專利名稱：可實(shí)現(xiàn)電視畫面與互動(dòng)內(nèi)容畫面疊加顯示的模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型技術(shù)屬于信息家電中的互動(dòng)式電視(Interactive Television)技術(shù)領(lǐng)域。尤其是一種利用電視機(jī)中的顯示信號(hào)通道，采用強(qiáng)制同步鎖相技術(shù)的可實(shí)現(xiàn)電視畫面與互動(dòng)內(nèi)容畫面疊加顯示的模塊。
背景技術(shù)：
在互動(dòng)式(含網(wǎng)絡(luò)電視，Internet TV)電視技術(shù)領(lǐng)域，現(xiàn)有技術(shù)的產(chǎn)品采用以下方式來實(shí)現(xiàn)網(wǎng)頁(yè)等互動(dòng)內(nèi)容在電視屏幕上的顯示1)普通型機(jī)頂盒產(chǎn)品普通型機(jī)頂盒產(chǎn)品可輸出各種標(biāo)準(zhǔn)格式的顯示信號(hào)如組合視頻信號(hào)(Composite Video)，分量視頻信號(hào)(Component Video)，VGA/SVGA格式顯示信號(hào)等，依賴于具備有這些類型信號(hào)的處理和顯示能力的電視機(jī)，從相應(yīng)的輸入端子輸入，電視機(jī)必須在相應(yīng)類型信號(hào)的處理狀態(tài)間切換，電視屏幕上不能同時(shí)全屏疊加顯示正常接收的電視畫面與網(wǎng)頁(yè)等互動(dòng)內(nèi)容畫面。
2)目前的內(nèi)置普通型機(jī)頂盒類電視機(jī)產(chǎn)品從顯示方式上看與普通型機(jī)頂盒產(chǎn)品相同。
3)采用數(shù)字圖像處理技術(shù)的專用產(chǎn)品/設(shè)備現(xiàn)有的采用數(shù)字圖像處理技術(shù)的專用產(chǎn)品/設(shè)備如廣播級(jí)的圖像編輯機(jī)，研制中的高檔數(shù)字電視機(jī)，高檔的且內(nèi)置電視射頻信號(hào)接收電路的機(jī)頂盒類產(chǎn)品等已可以實(shí)現(xiàn)同時(shí)全屏疊加顯示不同信號(hào)源畫面，但這是以高成本為代價(jià)的，目前還不屬于實(shí)用化，大眾化產(chǎn)品。
綜上，現(xiàn)有同類產(chǎn)品的問題和缺點(diǎn)如下所述普通型機(jī)頂盒類電視機(jī)產(chǎn)品由于不能同時(shí)全屏疊加顯示正常接收的電視畫面與網(wǎng)頁(yè)等互動(dòng)內(nèi)容畫面，限制了使用者實(shí)時(shí)獲取視覺信息的信息量和操控的方便性，靈活性。加之對(duì)最常用標(biāo)準(zhǔn)格式的顯示信號(hào)，網(wǎng)頁(yè)等互動(dòng)內(nèi)容的信號(hào)須經(jīng)編碼，解碼處理等極易引入噪聲信號(hào)的過程，故其顯示質(zhì)量有所下降。而專用產(chǎn)品/設(shè)備雖可實(shí)現(xiàn)類似的甚至更多的功能，但其目前還不屬于普及型消費(fèi)類產(chǎn)品。
普通型外置機(jī)頂盒類電視機(jī)產(chǎn)品在顯示方式的單一和顯示質(zhì)量上未達(dá)最佳，以及內(nèi)置機(jī)頂盒類電視機(jī)產(chǎn)品更要依賴高檔原型電視機(jī)以獲得好的顯示質(zhì)量，因而也成為阻礙互動(dòng)式網(wǎng)絡(luò)電視技術(shù)向中，低檔電視機(jī)普及的原因之一。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的技術(shù)力圖克服以上的缺點(diǎn)，旨在提供一種可實(shí)現(xiàn)電視畫面與互動(dòng)內(nèi)容畫面疊加顯示的模塊，它采用嵌入式微處理器芯片為其核心，本實(shí)用新型的模塊外形結(jié)構(gòu)為采用多層印刷電路板、芯片及元件采用高密度表面安裝。
