合。
本发明还公开了一种实现电视机上网和交互式娱乐的系统， 包括计算机、 电视机及通信线， 系统包括如上所述的计算机 PC盒， 还包括如上所述的电视 机 TV盒， 其中， 计算机的显卡接口 A连接计算机 PC盒的 PC端显卡接口； 计算机的 USB接口连接 PC端 USB接口； PC端 USB驱动收发电路一方面接 收计算机发往 USB设备的 USB第一信号， 经驱动后通过通信线 PC接口进行 信号输出； 另一方面通过通信线 PC接口接收来自通信线的 USB第二信号并 输送到计算机内； 计算机 PC盒的通信线 PC侧接口通过通信线与电视机 TV 盒的通信线 TV侧接口相连接，实现计算机模块与电视机模块间的信号及数据 传输； 电视机 TV盒的 TV端视频接口连接电视机的视频输入接口 B; TV端 音频接口连接电视机音频接口 B ； TV端 USB驱动收发电路一方面接收 USB Hub电路转发的 USB设备发出的 USB第二信号，经驱动后通过通信线 TV接 口进行信号输出； 另一方面通过通信线接口接收来自通信线的 USB第一信号 并转发给 USB Hub电路。
其中： 计算机 PC盒的 VGA输出接口连接显示器。
通信线为普通 CAT5五类线、 CAT5.E超五类线或是由 4对双绞线组成的 连接线； USB接口包括规范的 USB1.0接口、 USB1.1接口和 USB2.0接口。
作为一种优选方案： 计算机包括有第二显卡， 其中显卡连接 PC端显卡接 口， 第二显卡连接显示器； 或者显卡连接显示器， 第二显卡连接 PC端显卡接 □。
作为上述优选方案的改进方案： 第二显卡与计算机接口模块集成为 PCI 综合卡， 所述的 PCI综合卡设置在计算机中并通过通信线与电视机接口模块 连接。 '
其中： 所述的显卡及第二显卡可以是计算机主板上的集成显卡， 也可以 是插在计算机主板 PCI、 AGP或 PCI-Express插槽 ±的独立显卡。
作为一种优选方案， 该系统还包括有外部 USB 设备， 所述的外部 USB 设备与 TV端 USB接口相连接。 所述的外部 USB设备为 USB声卡、 USB— PS2接口转换器、 USB红外接收器、 USB射频接收器及 USB音视频釆集压 缩设备之一或其组合。
所述的 TV端麦克风接口用来连接麦克风。
所述的 USB声卡其音频输出接口包括接电视机的左右双声道音频接口， 和接家庭内的音响系统的 5.1声道光纤音频接口。
进一步的， 本发明所述的上网和交互娱乐的系统， 其特征在于： 计算机 的 USB接口与电视机接口模块内的 USB Hub电路、 USB设备和外部 USB设 备构成一个 USB系统， 计算机的显卡接口 A ( 11 ) 输出的视频信号通过计算 机接口模块、 电视机接口模块最终传送给电视机。
较好的， 其中： USB音视频采集压缩设备将电视音视频信号源发出的电 视音视频信号进行数字化采集压缩后通过电视机接口模块、 计算机接口模块 最终传送给计算机， 所述的电视音视频信号源包括数字电视机顶盒、 模拟电 视调谐器； USB红外接收器 j¾于接收遥控器发射出的红外信号。
计算机接口模块内的 USB显卡电路通过 PC端显卡 USB接口与计算机相 连接， 用于接收计算机的显示数据， 并将显示数据转换成视频信号后输送至 PC端视频信号转换电路。
本发明还公开了所述的电视机上网和交互娱乐系统的操作方法， 其特征 在于： 所述的方法的操作模式具有单工作站模式和双工作站模式。
所述的单工作站模式的具体步骤为： 计算机用户和电视机用户通过各自 的键盘、 鼠标或遥控设备共同控制同一组运行在计算机操作系统下的应用软 件， 具有相同的显示内容和声音。
所述的双工作站模式的具体步骤为： 计算机用户和电视机用户通过各自 的键盘、 鼠标或遥控设备各自独立控制一组运行在计算机操作系统下的应用 软件， 各自具有独立的显示内容和声音。 , 此外， 若显示器具有多台， 其操作模式也可以为多工作站模式， 每台显 示器与电视机都通过各自的键盘、 鼠标或遥控设备各自独立控制一组运行在 计算机操作系统下的应用软件， 具有各自独立的显示内容和声音。
