CN1708045B - 新型便携式多媒体存储播放终端设备 - Google Patents

Abstract

一种新型便携式多媒体存储播放终端设备。采用有线和无线接入技术，直接接入电子网络，以在线下载的方式，进行多媒体资讯的播放和数据文件的处理。其自身具有网络连接和通讯接口可连接电子网络和接收多媒体和数据文件，存储装置可以将接收到的多媒体和数据文件保存在存储介质中，通过多媒体和数据处理器对多媒体和数据文件进行处理操作，再由输出装置输出多媒体及数据信号。

Description

新型便携式多媒体存储播放终端设备

所属技术领域：

本发明专利应用于基于多媒体的网络服务，自身具有网络连接和通讯接口可自主以无线或有线的方式连接网络和接收多媒体和数据文件，从而获得各多媒体和数据文件，并对各种多媒体和数据文件进行处理运算的便携式多媒体播放终端设备。

背景技术：

以目前流行的电子网络以Internet和3G移动通信网为代表的无线/有线网络正成为各种资讯的交互平台。随着多媒体时代的到来，网络成为音乐、影像、文本、游戏等诸多内容的最大载体。人们也习惯于从网络得到丰富多彩的各种多媒体资讯和数据文件。但目前针对网络多媒体资讯和数据文件的应用仍有其局限性：

1)以个人电脑为多媒体资讯和数据传播下载或中介平台，各种媒体应用受到限制：

个人电脑体积、价格和耗电量限制了其应用只能在有限的场合下应用，不能满足用户随时随地的接入和播放的要求。而一般数码播放产品其多媒体资源的获取受到限制，当前的MP3等多媒体播放器无法直接从Internet等电子网络上自由地得到数据和资讯，必须依赖电脑为中间介质进行数据交换，使多媒体资源的获取受到限制。

2)数码产品应用单一：

目前的数码播放产品往往只针对某一类多媒体资讯，其应用比较单一，无法应对多种多样的多媒体资讯和数据文件。

3)播放场合受限：

现有的播放器受输出形式的限制，应用场合单一，应用场合受限，功能也较少。例如MP3播放器只能局限于个人的音乐欣赏，在家庭中就无法播放。而用户的空间包括：个人、家庭、车用等等。

综上所述，网络多媒体资讯的传输和播放可归结为两个问题：

1)无须通过电脑，就可获得网络多媒体资讯和数据文件，以有线和无线的网络接入方式的便携式多媒体存储播放终端设备，使用户可以方便快捷的获取多媒体资讯；

2)可处理各种多媒体资讯和数据文件，具有灵活的音视频的输出方式，可以使用户随时随地的播放和处理这些多媒体资讯和处理数据文件。

发明内容：

为了实现网络多媒体资讯的灵活方便的传输和播放，本发明专利采用有线和无线接入技术，直接接入电子网络，以在线下载的方式，进行多媒体资讯的播放和数据文件的处理。其自身具有网络连接和通讯接口可连接网络和接收多媒体和数据文件，存储装置可以将接收到的多媒体和数据文件保存在存储介质中，通过多媒体和数据处理器对多媒体和数据文件进行处理操作，再由输出装置输出多媒体及数据信号。

技术方案：

新型便携式多媒体存储播放终端设备如(说明书附图)图一所示：

新型便携式多媒体存储播放终端设备包括：网络接口装置，控制系统各个功能模块的工作的控制处理器，存储媒体文件的存储装置和存储介质，对各种多媒体和数据文件进行处理运算的多媒体和数据文件处理器及输出装置。

1)控制处理器控制系统各个功能模块的工作如显示、电源管理等，同时实现存储介质的管理和各种网络协议的运行，使系统可连接存储介质和接入各种网络。控制处理器的软件架构为开放式，通过软件升级。

2)多媒体和数据文件处理器可支持各种不同格式的多媒体和数据文件，其可支持目前主流的多媒体和数据文件，如音频文件：MP3、WMA、OGG等；视频文件：MPEG4、AVI等、文本文件等等。多媒体和数据文件处理器系统可通过软件升级加载多种解码和处理协议，以适应新的多媒体文件格式。