本實(shí)用新型的目的就是要通過加裝一個(gè)“可實(shí)現(xiàn)電視畫面與互動(dòng)內(nèi)容畫面疊加顯示的模塊”，而在普通電視機(jī)的電視屏幕上實(shí)現(xiàn)同時(shí)全屏疊加顯示正常接收的電視畫面與網(wǎng)頁(yè)等互動(dòng)內(nèi)容畫面，而且畫質(zhì)清晰、成本低，可應(yīng)用于高、中、低檔的各種電視機(jī)。
本實(shí)用新型的可實(shí)現(xiàn)電視畫面與互動(dòng)內(nèi)容畫面疊加顯示的模塊包括一嵌入式微處理器芯片1，是程序運(yùn)算和執(zhí)行以及對(duì)各輸入/出接口進(jìn)行設(shè)定和操作的控制中心；一幀存儲(chǔ)器2，則為圖形數(shù)據(jù)提供緩沖存儲(chǔ)空間；一主存儲(chǔ)器3和一快閃存儲(chǔ)器3`，為模塊程序的運(yùn)行和有關(guān)設(shè)定參數(shù)提供存儲(chǔ)空間；一電話調(diào)制解調(diào)器部分A，可實(shí)現(xiàn)撥號(hào)上網(wǎng)；一音頻輸出部分B，可輸出該模塊的音頻信號(hào)及電話撥號(hào)音信號(hào)；一電視機(jī)芯接口部分C，可實(shí)現(xiàn)與電視機(jī)的連接；一紅外遙控輸入接口15，接收操作者通過遙控器或鍵盤發(fā)出的紅外遙控信號(hào)以響應(yīng)操作者發(fā)出的操作和控制命令；一直流穩(wěn)壓電源9，供應(yīng)該模塊的電源。
其中的電話調(diào)制解調(diào)器部分包括一電話調(diào)制解調(diào)器6、一數(shù)據(jù)存取排列單元(Data Access Arrangement，DAA)7和一電話接口8。其中的電視機(jī)芯接口部分包括一視頻開關(guān)4、一顯示信號(hào)輸入/出接口12、一同步/I2C總線/復(fù)位信號(hào)接口13、及一畫中畫接口14。而音頻輸出部分包括一模擬開關(guān)5和一音頻接口11。
該模塊還可包括一以太網(wǎng)接口10。本模塊也可用于制成機(jī)頂盒置于電視機(jī)的機(jī)殼外部，但其主要應(yīng)用是安裝于電視機(jī)的機(jī)殼內(nèi)。
本實(shí)用新型的可實(shí)現(xiàn)電視畫面與互動(dòng)內(nèi)容畫面疊加顯示的模塊，是一種嵌入式微處理器及有關(guān)芯片組成的本實(shí)用新型的模塊，其作為硬件平臺(tái)主要應(yīng)用于互動(dòng)式網(wǎng)絡(luò)電視機(jī)產(chǎn)品，并在其上運(yùn)行相應(yīng)的嵌入式應(yīng)用軟件。


圖1為本實(shí)用新型的模塊100的功能方塊圖；圖2為本實(shí)用新型的模塊100與電視機(jī)的OSD端口相連接的方框圖；圖3為本實(shí)用新型的模塊100與電視機(jī)的附加RGB端口相連接的方框圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳述參見圖1所示為本實(shí)用新型的模塊功能方塊圖，該模塊以嵌入式微處理器芯片1為核心組成，在該實(shí)施例中，該嵌入式微處理器芯片1的型號(hào)為TC702，它是程序運(yùn)算和執(zhí)行以及對(duì)各輸入/出接口進(jìn)行設(shè)定和操作的控制中心，主存儲(chǔ)器3和快閃存儲(chǔ)器3`為系統(tǒng)程序的運(yùn)行和有關(guān)設(shè)定參數(shù)提供存儲(chǔ)空間，幀存儲(chǔ)器2則為圖形數(shù)據(jù)提供緩沖存儲(chǔ)空間。