CN201063723Y - 用于连接信号源和播放设备的中心盒 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种用于连接信号源和播放设备的中心盒，包括壳体及设置于其中的多信道接收处理单元、与多信道接收处理单元连接的中央控制单元、音频和视频处理单元及音/视频输出端口，以及与中央控制单元连接的遥控接收单元和小键盘输入单元，还包括与所述多信道接收处理单元、所述中央控制单元连接的一个或一个以上的用于与信号源装置接口的信号源接口单元，所述信号源接口单元至少包括电源端、控制信息端和音频信号/视频信号端，用于与所述信号源装置的对应端子电连接。实施本实用新型可以充分利用现有设备资源来播放来自各种信号源的音/视频信号，节省用户投资并利于环境保护，且可方便、灵活地进行升级换代。

Description

用于连接信号源和播放设备的中心盒

技术领域

本实用新型涉及音/视频播放***，更具体地说，涉及一种用于连接信号源和播放设备的中心盒。

背景技术

目前，被广泛使用的多为接收模拟信号的电视机，在数字电视到来的时代，大多是通过外部设备，如，机顶盒，DVD，DVB，在经过数字到模拟信号的换后，将数字信号接收后转成A/V或Y、U、V等低显示分辨率的信号给电视机显示，如图1所示，电视机通过A/V端口分别接驳DVD机顶盒、DVB机顶盒、IP-TV机顶盒，同时，分别需要3个遥控器，此时，人们观看到的还是模拟的、分辨率很低的图像。同时由于外部设备种类多，这些设备间有许多资源重复，如：每个机器都要电源，每台设备都需一个遥控器，每个产品都有不少花花绿绿的输出端子，这样就造成了外部连线复杂，安装、使用极不方便而且占空间，使用不同设备都需重新连一次线头。同时，多个遥控器也不便保存、操作。用户增加一个新设备，必需是完整的机器，因而用户综合使用成本偏高，同时各设备输出无规范，同类产品接口、性能差异大。

另一方面，一些昂贵的高端的数字电视机，具有高分辨率(1080P、1080i、720P)的显示模式，外部设备需要通过种类繁多的接口(VGA、DIV、HDMI等)与其配接。由于电视机本身接口种类繁多，使得外部配套产品，如：机顶盒的输出模式也各式各样，往往机顶盒的输出信号也无法确保将高端电视机的图像质量效果发挥至极致。

现有技术中，也有用组合有单一信号源的数字电视机，如图2所示，在该电视机的主机中预先组合有DVD或DVB或IPTV，由于没有智能接口，无法增加新的数字节目接收源，现有***升级也比较困难，更重要的时无法适应不同地区的加密电视接收，无法满足各个地区、各个运营商之间可能不同的信息流要求。由于将某一种特定功能与主机做成整机，破坏了主机的标准化，同时，特定功能还可能不是所有客户所需要的。此类机型一般为某一类特殊客户群体定制，用于特定场合，而非大众化需求，产品不能全面推广。随着数字化技术的发展，目前，DVD、DVB，IPTV等设备内部，对于音视频信号的读出、解压缩等处理都已完全数字化，而且技术标准规范。针对数字高清电视的数字音视频标准接口HDMI很快在全球推广普及，这样，在这些设备与数字电视之间不再需要传送模拟信号，而直接传输标准的音、视频数字信号将是大势所趋。

针对现有技术的上述各种连接方式的不足，为克服生产成本高、社会资源浪费、行业及配套产品不规范、同类产品千差万别、客户选购、安装及使用复杂的诸多缺点，也为适应未来技术不断发展的趋势，本申请人提出了一种解决方案，如图3所示的一种新型电视机(并参见2007年01月17日公告的、公告号为CN2859953的中国实用新型专利说明书)。这种带智能接口的多功能数字电视机的机壳上设置有至少一个遵循HDMI标准的信号源接口，可以与同样遵循HDMI标准的信号源装置配合。这样其不仅可同时具有DVD、DVB、IPTV、TV功能，而且以后新功能的增加只需符合智能接口规范，即可方便地适配和升级。