与现有技术相比较， 本发明充分利用了用户在家用 PC上的投资， 为家庭 用户实现电视机上网提供了廉价而功能强大的解决方案， 简化了电视机上网 的操作复杂度， 使得电视机用户可以非常方便轻松地欣赏网上和电脑上的多 媒体内容。 本发明同时较好地解决了有线电视节目的录制、 时光平移及有线 电视节目频道与电视观众有效地进行实时互动等一系列问题。
附图说明
图 1是本发明中系统的一种实施例的结构及其连接方式示意图。
图 2是本发明的单工作站模式示意图。
图 3.是本发明的网上娱乐和有线数字电视综合应用示意图。
图 4是本发明的电视节目互动应用示意图。 ， 图 5是本发明的双工作站模式示意图。
图 6是本发明中双工作站改进模式的示意图。
图 7是 PCI综合卡的内'部方框示意图。
图 8是本发明中计算机接口模块一种实施例的电路原理图。
图 9是本发明中计算机接口模块中 PC端 USB驱动收发电路的 USB总线 处理部分的电路原理图。
图 10是本发明中电视机接口模块中 TV端 USB驱动收发电路的 USB总 线接口部分的电路原理图。
图 11是本发明中电视机接口模块一种实施例的电路原理图。
图 12是本发明中延长 USB通信距离的原理方框示意图。
图 13是本发明中计算机接口模块内置 USB2.0显卡电路的示意图。
图 14是本发明中 USB2.0显卡电路的示意图。
图 15是本发明通过电视机接口模块将有线数字电视信号发送到计算机的 一种实施例的示意图。
图 16是本发明的电视机 TV盒的一种模块结构图。
图 17是本发明的电视机 TV盒的另一种模块结构图。
具体实施方式
下面结合附图及各实施例对本发明作进一步详尽的描述。
请一并参阅图 1、图 16和图 17，本系统包括计算机 10、计算机 PC盒 30、 通信线 32、 电视机 TV盒 40、 电视机 20和外部 USB设备。 其中： 计算机 PC 盒 30内安置有计算机接口模块 31、 电视机 TV盒 40内安置有电视机接口模 块 41。
计算机接口模块 31具有 PC视频信号转换电路 311、 PC视频信号发送驱 动电路 312、通信线 PC侧接口 316、 PC端显卡接口 317、 VGA信号复用电路 314、 VGA输出接口 318、 PC端 USB驱动收发电路 313和 PC端 USB接口 315； PC视频信号转换电路 311的一端通过 PC端显卡接口 317连接计算机的 显卡接口 Al l , 其另一端通过 PC视频信号发送驱动电路 312连接通信线 PC 侧接口 316; VGA输出接口 318—端可连接显示器， 另一端通过 VGA信号 复用电路 314与 PC端显卡接口 317相连接； PC端 USB驱动收发电路 313的 —端通过 PC端 USB接口 315连接计算机的 USB接口 12，其另一端连接通信 线 PC侧接口 316。
电视机具有视频输入接口 B21和音频接口 B22， 音频接口 B22又分另左 声道音频接口 221和右声道音频接口 222。
电视机接口模块 41具有 TV视频信号转换电路 411、 TV视频信号接收电 路 412、 TV端 USB驱动收发电路 413、 USB Hub电路 414、 TV端 USB接口 4191、 通信线 TV侧接口 416、 TV端视频接口 417、 USB声卡 415、 TV端麦 克风接口 4192和 TV端音频接口 418; TV视频信号转换电路 411的一端通过 TV端视频接口 417连接电视机的视频输入接口 B21， 其另一端通过 TV视频 信号接收电路 412连接通信线 TV侧接口 416; TV端 USB驱动收发电路 413 的一端连接系统中的 USB Hub电路 414，其另一端连接通信线 TV侧接口 416; 