模塊通過以太網(wǎng)Ethernet通信界面10或硬件電話調(diào)制解調(diào)器(Modem)6與外界通訊及交換信息，其中以太網(wǎng)Ethernet通信界面10可以選用也可不選用；硬件電話調(diào)制解調(diào)器6帶有其自己的存儲(chǔ)器，通過數(shù)據(jù)存取排列單元(Data Access Arrangement，DAA)7和電話接口8撥號(hào)上網(wǎng)。模塊輸出的音頻信號(hào)及撥號(hào)音信號(hào)由模擬開關(guān)5選擇后由音頻接口11輸出給電視機(jī)，使得電視用戶可在撥號(hào)上網(wǎng)時(shí)聽到撥號(hào)的“嘀…”聲，及瀏覽帶有WAV等格式聲音文件的網(wǎng)頁(yè)時(shí)聽到聲音。電視機(jī)芯接口由視頻開關(guān)4，顯示信號(hào)輸入/出接口12和同步/I2C總線/復(fù)位信號(hào)接口13及畫中畫接口14組成，以實(shí)現(xiàn)本模塊100的顯示信號(hào)，同步信號(hào)，控制信號(hào)等信號(hào)與電視機(jī)相應(yīng)電路的連接。模塊通過紅外遙控輸入接口15接收操作者使用的遙控器或鍵盤發(fā)出的紅外遙控信號(hào)以響應(yīng)操作者發(fā)出的操作和控制命令。直流穩(wěn)壓器9將輸入的5V電源轉(zhuǎn)為3.3V直流穩(wěn)定的電源為模塊供電。
為能將本模塊應(yīng)用于各種電視機(jī)上，以使本模塊輸出的網(wǎng)頁(yè)信號(hào)可以單獨(dú)或與電視圖像重疊(Overlay)顯示在屏幕上，本模塊與電視機(jī)的連接可采用強(qiáng)制同步方式的整合方案，其基本原理為采用“強(qiáng)制同步”方式，本實(shí)用新型的模塊用來自電視機(jī)掃描部分的水平/垂直同步信號(hào)(Vsyn/Hsyn)作時(shí)間基準(zhǔn)，將內(nèi)部的鎖相環(huán)(PLL，Phase Lock Loop)鎖定在電視機(jī)掃描時(shí)基上使本實(shí)用新型的模塊輸出的網(wǎng)頁(yè)信號(hào)可以單獨(dú)或與電視圖像重疊(Overlay)顯示在屏幕上。
此方案中，本實(shí)用新型的模塊以更加“緊密”的方式“嵌入”到電視機(jī)芯中，主要體現(xiàn)在幾個(gè)方面a.本實(shí)用新型的模塊必需以來自電視掃描部分的水平/垂直同步信號(hào)作顯示的時(shí)間基準(zhǔn)，通過設(shè)定本實(shí)用新型的模塊內(nèi)的顯示控制可編程寄存器以使輸出的網(wǎng)頁(yè)像素與電視的顯示格式有相同的時(shí)基。
b.網(wǎng)頁(yè)像素顯示信號(hào)與電視圖像信號(hào)和OSD信號(hào)可迭加處理后顯示，這就使得網(wǎng)頁(yè)與電視圖像可以靈活多樣的方式顯示。
其接口方式是因現(xiàn)有的市售電視機(jī)產(chǎn)品中均帶有OSD接口，但不是所有的電視機(jī)都帶有附加RGB接口，所以在有附加RGB接口的電視機(jī)上，一般地，本實(shí)用新型的模塊輸出的網(wǎng)頁(yè)RGB信號(hào)是在電視RGB信號(hào)處理部分的附加RGB輸入端口引入的(RGB接口方式)，在沒有附加RGB接口的電視機(jī)上，則可通過電視RGB信號(hào)處理部分的末級(jí)有線性輸入的屏幕顯示(屏顯OSD On Screen Display)RGB信號(hào)輸入端口(OSD接口方式)。