但是，对于已经拥有使用单一信号源的A/V播放设备(如模拟或数字电视机、计算机等)的用户，如何在不浪费现有设备资源、投入较少资金的情况下，方便简捷、可升级地将各种信号源接驳到这些单一信号源播放设备，仍是一个值得考虑的问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述单一信号源播放设备无法方便简捷地与各种信号源接驳的缺陷，提供一种可将各种信号源与现有单一信号源播放设备接驳的装置。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种用于连接信号源和播放设备的中心盒，包括壳体及设置于其中的多信道接收处理单元、与多信道接收处理单元连接的中央控制单元、音频和视频处理单元及音/视频输出端口，以及与中央控制单元连接的遥控接收单元和小键盘输入单元，还包括与所述多信道接收处理单元、所述中央控制单元连接的一个或一个以上的用于与信号源装置接口的信号源接口单元，所述信号源接口单元至少包括电源端、控制信息端和音频信号/视频信号端，用于与所述信号源装置的对应端子电连接。

在本实用新型所述的中心盒中，所述音/视频输出端口为数字音/视频输出端口。

在本实用新型所述的中心盒中，所述音/视频输出端口为模拟音/视频输出端口。

在本实用新型所述的中心盒中，所述音/视频输出端口包括数字音/视频输出端口和模拟音/视频输出端口，所述中心盒还包括用于选择模拟输出或数字输出的输出模式切换装置。

在本实用新型所述的中心盒中，所述信号源接口单元的个数是1-3个，分别属于用于DVB数字广播、DVD数字播放节目和双向网络视频点播及模拟电视接收的四个信号源装置中的1个、2个或3个。

在本实用新型所述的中心盒中，为每个所述信号源装置，在中心盒的壳体上分别设置一个接纳所述信号源装置的统一宽度的接插槽口，接插槽口的底部设有与信号源装置的各电源端子、控制信息端子和音频信号/视频信号端子接触电连接的接插件，该接插件构成所述信号接口单元的电信号连接及端子排列。

在本实用新型所述的中心盒中，所述信号源接口单元的端子包括TMDS端、DDC端、CEC端、串行收发及时钟端、声音信号端、图象信号端、电源端和外壳屏蔽端。

在本实用新型所述的中心盒中，所述信号源接口单元的端子包括1脚和2脚的DC12V，3脚和4脚的POWER-GND，5脚的TMDS数据2+，6脚的TMDS数据2屏蔽，7脚的TMDS数据2-，8脚的TMDS数据1+，9脚的TMDS数据1屏蔽，10脚的TMDS数据1-，11脚的TMDS数据0+，12脚的TMDS数据0屏蔽，13脚的TMDS数据0+，14脚的TMDS数据0+，15脚的TMDS时钟屏蔽，16脚的TMDS时钟-，17脚的CEC，18脚的NC，19脚的SCL，20脚的SYS-SDA，21脚的SYS-CLK，22脚的AGND，23脚的AUDIO-L，24脚的AUDIO-R，25脚的YGNDL，26脚的Y，27脚的U，28脚的V，29脚的DC12V/5A，30脚的POWER-GND和31脚的外壳地SHIELD-GND。

在本实用新型所述的中心盒中，所述声音信号端包括音频地、左声道和右声道，所述图象信号端包括视频地、Y端、U端和V端。

在本实用新型所述的中心盒中，还包括一个与中心盒配套的遥控器，所述遥控器发射的码值序列由信号源装置的设备号+功能键值组成。

实施本实用新型的中心盒，具有以下有益效果：可以充分利用现有设备资源来播放来自各种信号源的音/视频信号，节省用户投资并利于环境保护。由于信号源接口的标准化设计，其与采用同样接口标准、模块化设计的信号源装置配套，可以适应今后音频、视频、多媒体信息技术的发展及新标准的实施，方便、灵活地进行升级换代。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是现有技术中，各类配接设备A/V输出连接至模拟电视机的示意图；