3)  存储装置和存储介质用以将通过网络下载的多媒体和数据文件进行保存。其存储介质可选用内置IC存储芯片或存储卡或微硬盘，用于保存下载的多媒体和数据文件。

4)网络接口装置内置WiFi、移动通信网和以太网等多种电子网络通讯接口，可通过软件或硬件方式加入多种不同的网络接入协议，根据实际可接入电子网络自主地接入相应电子网络，在相应电子网络中自动搜索多媒体和数据文件等网络通信功能。

5)输出装置：输出装置可以将通过多媒体和数据文件处理器处理过的信号按不同方式显示、播放和输出。其特点可利用新型便携式多媒体存储播放终端设备内置的显示和输出接口播放各种多媒体和数据文件，也可通过输出装置将多媒体和数据文件处理器处理过的信号输出到周边设备上显示、播放和输出。

以下就该发明创造的各个功能模块的关键技术实现做进一步介绍：

(1)新型便携式多媒体存储播放终端设备的自主网络通讯功能：

终端设备的自主网络通讯功能其含义为用户无须做复杂的操作和设置，只需将终端设备接驳至相应的网络接入接口，终端设备可自主的实现网络的通信协议和网络地址的信息搜索，并完成在线播放和下载等各种网络操作。对终端用户而言，该设备具有“即插即用”的网络接入能力。并且新型便携式多媒体存储播放终端设备的网络接入能力要满足各种不同类型的有线和无线网络的接入能力，实现终端用户在移动中随时随地的网络接入要求。

为实现新型便携式多媒体存储播放终端设备的自主网络通讯功能，需要从硬件和软件两方面进行设计考虑：硬件方面，新型便携式多媒体存储播放终端设备必须带有符合各种不同类型有线和无线网络的物理链路层(PHY)和媒体应用层(MAC)的接口。通过物理链路层(PHY)和媒体应用层(MAC)，新型便携式多媒体存储播放终端设备就可与有线和无线网络实现在硬件层面上的互通，作为网络通讯的基础。

软件方面：通过硬件，新型便携式多媒体存储播放终端设备与有线和无线网络实现在硬件层面上的互通后，终端设备必须通过内置的网络通讯协议软件，实现网络通讯的握手协议，发送相应网络操作的命令，自主的搜索响应媒体资源，下载和上传数据包。在该新型便携式多媒体存储播放终端设备软件还须具有网络类型判别功能，以针对不同的网络类型，运行相应的网络协议以保证网络通讯的自主进行。

以下以现有的互联网(Internet)为例，对新型便携式多媒体存储播放终端设备的自主网络通讯功能，从硬件和软件两方面作一介绍：

硬件接口如(说明书附图)图二所示：

新型便携式多媒体存储播放终端设备内置多种不同的网络接口以针对各种不同类型的无线和有线网络。

WiFi接口(802.11)以无线的方式先与WiFi接入服务器通讯，两者完成通信握手交互后，再通过WiFi接入服务器接入互联网。

以太网接口直接由路由器或从局域网服务器接入互联网，其接口符合10M/100M以太网标准接口。

3G移动通讯接口以码分多址的通信方式接入3G移动网络，可由3G移动网络中的多媒体内容服务器提供多媒体资讯，也可再由3G移动网络间接接入互联网得到多媒体资讯。

新型便携式多媒体存储播放终端设备可以以接驳更多其他网络硬件接口的方式实现网络接口的扩展，以适应网络的多样性和发展。

由此可见，通过新型便携式多媒体存储播放终端设备内置的硬件网络接口的多样性和可扩展性，从硬件方面保证了新型便携式多媒体存储播放终端设备可适合不同的无线和有线网络接入，以实现终端设备可随时随地的接入网络。

软件方面：以目前应用最广泛的互联网(Internet)为例，说明通过软件的自动识别和自动通信接入，实现该新型便携式多媒体存储播放终端设备在网络中“即插即用”的网络接入功能。