上述兩種接口方式具體方案如下(1).屏顯(OSD)接口方式參見圖2所示為為本實(shí)用新型的模塊100與電視機(jī)的OSD端口相連接的方框圖，此接口方案的電路連接方式簡(jiǎn)單、可靠，電視機(jī)芯的改動(dòng)點(diǎn)最少，其原理為本實(shí)用新型的模塊100通過其內(nèi)部的同步/I2C總線/復(fù)位信號(hào)接口13輸入來自電視機(jī)掃描部分的水平/垂直同步信號(hào)101作時(shí)間基準(zhǔn)，將模塊100內(nèi)部的鎖相環(huán)(PLL，Phase Lock Loop)鎖定在電視機(jī)掃描時(shí)基上，本實(shí)用新型的模塊100輸出的網(wǎng)頁(yè)信號(hào)RGB110，與通過其內(nèi)部的顯示信號(hào)輸入/出接口12輸入的來自電視機(jī)內(nèi)微處理器103的屏顯信號(hào)104在本實(shí)用新型的模塊100內(nèi)的視頻開關(guān)4中疊加選通后，作為模塊輸出信號(hào)105再由其內(nèi)部的顯示信號(hào)輸入/出接口12輸出后，從電視基色處理部分107的屏顯端口引入，與電視機(jī)原主圖像信號(hào)106一起經(jīng)放大等處理，并經(jīng)末級(jí)視放108進(jìn)一步放大，最后顯示在顯像管109的屏幕上。
(2).附加RGB接口方式當(dāng)彩色電視機(jī)的視頻信號(hào)處理集成電路具有附加的RGB輸入端口時(shí)，則本實(shí)用新型的模塊與彩色電視機(jī)的整合方案將變得十分簡(jiǎn)單，參見圖3所示為本實(shí)用新型的模塊100與電視機(jī)附加的RGB輸入端口相連接的方框圖，其原理與屏顯(OSD)端口輸入方式相同僅是信號(hào)的引入點(diǎn)不同，其原理為本實(shí)用新型的模塊100通過其內(nèi)部的同步/I2C總線/復(fù)位信號(hào)接口13輸入來自電視機(jī)掃描部分的水平/垂直同步信號(hào)101作時(shí)間基準(zhǔn)，將模塊100內(nèi)部的鎖相環(huán)(PLL，Phase Lock Loop)鎖定在電視機(jī)掃描時(shí)基上，本實(shí)用新型的模塊100輸出的網(wǎng)頁(yè)信號(hào)RGB110，通過其內(nèi)部的的視頻開關(guān)4選通后，作為模塊輸出信號(hào)105并由其內(nèi)部的顯示信號(hào)輸入/出接口12輸出后，從電視基色處理部分107附加的RGB輸入端口引入，與電視機(jī)原主圖像信號(hào)106以及來自電視機(jī)微處理器103的屏顯信號(hào)104一起經(jīng)放大等處理，并經(jīng)末級(jí)視放108進(jìn)一步放大，最后顯示在顯像管109的屏幕上。
在內(nèi)嵌了本實(shí)用新型的可實(shí)現(xiàn)電視畫面與互動(dòng)內(nèi)容畫面疊加顯示的模塊后，普通電視觀眾可通過遙控器或遙控鍵盤在觀看一般電視節(jié)目的同時(shí)，遙控選擇上網(wǎng)，同時(shí)請(qǐng)參照?qǐng)D1所示，本模塊的紅外遙控信號(hào)輸入接口15接收到該遙控信號(hào)后，經(jīng)嵌入式微處理器芯片1響應(yīng)和處理，控制模塊的相應(yīng)功能部分，即可實(shí)現(xiàn)上網(wǎng)瀏覽，收發(fā)電子郵件等各種操作。
綜上，本實(shí)用新型相對(duì)現(xiàn)有技術(shù)而言具有如下的優(yōu)點(diǎn)和效果(1)適用面廣由于本實(shí)用新型的模塊其顯示模式是根據(jù)電視機(jī)的顯示格式而設(shè)定的，因此，原理上此方案適用于各種電視機(jī)芯。也使得互動(dòng)式網(wǎng)絡(luò)電視技術(shù)向中、低檔電視機(jī)普及成為可能。