图2是现有技术中含有单一信号源的高端数字电视机的示意图；

图3是现有技术带智能接口的多功能数字电视机的结构示意图；

图4是采用了本实用新型中心盒的播放***的示意图；

图5是本实用新型中心盒的原理框图；

图6是本实用新型中心盒中信号源接口使用的接插件管脚示意图；

图7是信号源装置与信号源接口单元的连接示意图；

图8是本实用新型中心盒中信号源接口单元的连接示意图；

图9A是配合本实用新型中心盒的遥控器在使用DVD信号源情况下的示意图；

图9B是配合本实用新型中心盒的遥控器在使用IP-TV信号源情况下的示意图；

图9C是配合本实用新型中心盒的遥控器在使用LCD-TV信号源情况下的示意图。

具体实施方式

图4是采用了本实用新型中心盒的播放***的示意图。如图4所示，DVD信号源装置101、DVB信号源装置102、IP-TV信号源装置103通过中心盒200连接到播放设备300。中心盒200包括接口及处理电路201(具体细节下面将结合图5进行介绍)。中心盒200还连接有供电电源400，遥控器500可控制中心盒200的操作。其工作原理如下：上电后，在遥控器500的控制下，中心盒200从DVD信号源装置101或DVB信号源装置102或IP-TV信号源装置103接收信息，并根据输入信号的类型和播放设备所需的输出信号类型对信号进行相应处理，产生输出音/视频信号，并通过输出接口输出到播放设备300。在一个实施例中，中心盒200的输出为模拟音/视频信号，其可直接传送给模拟电视机进行播放。在另一个实施例中，中心盒200的输出为数字音/视频信号，其可直接传送给数字电视机进行播放。在又一实施例中，中心盒200包括一个输出模式切换装置，可根据播放设备的类型(如数字或模拟)选择输出数字音/视频信号或模拟音/视频信号。

作为一实施例，本实用新型的信号源装置还可包括模拟信号源，当播放设备为数字电视机或计算机时，中心盒可以将模拟信号转换成数字信号直接送到播放设备进行播放。

在图5示出的本实用新型中心盒的原理框图中，包括多信道接收处理单元210、分别与多信道接收处理单元210连接的视频处理单元211和音频处理单元213，分别与视频处理单元211和音频处理单元213连接的视频输出接口212和音频输出接口214，还包括与多信道接收处理单元210连接的中央控制单元(MCU)215，以及与中央控制单元215连接的遥控接收单元217和小键盘输入单元216，还包括与多信道接收处理单元210、中央控制单元215连接的一个或一个以上的用于与信号源装置接口的信号源接口单元218。

本实用新型的中心盒信号源接口单元218电路包括采用了内含HDMI(“高清晰度多媒体接口”的简称，该接口由东芝等公司提出，接口规范已经公开在WWW.HDMI.ORG网站上)规范的统一的信号源接口单元，使得信号源装置与中心盒之间相互可通过该接口单元连接。所谓信号源接口单元，具体就是在用HDMI标准来规范信号源装置的音视频数字输出标准的同时，规范中心盒的输入接口，然后以插槽的形式连接和固定信号源装置，如上述DVD信号源装置101、DVB信号源装置102和IP-TV信号源装置103。此外，本实用新型中心盒采用的信号源接口单元由于包括了电源信息端子，还可以实现中心盒通过该信号源接口单元给各信号源装置或信号源模块提供电源，同时在各信号源装置与中心盒之间建立了控制信息联络机制以便协调统一地工作。总之本实用新型的信号源接口单元，至少包括电源信息端子、控制信息端子和声音信号和图象信号端子，用于与所述信号源装置的对应端子电连接。

如前所述，信号源接口单元18至少包括电源信息端子、控制信息端子和A/V音视频信号端子，用于与所述信号源装置的对应端子电连接。在图5中，还示出了信号源装置101、102、103，每个数字信号源装置101、102、103通过信号源接口单元218接口，换言之，数字信号源装置101、102、103是通过通过如图6所示规格的接插件与中心盒的信号源接口单元218接口的，在中心盒和各类信号源装置之间采用的统一的智能接口的接插件后，通过接口单元218可支持各种显示的分辨率(如1080P 1080I，720P 480P 480i)等，还能支持各种用途的控制线，以完成各信号源装置之间的联动，统一遥控以及能支持各自所需的电源。这样每个***到中心盒上的信号源装置都必须适应该信号源接口单元的规范，如DVB-T、DVB-S、DVB-C、DVD、IP-TV，模拟电视接收机等。通过遥控器500可选择不同的信号源装置101、102、103，再通过操作遥控器500，达到选出不同的节目的目的。这样就可以通过中心盒将各种信号源中的节目传送到播放设备，如模拟电视机、数字电视机、计算机等等。