在互联网接入中最常见的有两种方式：在局域网中通过服务器和路由器接入和以ADSL等方式的拨号接入如(说明书附图)图三所示：

1)在局域网中通过服务器和路由器接入：

在新型便携式多媒体存储播放终端设备接驳到网络接口上，控制处理器自动地运行网络通信软件，先通过接口自动识别软件检测到10/100M以太网接口，以内嵌的网络通信协议DHTP通过路由器和局域网服务器获得临时的IP地址，再由局域网接入互联网，根据多媒体内容服务器的IP地址(固定的IP地址：可由新型便携式多媒体存储播放终端设备进行设置)，控制处理器运行TCP/IP协议以IP包的方式上传和下载多媒体资讯。网络通信软件还包括HTML、Java等网络文本解析软件，可下载并显示网页，可在新型便携式多媒体存储播放终端设备上进行网络的操作，如搜索文件、设置地址等。

2)以ADSL等方式的拨号接入：

在新型便携式多媒体存储播放终端设备接驳到网络接口上，控制处理器自动地运行网络通信软件，先通过接口自动识别软件检测到拨号接口，以内嵌的拨号程序接通电信网络中的ADSL接入器和服务器等设备，经过自动身份认证，由接入服务器分配一临时的IP地址，再通过接入服务器接入互联网，根据多媒体内容服务器的IP地址(固定的IP地址：可由新型便携式多媒体存储播放终端设备进行设置)，控制处理器运行TCP/IP协议以IP包的方式上传和下载多媒体资讯。网络通信软件还包括HTML、Java等网络文本解析软件，可下载并显示网页，可在新型便携式多媒体存储播放终端设备上进行网络的操作，如搜索文件、设置地址等。如(说明书附图)图四所示：

以上举例，简述了以太网的网络通讯软件的工作流程，同样可以类似方式接入其他各种网络。新型便携式多媒体存储播放终端设备的网络通信软件包由控制处理器运行，其结构为开放架构，可通过软件进行升级，以适应网络发展的需要。如在下一代IPv6的网络中，每个新型便携式多媒体存储播放终端设备可具有独立的IP地址，无须接入服务器临时分配IP，其网络接入的能力将大大增加，网络接入也将更为便利。

下面介绍本新型便携式多媒体存储播放终端设备第二个关键技术：

(2)多媒体和数据文件处理器系统的开放式架构：新型便携式多媒体存储播放终端设备中的多媒体和数据文件处理器系统可通过软件升级加载多种解码和处理协议，以适应新的多媒体文件格式。

多媒体资讯可大体上分为文本信息、音频流、视频流等几大类。在网络上传输时，多媒体资讯都以数字信号(Digital Signal)的方式出现，特别是由于音频流、视频流的文件容量很大，目前根据音频流、视频流的文件特点，出现了一系列针对音频流、视频流等多媒体文件的压缩算法：如针对音频流的MP3、WMA、AMR、AAC、OGG等和针对视频流的MPEG、WMV、Real、3GPP等。以上所述的音视频压缩格式都可抽象为数字信号的压缩方式(DigitalSignal Compression)。而在新型便携式多媒体存储播放终端设备中对音视频压缩的解压和还原，可抽象为数字信号的处理(Digital Signal Process)。

为了在本新型便携式多媒体存储播放终端设备中可播放各种不同类型的音视频文件，同时也考虑到针对新的音视频压缩格式的升级。在新型便携式多媒体存储播放终端设备中采用的多媒体和数据文件处理器为开放式架构，其系统可通过软件升级，并加载多种解码和处理协议，以适应各种不同类型的多媒体文件格式，同时可应对多媒体文件格式的升级。

以下为多媒体和数据文件处理器的系统框图如(说明书附图)图五所示：

数字信号处理单元由卷积器、移位器和数据缓存等几部分组成。复杂的数字信号处理(DSP)运算都可视为由卷积、移位等最基础的数字信号运算的组合构成的，由卷积器、移位器和数据缓存构成的不同组合可实现数字信号的各种复杂运算，如DCT/IDCT(数字余弦变换/反数字余弦变换)、FFT(快速傅里叶变换)等。而各种多媒体文件格式如：MP3、MPEG4等可视为由复杂的数字信号处理和变换组成的。这样，由最简单的卷积和移位等数字信号运算，根据不同的组成和运算次序可完成最复杂的数字信号处理功能，包括对各种多媒体文件格式的处理。