通信线 TV侧接口 416与通信线 PC侧接口 316通过通信线连接； USB Hub电 路 414、 USB声卡 415、 TV端音频接口 418依次连接， TV端音频接口 418 又分为 TV端左声道音频接口 4181和 TV端右声道音频接口 4182， 分别与电 视机的左声道音频接口 221和右声道音频接口 222对应连接； 外部 USB设备 60接收遥控设备 61的信号， 并通过 TV端 USB接口 4191连接至 USB Hub 电路 414; 麦克风 50通过 TV端麦克风接口 4192连接 USB声卡 415。
其中， 如图 17所示， 在电视机接口模块 41内还集成有 USB设备 601， 该 USB设备 601连接 USB Hub电路 414。
PC端 USB驱动收发电路 313—方面接收计算机发往 USB设备的 USB第 一信号， 经驱动后通过通信线 PC侧接口进行信号输出； 另一方面通过通信线 PC接口接收来自通信线的 USB第二信号并输送到计算机内。
TV端 USB驱动收发电路 413—方面接收 USB Hub电路转发的 USB设备 发出的 USB第二信号， 经驱动后通过通信线 TV侧接口进行信号输出； 另一 方面通过通信线接口接收来自通信线的 USB第一信号并转发给 USB Hub电 路；
显卡接口 All、视频输入接口 B21和 TV端视频接口 417或 PC端显卡接 口 317为 VGA、 S- Video、 复合视频 Composite Video及 DVI接口之一。 通信 线 3为普通 CAT5五类线、 CAT5E超五类线或由 4对双绞线组成的连接线。
系统中，外部 USB设备 60为 USB—PS2接口转换器、 USB红外接收器、 USB射频接收器及 USB音视频采集压缩设备之一或其组合； USB音视频采集 压缩设备用于将电视音视频信号源发出的电视音视频信号进行数字化采集压 缩后通过 USB接口 12发送到计算机， 其中信号源包括有线数字电视机顶盒、 模拟电视调谐器； USB红外接收器用于接收遥控器发射出的红外信号； USB 射频接收器用于接收射频信号； USB接口包括规范的 USB1.0接口、 USB1.1 接口禾 B USB2.0接口。 ·
USB设备中 USB— PS2接口转换器、 USB红外接收器、 USB射频接收 器及 USB音视频采集压缩设备， 既可以作为电视机接口模块的内置设备， 也 可以作为外置设备连接本系统。
细叙本发明图 1的工作原理：
图 1中， 计算机的显卡 13输出的 VGA信号在计算机接口模块 31的 PC 视频信号转换电路 311被转转换成 S-Video后， 再由 PC视频信号发送驱动电 路 312发送到通信线 32上。 计算机接口模块 31中的 PC端 USB驱动收发电 路 313负责接收来自计算机 USB接口 12的 USB第一信号加驱动后转发到通 信线 32上， 并接收通信线上的 USB第二信号并进行解调后转发给计算机。 ' 在图 1中， 计算机接口模块 31 内置了 VGA信号复用电路 314， 用于将 来自 PC机主机的 VGA信号转发到 VGA输出接口 318。当计算机工作在单工 作站方式时，计算机接口模块的这个 VGA输出接口 318可以用来接计算机的 显示器 18。
如图 1， TV视频信号接收电路 412接收来自通信线 32的计算机 10的视 频信号并还原成 S-Video信号， 然后被 TV视频信号转换电路 411转换成复 合视频信号后发送到电视机 20， 我们可以看到计算机 10输出的视频信号最 终显示在电视机 20屏幕上。
如图 1， 电视机接口模块 41内置了 USB声卡 415。 计算机 10输出的双 声道声音信号通过计算机的 USB接口 12、 计算机接口模块 31、 通信线 32、 电视机接口模块 41内部的 TV端 USB驱动收发电路 413、USB Hub电路 414、 USB声卡 415最终被输出到电视机 20上。 外部 USB设备 60接收到的无线 遥控器信号和来自麦克风 50的声音信号， 通过相反的方向， 最终被传输到计 算机 10。