(2)優(yōu)點(diǎn)a.新穎性由于網(wǎng)頁(yè)與電視圖像可以靈活多樣的方式顯示，例如可以分別獨(dú)立顯示，或疊加顯示，或半透明顯示-----真正實(shí)現(xiàn)了“邊看電視邊上網(wǎng)”。
b.更好的顯示質(zhì)量由于網(wǎng)頁(yè)顯示信號(hào)是在電視圖像處理部分的末級(jí)接入的，減少了信號(hào)可能在通道各處理部分引入噪聲和失真的環(huán)節(jié)，因此有更好的顯示質(zhì)量。
c.更高的整合可靠性由于其更“緊密地”嵌入電視機(jī)芯，在機(jī)芯開發(fā)設(shè)計(jì)過程即綜合考慮了與本實(shí)用新型的模塊電的和機(jī)械結(jié)構(gòu)上的整合設(shè)計(jì)，故有更高的整合可靠性。
d.更友好的使用者界面由于其網(wǎng)絡(luò)界面“開機(jī)即見”而無須切換，加之靈活多樣的顯示方式，使用者可隨時(shí)隨意地選擇，例如一邊看足球賽(電視)一邊參考有關(guān)球員和賽事訊息的網(wǎng)頁(yè)。一邊在網(wǎng)上“沖浪”，一邊可監(jiān)看自己喜愛的電視節(jié)目是否開播，因此有更友好的使用者界面。
權(quán)利要求1.一種可實(shí)現(xiàn)電視畫面與互動(dòng)內(nèi)容畫面疊加顯示的模塊，其特征是該模塊(100)包括一嵌入式微處理器芯片(1)，是程序運(yùn)算和執(zhí)行以及對(duì)各輸入/出接口進(jìn)行設(shè)定和操作的控制中心；一幀存儲(chǔ)器(2)，則為圖形數(shù)據(jù)提供緩沖存儲(chǔ)空間；一主存儲(chǔ)器(3)和一快閃存儲(chǔ)器(3`)，為模塊程序的運(yùn)行和有關(guān)設(shè)定參數(shù)提供存儲(chǔ)空間；一電話調(diào)制解調(diào)器部分(A)，可實(shí)現(xiàn)撥號(hào)上網(wǎng)；一音頻輸出部分(B)，可輸出網(wǎng)上的音頻信號(hào)及電話撥號(hào)音信號(hào)；一電視機(jī)芯接口部分(C)，可實(shí)現(xiàn)與電視機(jī)的連接。一紅外遙控輸入接口(15)，接收操作者通過遙控器或鍵盤發(fā)出的紅外遙控信號(hào)以響應(yīng)操作者發(fā)出的操作和控制命令；一直流穩(wěn)壓電源(9)，供應(yīng)該模塊的電源。
2.如權(quán)利要求1所述的可實(shí)現(xiàn)電視畫面與互動(dòng)內(nèi)容畫面疊加顯示的模塊，其特征是該模塊(100)還可包括一以太網(wǎng)接口(10)。
3.如權(quán)利要求1所述的可實(shí)現(xiàn)電視畫面與互動(dòng)內(nèi)容畫面疊加顯示的模塊，其特征是所述電話調(diào)制解調(diào)器部分(A)包括一電話調(diào)制解調(diào)器(6)、一數(shù)據(jù)存取排列單元(Data Access Arrangement，DAA)(7)和一電話接口(8)。
4.如權(quán)利要求1所述的可實(shí)現(xiàn)電視畫面與互動(dòng)內(nèi)容畫面疊加顯示的模塊，其特征是所述音頻輸出部分(B)包括一模擬開關(guān)(5)和一音頻接口(11)。
5.如權(quán)利要求1所述的可實(shí)現(xiàn)電視畫面與互動(dòng)內(nèi)容畫面疊加顯示的模塊，其特征是所述電視機(jī)芯接口部分(C)包括一視頻開關(guān)(4)、一顯示信號(hào)輸入/出接口(12)、一同步/I2C總線/復(fù)位信號(hào)接口(13)、及一畫中畫接口(14)。