在多媒体和数据文件处理器中，为实现各种不同多媒体文件和数据文件的处理，  将针对不同类型的多媒体和数据文件的格式算法，存储在数字信号处理算法程序内存中。在进行多媒体和数据文件的处理时，运算程序控制器根据所需处理的多媒体和数据文件格式，从数字信号处理算法程序内存中，取出相应的算法程序，并加载到数字信号处理单元中。这样，数字信号处理单元就可根据这一算法程序进行相应多媒体和数据文件处理。

经过数字信号处理单元处理的数字信号，再通过数字信号编解码器的编解码过程，还原为音视频等原始数字信号。

音视频等数字信号再由数字信号输入输出缓存单元，输出至相应的输出装置。

这样，多媒体和数据文件处理器就完成了对多媒体文件和数据文件的处理和输出。由上述可知，由于多媒体和数据文件的相应数据算法是由算法程序内存加载至数字信号处理单元的，这样，整个多媒体和数据文件处理器的架构是开放式的，通过加载不同的算法程序就可升级支持不同的多媒体和数据文件格式，保证了系统的可升级性和灵活性。

下图是多媒体和数据文件处理器的功能流程图如(说明书附图)图六所示：

第一步：由输入缓存将所需处理的多媒体和数据文件输入至数字信号处理单元的数据缓存内；

第二步：运算程序控制器检测到多媒体和数据文件格式类型；

第三步：运算程序控制器根据所检测到的多媒体和数据文件类型从算法程序内存中搜索相应的算法软件，并加载至数字信号处理单元中；

第四步：根据所加载的算法软件，数字信号处理单元将卷积、移位等数字信号处理功能组合成相应的多媒体和数据文件处理算法并对其进行运算处理；

第五步：由数字信号处理单元处理后的数字信号经数字编解码器编码重现为原始的音视频等数字信号；

第六步：再经由输出缓存将数字信号输出至相应的输出装置。

本发明创造的有益效果是：

1)新型便携式多媒体存储播放终端设备以WiFi，3G，以太网等各种有线和无线接口技术连接到网络中，无须电脑，可自主的实现网络通信，实现随时随地的在线。

2)新型便携式多媒体存储播放终端设备的多媒体和数据文件处理器可加载不同的解码和处理协议，可通过网络进行系统升级，以适应新的功能和多媒体文件格式。

3)新型便携式多媒体存储播放终端设备的输出装置可以将通过多媒体和数据文件处理器处理过的信号按不同方式显示、播放和输出。其特点是可利用新型便携式多媒体存储播放终端设备内置的显示和输出接口播放各种多媒体和数据文件，也可通过输出装置将多媒体和数据文件处理器处理过的信号输出到周边设备上显示、播放和输出。

具体实施方案

以下以便携式网络音乐媒体播放器为例说明本发明专利的应用，

如(说明书附图)图七所示：

网络音乐播放器为便携式设计，体积轻薄，采用锂电池供电。其内部有以下几部分组成：

1)控制处理器：控制系统各个功能模块的工作如显示、电源管理等，同时实现存储介质的管理和各种网络协议的运行，使系统可连接存储介质和接入各种网络。控制处理器的软件架构为开放式，通过软件升级，并进行下载曲目的管理。

2)音频解码器：对各种不同格式的音频多媒体文件进行解码，可支持MP3，WMA，AMR，AAC，OGG等格式的音频多媒体文件，其系统可通过软件升级，以适应新的音频多媒体文件格式，可支持在线播放和下载播放，并支持断点续传。

3)本系统使用液晶显示器，用以显示下载的歌曲信息，服务商自动推入的在线菜单网页等。

4)存储介质可选用内置IC存储芯片或存储卡或微硬盘，用于保存下载的音频多媒体文件。由于没有与电脑和其他设备连接的接口，保证了该设备不能将其储存的音乐资料通过某些方式对外复制，无任何版权担忧。采用大容量存储，可下载大量音乐。

5)网络接口为内置的WiFi，3G和Ethernet多种无线/有线网络通讯接口，可以方便的在任何场合，与网络通讯，享用网络音乐服务。

6)音频输出：该设备带有耳机插孔，可有耳机欣赏音乐，也可通过内置的WiFi芯片，能和WiFi无线接收器通讯，在传统的音响上播放音乐。

Claims (14)