请参阅图 2， 为本发明的单工作站模式，计算机用户和电视机用户通过各 自的键盘、 鼠标或其他设备共同控制同一组运行在计算机操作系统下的应用 软件， 计算机 10的内置声卡 17连接扬声器.17-1和麦克风 17-2， 显示器 18 连接在计算机接口模块 31上。 电视机用户的无线键盘 63、 无线鼠标 62或遥 控设备 61通过无线接收设备连接至 TV端 USB接口 4191并进行相关操作， 数字电视机顶盒 47通过 USB音视频采集压缩设备 45或红外发射器 46与电 视机接口模块 41连接， 电视机接口模块 41通过 TV端音频接口 418、 TV端 视频接口 417与电视机 20连接。
电视机接口模块 41 增加连接来自数字电视机顶盒的电视音视频信号输 入， 这样计算机用户可以在计算机上收看和录制有线数字电视节目， 电视机 用户 5 可以享受电视节目时光平移、 电视节目互动等功能， 也可以观看以往 录制在计算机 10硬盘上的电视节目。
请参阅图 3， 计算机 10、 电视机 20之间通过计算机接口模块 31、通信线 32和电视机接口模块 41连接在一起， 遥控设备 61、 无线鼠标 62和无线键盘 63通过电视机接口模块 41远程控制计算机 10， 计算机 10通过宽带接口接入 互联网。
来自互联网的所有多媒体内容首先由计算机 10进行处理， 计算机 10处 理后的结果以视频和音频的方式发送到电视机 20。 电视机用户 5通过接到电 视机接口模块 41 的 USB设备对多媒体内容进行交互控制。 在电视机接口模 块 41上的数字电视机顶盒的电视音视频信号输入， 使电脑用户可以在电脑上 收看和录制有线数字电视节目， 电视机用户 5 可以享受电视节目时光平移、 电视节目互动等功能， 也可以观看以往录制在计算机 10硬盘上的电视节目。
例如： 湖南卫视正在播放 "大长今" 的电视节目， 电视观众由于走开了 23分钟， 通过时光平移功能， 他可以观看 23分钟前播出的视频。
电视节目时光平移实现方式和操作方法如下。
( 1 ) "大长今"节目通过有线数字电视网传输到用户家中的数字电视机顶 盒， 再接入到电视机接口模块 41 ; 然后通过通信线 32和计算机接口模块 31， 发送到计算机 10。
(2 )电视机用户 5在需要暂时离开电视机前，按计算机遥控器 61上的"电 视暂停"键。
(3 ) 电视机接口模块 41上连接的 USB红外接收器将收到的 "电视暂停" 信号转发给计算机 10。
(4 )计算机 10收到暂停指令后， 对电视节目进行缓存； 电视画面被暂定。
( 5 ) 23分钟后， 电视机用户 5返回后， 按计算机遥控器 61上的 "电视播 放键"。
( 6 ) 计算机 10收到电视播放指令后， 开始播放缓存的 23分钟前的电视 节目， 同时继续缓存当前有线数字电视台仍在继续播放的电视节目。
请参阅图 4， 为电视节目互动的一个例子。 例如， "湖南卫视"正在通过有 线数字电视系统播出 "超女"选拔实况， "湖南卫视" 同时在互联网上设置了 "互动服务器"。 计算机 10已预先下载安装了一个 "湖南卫视"的互动软件。
电视机用户 5在观看"超女"选拔实况时，通过按无线遥控器 61上的"电 视互动键"，电视机屏幕上即出现 "超女"选拔 "互动窗口"， "超女"选拔实 况和互动投票画面同时显示在电视屏幕上。 · 电视观众可以通过遥控器实施投票， 并通过互动窗口看到投票过程和实 时的投票结果。 这个例子中， 我们设想的投票过程如下需要互动软件配合： 1、 观众想要给 "2#"投票。 通过 "超女"互动窗口的提示， 需要按数字 键 "2 "。
2、 观众按了 "2 " 数字键， 互动窗口中的红颜色变成绿颜色。