如图5所示，本实用新型的中心盒功能标准化，可使适应地域更广泛，适用厂家更多。而将DVD，DVB，IP-TV等各功能信号源装置或模块进行标准的模块化设计，功能配置自由灵活而且成本相对较低。使用的时候，只需根据自己的需要，把一个个信号源装置或模块象积木一样组合起来就可以了。这样，为未来新规格新标准的信号源产品、新技术的加入运用留有足够的发挥空间，并且将未来模块与已有模块联结无论从接口规格、软件升级等方面都已作好一切准备，能保证做到无缝联机。日后新增功能模块只需使用同样的接口规格、符合统一的协议规范就能直接加入。另外，整个***软件可通过单一部件更新升级。

各信号源装置/模块与中心盒主机之间通过信号源接口单元连接并建立相互间的有机通讯联系，各模块之间通过标准协议进行链接。有了统一的规范，对厂家、消费者而言，自然可以以更低的价格生产或买到更好的产品，同时不用担心随着技术的发展使很昂贵的东西很快淘汰，还会因为资源的合理利用，降低了成本、提高了产品质量，在国际市场中更有竞争力。同时，因为是真正作为一个***统一设计，会使各模块能很好地有机结合，易于实现一些较复杂特殊功能，同时操作上反而可以变得更加简单方便。

由于各信号源模块的电源都由电视机主机通过接口单元提供，因而不需要外部连接线缆，而且因为中心盒主机直接输出标准的直流电源，各信号源装置分机内部不再需要复杂的交直流变换等电路，等于各分机都节省了一块电源板，综合成本降低了。

在图5所示的本实用新型中心盒的原理框图中，信号源装置包括但不限于：有数字广播(DVB)、数字播放节目源(DVD)、双向网络视频点播(IP-TV)或DVR(数字视频刻录机)等各种标准信号源。图5中MCU 215部分由一颗主芯片MCU51在中心盒与各模块间建立联系，统一调度控制，接受遥控指令，控制中心盒及各模块功能切换、电源供应开关、工作状态配合等工作，可使产品实现较丰富全面的功能：

a)可以通过DVB收看光纤DVB-C或卫星DVB-S传输来的数字广播信号；

b)可以通过传统存储媒介如光盘，存储卡等播放当前流行音视频信号。

c)可以通过INTERNET进行互动或交互式信息播放。

d)为日后新增功能模块预留。

图6为本实用新型中心盒的信号源接口单元的接插件示意图。在实现信号源装置模块化嵌入式设计中，采用的一种信号源接口，定义了一些电源信、控制信息和A/V音视频信息，以及一些备用信息，用于以后升级和扩展等。通过此接口，可以在信号源装置与数字电视机之间传送高清淅的数字音/视频信号。在音频方面，支持压缩及未压缩数字信号(DTS，THX，DOLBY DIGITAL等)，支持多种采样率(32K-196K)，能获得CD高音质的效果。在视频方面，可支持极高清楚度画面。有多种高清像素输出(目前最高可达1920*1080P)，容易获得优美清晰的视频效果。

在传输控制方面，接口还具有完善的传输控制信息，有非常完善且强大的协议规范。

接口支持热插拔(即插即用)。

信号源接口为混合型数字音视频接口，标准的数字音视频传输方面完全符合国际通用标准HDMI，而HDMI标准很快成为数字高清电视的强制标准配置，以后新的产品方案加入，必需首先能够符合HDMI国际标准，这样音视频输出方面就得到了规范。为方便，另增加主机与各模块化分机之间的握手信号，电源供应，为新产品的模块加入预留了部分口线备用。此接口作为分机与主机之间仅有的物理连接，采用实芯铜材镀金，外加镀镍钢材卡接，同时加装锁紧螺丝固定装置，确保接合精密准确，接触面大，具备阻抗小，抗氧化，耐腐蚀，抗老化，而且长期稳定牢靠的优良特性。具体各端子细述如下：