6.如權(quán)利要求1到5其中任一項(xiàng)所述的可實(shí)現(xiàn)電視畫面與互動(dòng)內(nèi)容畫面疊加顯示的模塊，其特征是該模塊可安裝于電視機(jī)的機(jī)殼內(nèi)，也可用于制成機(jī)頂盒置于電視機(jī)的機(jī)殼外部。
7.如權(quán)利要求6所述的可實(shí)現(xiàn)電視畫面與互動(dòng)內(nèi)容畫面疊加顯示的模塊，其特征是該模塊(100)可與電視機(jī)上的OSD接口連接，該種連接方式中，同步/I2C總線/復(fù)位信號(hào)接口(13)輸入來自電視機(jī)掃描部分的水平/垂直同步信號(hào)(101)作時(shí)間基準(zhǔn)，以將模塊(100)內(nèi)部的鎖相環(huán)(PLL，Phase LockLoop)鎖定在電視機(jī)掃描時(shí)基上，本實(shí)用新型的模塊(100)輸出的網(wǎng)頁(yè)信號(hào)RGB(110)，與通過其內(nèi)部的顯示信號(hào)輸入/出接口(12)輸入的來自電視機(jī)內(nèi)微處理器(103)的屏顯信號(hào)在視頻開關(guān)(4)中疊加選通后，作為模塊輸出信號(hào)(105)再由其內(nèi)部的顯示信號(hào)輸入/出接口(12)輸出給電視機(jī)RGB處理部分(107)，以進(jìn)行屏顯。
8.如權(quán)利要求6所述的可實(shí)現(xiàn)電視畫面與互動(dòng)內(nèi)容畫面疊加顯示的模塊，其特征是該模塊(100)可與電視機(jī)上的附加RGB接口連接，該種連接方式中，同步/I2C總線/復(fù)位信號(hào)接口(13)輸入來自電視機(jī)掃描部分的水平/垂直同步信號(hào)(101)作時(shí)間基準(zhǔn)，以將模塊(100)內(nèi)部的鎖相環(huán)(PLL，Phase Lock Loop)鎖定在電視機(jī)掃描時(shí)基上，模塊(100)輸出的網(wǎng)頁(yè)信號(hào)RGB(110)，通過其內(nèi)部的的視頻開關(guān)(4)選通后，作為模塊輸出信號(hào)(105)并由其內(nèi)部的顯示信號(hào)輸入/出接口(12)輸出給電視機(jī)RGB處理部分(107)，以進(jìn)行屏顯。
9.如權(quán)利要求1所述的可實(shí)現(xiàn)電視畫面與互動(dòng)內(nèi)容畫面疊加顯示的模塊，其特征是該嵌入式微處理器芯片(1)型號(hào)為TC702。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種可實(shí)現(xiàn)電視畫面與互動(dòng)內(nèi)容畫面疊加顯示的模塊，包括一嵌入式微處理器芯片；一幀存儲(chǔ)器，一主存儲(chǔ)器和一快閃存儲(chǔ)器；一電話調(diào)制解調(diào)器部分，可實(shí)現(xiàn)撥號(hào)上網(wǎng)；一音頻輸出部分；一電視機(jī)芯接口部分，可實(shí)現(xiàn)與電視機(jī)的連接；一紅外遙控輸入接口，接收操作者的操作和控制命令；一直流穩(wěn)壓電源，供應(yīng)該模塊的電源；本實(shí)用新型可在普通電視機(jī)上實(shí)現(xiàn)同時(shí)全屏疊加顯示正常接收的電視畫面與網(wǎng)頁(yè)等互動(dòng)內(nèi)容畫面，邊看電視邊上網(wǎng)，而且畫質(zhì)清晰、成本低，可應(yīng)用于高、中、低檔的各種電視機(jī)。
文檔編號(hào)H04N5/44GK2617103SQ0126621
公開日2004年5月19日 申請(qǐng)日期2001年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月26日
發(fā)明者范躍軍, 張?jiān)律? 施楊, 王敬朝 申請(qǐng)人:北京世紀(jì)新路資訊有限公司