3、 观众按确认键， "互动窗口" 出现几秒钟的提示信息， 提示观众投票 完成。
4、 "互动窗口"继续显示各选手的最新得票数。
同时， 电视机 20上的 USB摄像头通过电视机接口模块 41最终连到的计 算机 10。 "湖南卫视"可以在互动服务器通过互联网随时视频采访参与节目的 电视观众， 并将观众的摄像显示在电视频道上， 让遍布全国的电视观众更进 一步地参与到实况电视节目中来。
请参阅图 5， 如图 5所示的双工作站模式， 计算机用户和电视机用户通过 各自的键盘、 鼠标或其他设备各自独立控制一组运行在计算机操作系统下的 应用软件， 各自具有独立的显示内容和声音输出。 计算机 10 的内置声卡 17 连接扬声器 17-1和麦克风 17-2, 显示器 18连接在计算机 10内的显卡 13上， 计算机 10内另加了一块显卡 13-2。 该显卡 13-2与计算机接口模块 31进行连 接。 与单工作站方式相同， 在电视机侧， 电视机用户的无线键盘 63、 无线鼠 标 62或遥控设备通 61通过无线接收设备连接至 TV端 USB接口 4191并进行 相关操作， 数字电视机顶盒 47通过 USB音视频采集压缩设备 45与电视机接 口模块 41连接， 电视机接口模块 41通过音频输出接口 418、 视频输出接口 07 002397
B417与电视机 20连接。
计算机 10安装了显卡及第二显卡， 计算机用户和电视机用户可以同时独 立使用计算机， 各自有独立的显示和声音输入输出， 相互不干扰。为实现双工 作站方式工作， 计算机 10上还需要安装 Windows多工作站共享软件。 与图 2 不同的是， 显示器没有连接在计算机接口模块 31中的视频输出接口。
请参阅图 6， 为双工作站改进模式， 计算机 10的 PCI显卡、 USB接口电 路和计算机接口模块集成为一块 PCI综合卡 19。如图所示， 计算机 10内装了 一块显卡 13和一块 PCI综合卡 19， 显示器 18接在显卡 13上， 电脑用户通过 显示器 18和计算.机侧的键盘和鼠标来使用计算机 10， 从计算机 10到电视机 20的视频通过 PCI综合卡 19输出， 电视机用户通过接在电视机接口模块 41 侧的无线 PC键盘或遥控器远程操作计算机 10， 电脑用户和电视机用户相互 不干扰。
请参阅图 7，在 PCI综合卡 19内， PCI显卡电路 191直接带 S-Video输出， 信号输出到双绞线传输 PC视频信号发送驱动电路 312， 再经通信线 PC侧接 口 316传出。通信线 PC侧接口 316还连接 PC端 USB驱动收发电路 313， PC 端 USB驱动收发电路 313连接 PCI 到 USB的转换控制电路 192，然后由 PCI 总线控制器 193接入 PCI总线 194。 在 PCI综合卡 19内， 集成在一起的计算 机接口模块也不必再进行视频格式转换， 也无须接外接电源。 这个实施方案 的好处是降低了总体成本， 也简化了安装， 方便了用户使用
如图 8所示， 计算机接口模块 31 由视频处理主芯片 U1构成 PC视频信 号转换电路 311， Q1〜Q3构成 VGA信号复用电路 314， 输出 VGA信号到 VGA输出接口 318， 视频输出接口 318连接计算机显示器 18。
视频处理主芯片 U1还连接由运算放大器 U3构成的 PC视频信号发送驱 动电路 312， 最终由运算放大器 U3产生视频信号差分输出。
如图 9所示， 计算机接口模块 31中， USB总线处理部分由 USB处理主 芯片 U4构成， USB驱动芯片 U6、 U7分别连接通信线 32中的两组双绞线。 USB处理主芯片 U4的第 8脚和第 27脚通过 R14、 R16、 R34连接计算机 10 的 USB模块接口 12 (USB处理主芯片 U4为 Xilinx 公司 Spartan 系列 FPGA 芯片 XCS40XL型号的芯片）。