图6中，脚1～4为中心盒提供各模块电源端子，设计能力为DC12V/5A，即60W负载能力，足够一般功能模块工作使用。各个管脚具体说明如下：

1+2  DC12V  由中心盒提供给任一模块电源

3+4  POWER-GND

图6中5～21共19根端子为标准的HDMI接口使用，具体为：

5TMDS数据2+

6TMDS数据2屏蔽

7TMDS数据2-

8TMDS数据1+

9TMDS数据1屏蔽

10TMDS数据1-

11TMDS数据0+

12TMDS数据0屏蔽

13TMDS数据0-

14TMDS时钟+

15TMDS时钟屏蔽

16TMDS时钟-

17CEC-电子消费控制

18保留(NC on device)

19SCL-HDMI收发芯片串行通讯时钟

20SYS-SDA收发芯片串行通讯数据

21SYS-CLK收发芯片串通讯用时钟据

22AGND音频地

23Audio_L模拟音频左或模块模拟音输出至电视机(可选)

24AUDIO-R音频右路信号

25VGND模拟视频地

26Y-分量视频亮度

27U-分量视频色差1

28V-分量视频色差2

29DC12V/5A电源

30POWER-GND电源地

31SHIELD_GND外壳地

在图7示出的信号源装置与信号源接口单元的连接示意图中，信号源接口的1-19脚用于连接TMDS(“Transition Minimized DifferentialSignalling”的简称)、DDC(“显示数据信道”的简称)和CEC(“消费电子控制”的缩写)；其中，TMDS有3个信道(分别用于音频、视频的辅助信号)和一个时钟信号，信号源接口的20、21脚用于连接SYS-SDA和SYS-CLK；信号源接口的22-24脚分别用于连接音频部分的AGND、AUDIO-L和AUDIO-R；信号源接口的25-28脚用于连接视频部分的YGND、Y、U、V；信号源接口的29脚用于连接DC12V/5A；信号源接口的30用于连接POWER-GND；信号源接口的31用于连接外壳地SHIELD-GND。

在图8示出的本实用新型的中心盒中信号源接口单元的连接示意图中，同样，信号源接口的30用于连接信号源接口的1-19脚用于连接TMDS、DDC和CEC(可选)；信号源接口的20、21脚用于连接SYS-SDA和SYS-CLK；信号源接口的22-24脚分别用于连接音频部分的AGND、AUDIO-L和AUDIO-R；信号源接口的25-28脚用于连接视频信号部分的YGND、Y、U、V；信号源接口的29脚用于连接DC12V/5A；信号源接口的30用于连接POWER-GND；信号源接口的31用于连接外壳SHIELD-GND。

图9A、9B、9C为本实用新型中心盒使用的遥控器的示意图。遥控器为压感式触摸屏，使用附送的触笔选择菜单操作(简称灵巧遥控器)。整个***单一遥控器操作简单。传统使用方式为主机和各功能分机各自配遥控器，使用不方便。模块积木式由于整合并统一协调主机与各模块为一个共同体，各模块与主机的关系不再似分离连线式那样松散，其内在的联系是建立在一个统一的专利接口下，受统一的协议规范控制，相互间已不仅仅是物理连线那么简单。主机与模块间，各模块间均建立通讯后，使用单一的遥控器控制整个***成为一件非常轻松的事了。该遥控器有一个(SOURCE)按键，可选择TV-》DVD-》DVB-》IP-TV不同的数字信号源。因应各功能模块各自特点，遥控器显示屏随需要操控的具体模块自动变换功能菜单显示内容.