1.一种新型便携式多媒体存储播放终端设备，包括：网络接口装置，控制系统各个功能模块的工作的控制处理器，存储媒体文件的存储装置和存储介质，对各种多媒体和数据文件进行处理运算的多媒体和数据文件处理器及输出装置，

其特征在于：所述网络接口装置内置多种网络通讯接口，所述控制处理器自动识别所连接网络的类型并使所述新型便携式多媒体存储播放终端设备通过相应的网络通讯接口自动接入所连接网络，以从所连接网络下载多媒体和数据文件，存储装置将下载的多媒体和数据文件保存在存储介质中，多媒体和数据文件处理器对下载的多媒体和数据文件进行处理操作，输出装置输出经过所述多媒体和数据文件处理器处理的多媒体及数据信号。

2.根据权利要求1所述的新型便携式多媒体存储播放终端设备，其特征在于：所述网络通讯接口包括无线通讯接口和/或有线通讯接口。

3.根据权利要求1所述的新型便携式多媒体存储播放终端设备，其特征在于：所述网络通讯接口包括WIFI接口、3G接口、以太网接口中的至少一种。

4.根据权利要求3所述的新型便携式多媒体存储播放终端设备，其特征在于：所述WIFI接口以无线的方式先与WIFI接入服务器通讯，两者完成通信握手交互后，再通过WIFI接入服务器接入互联网。

5.根据权利要求3所述的新型便携式多媒体存储播放终端设备，其特征在于：所述3G接口以码分多址的通信方式接入3G移动网络，由3G移动网络中的多媒体内容服务器提供多媒体资讯，或者由3G移动网络间接接入互联网得到多媒体资讯。

6.根据权利要求3所述的新型便携式多媒体存储播放终端设备，其特征在于：所述以太网接口直接由路由器或从局域网服务器接入互联网，其接口符合10M/100M以太网标准接口。

7.根据权利要求1所述的新型便携式多媒体存储播放终端设备，其特征在于：所述网络通讯接口通过接驳网络硬件接口以保证所述新型便携式多媒体存储播放终端设备的无线和有线网络接入能力是可升级的。

8.根据权利要求1所述新型便携式多媒体存储播放终端设备，其特征在于所述控制处理器以下列方式使所述新型便携式多媒体存储播放终端设备通过相应的网络通讯接口自动接入所连接网络：当所述新型便携式多媒体存储播放终端设备从一种网络切换至另一种网络时始终保持在线状态。

9.根据权利要求3所述新型便携式多媒体存储播放终端设备，其特征在于按照下列方式自动识别所连接网络的类型并自动接入所连接网络：

所述新型便携式多媒体存储播放终端设备接驳到网络通讯接口上；

控制处理器自动识别检测到以太网接口；

通过路由器和局域网服务器获得临时的IP地址，再由局域网接入互联网；

控制处理器运行TCP/IP协议以IP包的方式与多媒体内容服务器进行网络通信。

10.根据权利要求1或3所述新型便携式多媒体存储播放终端设备，其特征在于按照下列方式自动识别所连接网络的类型并自动接入所连接网络：

所述新型便携式多媒体存储播放终端设备接驳到网络通讯接口上；

控制处理器自动识别软件检测到拨号接口；

接通ADSL接入服务器，经过自动身份认证，获得接入的服务器分配的临时的IP地址，再通过接入服务器接入互联网；

控制处理器运行TCP/IP协议以IP包的方式与多媒体内容服务器进行网络通信。

11.根据权利要求1所述的新型便携式多媒体存储播放终端设备，其特征在于：所述网络通讯接口内嵌多种网络协议是现有标准的网络协议，并且可通过软件或硬件方式增加网络协议。

12.根据权利要求1所述新型便携式多媒体存储播放终端设备，其特征在于：该设备通过网络接收到的多媒体和数据文件保存到自身的存储介质中。

13.根据权利要求1所述新型便携式多媒体存储播放终端设备，其特征是：其多媒体和数据文件处理器通过软件升级加载多种解码器和处理协议，以适应新增的多媒体和数据文件格式。

14.根据权利要求1或13所述新型便携式多媒体存储播放终端设备，其特征在于：输出装置将通过多媒体和数据文件处理器处理过的信号按不同方式显示、播放和输出。

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