如图 10所示， 电视机接口模块中 USB总线接口部分由 TV端 USB主控 芯片 U8构成， USB驱动芯片 U9、 U11分别连接通信线 32中的两组双绞线。 TV端 USB主控芯片 U8的第 40、 41脚连接 USB功能扩展单元 （TV端 USB 主控芯片 U8为 Xilinx 公司 Spartan系列 FPGA芯片 XCS40XL型号的芯片）。 请参阅图 11，是本发明中电视机接口模块一种实施例的电路原理图， USB 接口 4191由 USB接口芯片 U14构成， 其连接 USB Hub电路 414， USB Hub 电路 414由 USB Hub芯片 U12构成， USB Hub芯片 U12连接 TV端 USB驱 动收发电路413，音频处理芯片1113和电容07、€8、。5、 3，晶体振荡器 Y3， 电阻 R8、 R9、 R11—起构成 USB声卡 415， 连接电视机的双声道音频输入端 和麦克风输入。
图 12- 14为本发明在实施过程中，针对不同的应用， 系统的各个部分可以 采用不同的组合方式， 以降低实施成本或改进用户使用的方便性。
请参阅图 12， 图 12所示的分别是计算机接口模块 31和电视机接口模块 41中为延长 USB通信距离， 且符合 USB1.1规范的 PC端 USB驱动收发电路 313和 TV端 USB驱动收发电路 413的各一个实施例。
在计算机接口模块 31的 PC端 USB驱动收发电路中，来自计算机 10的 USB接口 12的 USB信号 D+和 D-由 USB1.1接收模块接收后，在控制状态机 的控制下， 由双绞线发送模块转发到通信线 32的 CAT5电缆中的一对双绞线 上；来自通信线 32的 CAT5电缆中一对双绞线的 USB信号 D+和 D-由双绞线 接收模块接收后， 在控制状态机的控制下， 由 USB1.1发送模块转发到计算机 10的 USB接口。 如图， 控制状态机接收来自计算机和双绞线上的信号， 根据 目前的 USB通信状态， 控制双绞线发送模块和 USB1.1发送模块发送信号的 时间。
在电视机接口模块 41的 TV端 USB驱动收发电路中， 来自通信线 32的 CAT5 电缆中同一对双绞线的 USB信号 D+和 D-由双绞线接收模块接收后， 在控制状态机的控制下， 由 USB1.1发送模块转发到 USB Hub电路 414的上 行 UpstreamUSB接口； 来自 USB Hub电路上行 UpstreamUSB接口的 USB信 号 D+和 D-由 USB1.1接收模块接收后， 在控制状态机的控制下， 由双绞线发 送模块转发到 CAT5电缆中的一对双绞线上。如图，控制状态机接收来自 USB Hub电路和双绞线上的信号， 根据目前的 USB通信状态， 控制 USB1.1发送 模块和双绞线发送模块发送信号的时间。
图 12中两个线框内的电路功能， 各可以通过一片 Xilinx公司 Spartan系 列 FPGA芯片 XCS40XL型号作为主芯片来完成。 、
请参阅图 13， 是本发明计算机接口模块内置 USB2.0显卡电路的一种实 施例的示意图。 如图所示， 计算机接口模块 31而无须再与计算机 10的显卡 13相连， USB显卡电路 319从计算机 10的 USB2.0接口输入显示数据， 将 显示数据转换成复合视频信号后输出到复合视频双绞线传输发送驱动电路 312 o 这个 USB显卡电路 319可以取代上图中的双工作站方式下的第二显卡 13-2。
请参阅图 14, 是 USB2.0显卡电路的一种实施例的示意图。 如图所示， USB 到 PCI的桥接芯片 NET2282通过 PCI总线接口的方式与 ATI公司的 PCI 接口显卡芯片 ADEON 7500相连， RADEON7500可直接输出复合视频信号。