例如，选取DVD模块功能时，图9A起作用，轻触位于图9A最左侧上角位置的“power”键，***将仅打开DVD信号源装置的电源进行操作，数字电视机此时仅接收DVD播放机的数字音视频信号输入，其它模块电源保持关闭状态。为实现上述功能，遥控器码值序列为：设备号+功能键值；当遥器切入不同的操作模式时，其发射遥控码的***码值不一样，代表不同的操控对象，如：

0x55AA0001表示DVD的电源键    0x55AA表示设备为DVD

0x35280001表示DVB的电源键      0x3528表示设备为DVB

0x28390001表示IP-TV的电源键    0x2839表示设备为DVB

当中心盒内红外光头接收到智能遥控码，MCU解码后得至设备号及功能键值，MCU会根据整个***状态条件，执行必要的准备工作后，如第一次开DVD时：打开DVD电源继电器开关，切换相关模拟输入电子开关列为DVD组，通过SYS-CLK，SYS-DAT向DVD模块发送开机命令，等待DVD就绪。随后的处理中，如果播放设备为模拟电视机，则中心盒中的音/视频处理单元对来自DVD信号源装置的信号进行处理，生成符合电视制式的模拟信号；如果播放设备为数字电视机，则中心盒中的音/视频处理单元对来自DVD信号源装置的信号进行处理，生成符合数字电视格式的数字信号。

同理，选取IP-TV模块功能时，图9B起作用；选取LCD-TV模块功能时，图9C起作用；并且其操作原理与过程同使用DVD信号源装置时类似。

Claims (10)

1.一种用于连接信号源和播放设备的中心盒，其特征在于，包括壳体及设置于其中的多信道接收处理单元、与多信道接收处理单元连接的中央控制单元、音频和视频处理单元及音/视频输出端口，以及与中央控制单元连接的遥控接收单元和小键盘输入单元，还包括与所述多信道接收处理单元、所述中央控制单元连接的一个或一个以上的用于与信号源装置接口的信号源接口单元，所述信号源接口单元至少包括电源端、控制信息端和音频信号/视频信号端，用于与所述信号源装置的对应端子电连接。

2.根据权利要求1所述的中心盒，其特征在于，所述音/视频输出端口为数字音/视频输出端口。

3.根据权利要求1所述的中心盒，其特征在于，所述音/视频输出端口为模拟音/视频输出端口。

4.根据权利要求1所述的中心盒，其特征在于，所述音/视频输出端口包括数字音/视频输出端口和模拟音/视频输出端口，所述中心盒还包括用于选择模拟输出或数字输出的输出模式切换装置。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的中心盒，其特征在于，所述信号源接口单元的个数是1-3个，分别属于用于DVB数字广播、DVD数字播放节目和双向网络视频点播及模拟电视接收的四个信号源装置中的1个、2个或3个。

6.根据权利要求5所述中心盒，其特征在于，为每个所述信号源装置，在中心盒的壳体上分别设置一个接纳所述信号源装置的统一宽度的接插槽口，接插槽口的底部设有与信号源装置的各电源端子、控制信息端子和音频信号/视频信号端子接触电连接的接插件，该接插件构成所述信号接口单元的电信号连接及端子排列。

7.根据权利要求6所述中心盒，其特征在于，所述信号源接口单元的端子包括TMDS端、DDC端、CEC端、串行收发及时钟端、声音信号端、图象信号端、电源端和外壳屏蔽端。

8.根据权利要求6所述中心盒，其特征在于，所述信号源接口单元的端子包括1脚和2脚的DC12V，3脚和4脚的POWER-GND，5脚的TMDS数据2+，6脚的TMDS数据2屏蔽，7脚的TMDS数据2-，8脚的TMDS数据1+，9脚的TMDS数据1屏蔽，10脚的TMDS数据1-，11脚的TMDS数据0+，12脚的TMDS数据0屏蔽，13脚的TMDS数据0+，14脚的TMDS数据0+，15脚的TMDS时钟屏蔽，16脚的TMDS时钟-，17脚的CEC，18脚的NC，19脚的SCL，20脚的SYS-SDA，21脚的SYS-CLK，22脚的AGND，23脚的AUDIO-L，24脚的AUDIO-R，25脚的YGNDL，26脚的Y，27脚的U，28脚的V，29脚的DC12V/5A，30脚的POWER-GND和31脚的外壳地SHIELD-GND。

9.根据权利要求8所述中心盒，其特征在于，所述声音信号端包括音频地、左声道和右声道，所述图象信号端包括视频地、Y端、U端和V端。

10.根据权利要求5所述中心盒，其特征在于，还包括一个与中心盒配套的遥控器，所述遥控器发射的码值序列由信号源装置的设备号+功能键值组成。

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