请参阅图 15， 为通过电视机接口模块将有线数字电视信号发送到计算机 的一种实施例。 如图所示， 来自数字电视机顶盒 47的有线数字电视音视频信 号， 经过 USB音视频采集压缩盒 45， 通过电视机接口模块 41， 最终被送到 计算机 10。 图 15中， 电视机接口模块 41外接了一个 USB红外发射器 46， 这个发射器的朝向必须对准有线数字电视机顶盒 47的红外接收器， 这样， 电 脑用户在收看电视节目时可以远程调台。
图 15中， 电视机接口模块 41还外接了一个 USB5.1声道的声卡 415， 这 个声卡通过光纤 43连接到家庭音响系统 44， 这样， 电视机用户 5可以欣赏到 来自计算机 10的高质量音频信号。 图 15中， 电视机接口模块 41的 USB设 备 601连接 USB Hub电路， 具有多个 USB接口 4191-1、 4191-2、 4191-3连接 多个 USB设备。
实践证明， 本发明为家庭用户实现电视机上网提供了廉价而功能强大的 解决方案， 简化了电视机上网的操作复杂度， 使得电视机用户可以非常方便 轻松地欣赏网上和电脑上的多媒体内容。 本发明同时较好地解决了有线电视 节目的录制、 时光平移及有线电视节目频道与电视观众有效地进行实时互动 等一系列问题。
尽管本发明已作了详细的说明并引证了实施例， 但对于本领域的普通技 术人员， 显然可以按照上述说明而做出各种替代方案、 修改和改动， 因此， 所有这些替代方案、 修正和改动， 都应该包括在权利要求的精神和范围之内。

Claims

权 利 要 求 书
1、 一种计算机 PC盒， 包括 PC盒体， 其特征在于： 所述的 PC盒体内安 装有计算机接口模块（31 )， 所述的计算机接口模块 （31 ) 集成有： PC 视频 信号发送驱动电路 （312)、 通信线 PC侧接口 （316)、 PC端显卡接口 （3.17)、 PC端 USB驱动收发电路 （313)和 PC端 USB接口 （315); .PC视频信号发 送驱动电路 （312) 的一端连接 PC端显卡接口 （317)，'其另一端连接通信线 PC侧接口 （316); PC端 USB驱动收发电路 （313) 的一端连接 PC端 USB 接口 （315)， 其另一端连接通信线 PC侧接口 （316)。
'2、 如权利要求 1所述的计算机 PC盒， 其特征在于： 所述的计算机接口 模块 （31 ) 内还集成有 VGA信号复用电路 （314) 和 VGA输出接口 （318), VGA输出接口（318)通过 VGA信号复用电路 (314)连接 PC端显卡接口（317)。
3、 如权利要求 1所述的计算机 PC盒， 其特征在于： 所述的计算机接口 模块 （31 ) 内还集成有 PC视频信号转换电路 （311 )， 其一端连接 PC端显卡 接口 （317)， 另一端连接 PC视频信号发送驱动电路 （312)。
4、 一种电视机 TV盒， 包括 TV盒体， 其特征在于： 所述的 TV盒 '体内 安装有电视机接口模块 （41 )， 所述的电视机接口模块 （41 ) 集成有： TV视 频信号接收电路（412)、TV端 USB驱动收发电路 (413)、USB Hub电路（414)、 通信线 TV侧接口 （416) 和 TV端视频接口 （417); TV视频信号接收电路
(412) 的一端连接 TV端视频接口 （417)， 其另一端连接通信线 TV侧接口 (416)； TV端 USB驱动收发电路 （413) 的一端连接系统中的 USB Hub电路 (414)， 其另一端连接通信线 TV侧接口 '（416)。
5、 '如权利要求 4所述的电视机 TV盒， 其特征在于： 所述昀电视机接口 模块（41 )还集成有 TV视频信号转换电路（411 )， 其一端连接 TV端视频接 口 （417)， 另一端连接 TV视频信号接收电路 （412)。
6、 如权利要求 4所述的电视机 TV盒， 其特征在于： 所述的电视机接.口 模块集成有： USB设备 （601 )、 TV端 USB接口 （4191 )， 所述的 USB设备
(601 ) 连接 USB Hub电路 （414)， TV端 USB接口 （4191 ) 连接 USB Hub 电路 （414)。
7、如权利要求 6所述电视机 TV盒，其特征在于：所述的 USB设备（601 ) 为 USB声卡（415)， USB声卡 （415)连接 USB Hub电路 （414)， 其中， 所 述的 USB声卡集成有 TV端音频接口 （418) 和 TV端麦克风接口 （4192)。 '
8、如权利要求 6所述的电视机 TV盒，其特征在于:所述的 USB设备 (601 ) 为 USB— PS2接口转换器、 USB红外接收器、 USB射频接收器及 USB音视 频采集压缩设备之一或其组合。 · '
9、一种电视机上网和交互式娱乐的系统，包括计算机（10)、电视机 ,(20) 及通信线 （32)， 其特征在于： 系统还包括如权利要求 1-4任一所述的计算机 PC盒和如权利要求 5-8任一所述的电视机 TV盒， 其中， 计算机的显卡接口 A ( 11 )连接计算机 PC盒的 PC端显卡接口（317); 计算机的 XJSB接口（12) 连接 PC端 USB接口 （315); 计算机 PC盒的通信线 PC侧接口 （316)通过 通信线 (32)与电视机 TV盒的通信线 TV侧接口 （416)相连接； 电视机 TV 盒的 TV端视频接口 （417)连接电 ¾¾机的视频输入接口 B (21 )； TV端音频 接口 (418)连接电视机音频接口 B (22)。
10、 如权利要求 9所述的系统， 其特征在于： 计算机 PC盒的 VGA输出 接口 （318)连接显示器（18)。 ·
11、 如权利要求 9所述的系统， 其特征在于： 计算机还包括有第二显卡 ( 13-2), 其中显卡连接 PC端显卡接口 （317)，第二显卡（13-2)连接显示器 ( 18)。
12、 如权利要求 9所述的系统， 其特征在于： 计算机还包括有第二 '显卡 ( 13-2), 其中显卡连接显示器 ( 18), 第二显卡 （13-2)连接 PC端显卡接口 (317)。
13、 如权利要求 12所述的系统， 其特征在于： 第二显卡与计算机接口模 块集成为 PCI综合卡（19)， 所述的 PCI综合卡（19)设置在计算机（10) 中 并通过通信线 （32) 与电视机接口模块 (41 ).连接。
14、 如权利要求 9所述的系统， 其特征在于： 系统还包括外部 USB设备 (60)， 所述的外部 USB设备 （60)与 TV端 USB接口 （4191 ).相连接。
15、 一种如权利要求 9-14任一所述的系统， 其特征在于： 计算机的 USB 接口（ 12)与电视机接口模块（41 )内的 USB Hub电路（414)、 USB设备（601 ) 和外部 USB设备（60)构成一个 USB系统， 计算机的显卡接口 A ( 11 )输出 的视频信号通过计算机接口模块（31)、 电视机接口模块（41 )传送给电视机。
. 16、如权利要求 15所述的系统， 其特征在于： USB音视频采集压缩设备 将电视音视频信号源发出的电视音视频信号进行数字化采集压缩后通过电视 机接口模块（41 )、 计算机接口模块（31 )传送给计算机。
17、 一种权利要求 9-16任一所述的系统的操作方法， 其特征在于： 具有单工作站模式： 计算机 （10) 用户和电视机 （20) 用户通过各自的 键盘、 鼠标或遥控设备共同控制同一组运行在计算机 （10)操作系统下的应 用软件， 具有相同的显示内容和声音。 '
ISs —种权利要求 9-16任一所述的系统的操作方法， 其特征在于:' 具有双工作站模式： 计算机 （10) 用户和电视机 （20) 用户通过各 ·自的 键盘、 鼠标或遥控设备各自独立控制一组运行在计算机 （10)'操作系统下的 应用软件， 各自具有独立的显示内容和声音。
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