DE69232346T2

DE69232346T2 - Video-System mit einer offenen Architektur

Info

Publication number: DE69232346T2
Application number: DE69232346T
Authority: DE
Inventors: Jeffrey B. Sampsell
Original assignee: Texas Instruments Inc
Current assignee: Texas Instruments Inc
Priority date: 1991-09-27
Filing date: 1992-09-14
Publication date: 2002-09-19
Anticipated expiration: 2012-09-15
Also published as: KR930007240A; JP3373559B2; EP0534262A3; DE69232346D1; EP0534262A2; EP0534262B1; JPH075859A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

1. Gebiet der Erfindung

Diese Erfindung bezieht sich auf Anzeigen und Videosysteme und insbesondere auf Architekturen hierfür.

2. Hinterrund der Erfindung

Neuerdings gibt es ein verstärktes Interesse an einem System, das zwischen Computern und dem Fernsehen für die Videoanzeige portabel ist. Mit dem Erscheinen der Multimedia-Datenverarbeitung, wie sie derzeit etwa bei Microsoft, Intel, Apple usw. entwickelt wird, können Anwender auf Echtzeit-Videobilder zugreifen und sie auf einem Teil des Bildschirms anzeigen. Die Architektur des Computers ist aber keine Architektur, die ein den Bildschirm ausfüllendes Videobild in Echtzeit unterstützen kann.
Derzeit sind Fernsehgeräte zwischen Fernseh- und Computeranzeigevorrichtungen portabel. Tatsächlich haben einige Anwender sogar ein Zusatzfernsehgerät als Monitor verwendet, anstatt einen hierzu vorgesehen Monitor zu kaufen. Die Unterstützung der Fernsehgeräte ist aber auf solche Konfigurationen beschränkt. Es gibt viele Probleme, wobei das wichtigste die Bandbreite ist.
Fernsehgeräte sind so beschaffen, daß sie ein Signal mit großer Bandbreite von einer Antenne oder von einem Kabelanschluß empfangen. Diese Signale werden an einen Tuner gesendet, der den relevanten Kanal oder die relevanten Kanäle isoliert und sie an den richten Ausgang wie etwa an die Anzeige, an den VCR oder an beide sendet. Computer besitzen keinen Tuner und können somit nicht mit dem Signal mit großer Bandbreite umgehen. Andererseits ist das Fernsehgerät üblicherweise über einen Adapter lediglich so aufgebaut, daß es Signale von dem Computer in der Weise empfängt, als ob er ein hierzu vorgesehener Kanal wäre.
Die Portabilität zwischen den zwei Systemen würde viele Vorteile ermöglichen. Das interaktive Fernsehen würde einen weiten Bereich von Möglichkeiten erhalten. Beispielsweise kann der Betrachter zusätzlich zu oder anstelle der Fernsteuerung eine Ferntastatur besitzen, die ermöglichen kann, daß er Fernsehsendungen, Filme oder andere wichtige Informationen sichert. Außerdem kann der Computeranwender, während er an dem Computer arbeitet, auf eine Fernsehsendung oder auf aufgezeichnetes Fernsehen zurückgreifen, um solche Dinge wie Multimedia-Präsentationen zu erstellen.
Die Fernseh- und die Computerindustrie sind nicht bis zu einem Punkt fortgeschritten, an dem dies unmittelbar möglich werden wird. Diese Beschränkung ist nicht technologisch, sondern eine Beschränkung, bei der die Branche nicht bereit ist, irgendwelche Normen oder nicht portablen Funktionen zu gefährden. Idealerweise benötigen Fernseh- und Computerhersteller eine Möglichkeit, ein System zu bauen, das jetzt funktioniert, während es für eine Aktualisierung für die Zukunft flexibel ist.
Aus den Patent Abstracts von Japan, Bd. 12, Nr. 85 (E-591), 17. März 1988, und JP-A-62219881, ist ein multifunktionales TV-Empfangsgerät bekannt. Um mehrere Funktionen zu ermöglichen, sind vor dem Körper eines Empfangsgeräts Steckplätze für eine CRT, für einen Personal Computer, für ein CAPTAIN, für eine Schriftzeichensendung, für einen Word-Prozessor und Software für einen Personal Computer und für einen Wordprozessor vorgesehen. Die IC-Karten für die Schriftzeichensendung, für den CAPTAIN, für einen Wordprozessor und für einen Personal Computer sind über einen Bus im Innern eines Steuerabschnitts angeschlossen. Die Eingangsseite der IC-Karte für die Schriftzeichensendung ist an einen TV-Empfangsabschnitt angeschlossen, während die Ausgangsseite an eine Bild-Ton-Umschalt-Schaltung angeschlossen ist.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Die Aufgaben und Vorteile sind offensichtlich und werden teilweise im folgenden deutlich, wobei sie durch die vorliegende Erfindung gelöst werden, die eine portable Architektur zur Videographikanpassung und zum Fernsehen schafft. Durch die Erfindung wird ein wie in Anspruch 1 definiertes System geschaffen. Die Kartensteckplätze können mit verschiedenen Karten einschließlich, aber nicht beschränkt auf, Tuner-Karten, Videokassettencontroller-Karten, einer Videographikkarte für Computer, Karten für Spezialeffekte und Fernsteuerungs- Eingangskarten gefüllt werden.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG

Für ein vollständiges Verständnis der Erfindung und ihrer Vorteile wird nun Bezug auf die folgende Beschreibung in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung genommen, in der:
Fig. 1 eine freiliegende Busstruktur zeigt.
Fig. 2 eine leere Empfängerarchitektur zeigt.
Fig. 3 eine mögliche Konfiguration einer bestückten Empfängerarchitektur zeigt.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Um eine vollständige Kompatibilität zwischen Computern und Fernsehgeräten zu schaffen, muß ein Baugruppenträger konstruiert werden, der beide Funktionen unterbringt. Der Baugruppenträger muß eine Art Architektur enthalten, die auf viele verschiedene Arten konfiguriert werden kann. Eine mögliche in dem Baugruppenträger enthaltene Architektur ist in Fig. 1 gezeigt.
Fig. 1 zeigt eine mögliche in dem Fernsehgerät/Monitor-Baugruppenträger enthaltene Busstruktur. Typischerweise befindet sich diese auf einer Karte, die der Grundplatine eines Personal Computers entspricht. In diesem Beispiel sind drei Busse gezeigt. Die Anzahl der verwendeten Busse ist lediglich durch die Wünsche des Konstrukteurs beschränkt, die Hauptfunktionen des Fernsehgeräts/Monitors in Teilfunktionen zu zerlegen.
In diesem Beispiel gibt es drei Busse: einen Audiobus 10; einen Videobus 12; und einen Steuerbus 14. Die Busse befinden sich an der Oberfläche der Karte, und auf den Busleitungen sind die Kantenverbinder 16, 18 bis 20 und 22 befestigt. Beispielsweise ist der Audiobus 12 Bits breit oder besitzt irgendeine andere Busbreiten/Taktraten-Kombination, die mit CD-Qualitäts-Audio in Einklang steht. Offenbar wird ein breiter Bus zur Unterstützung von Stereoklang verwendet. Der Videobus ist (N + 1)*9 Bits breit, wobei N die Anzahl der für die Erweiterungskarten vorgesehenen Verbinder ist. Je nach dem verwendeten Videocodierungssystem können mehr oder weniger als 9 Bits verwendet werden. Schließlich kann der Steuerbus 8 Bits haben, obgleich ein 4- oder 16-Bit-Bus je nach Buscontroller ebenso geeignet ist. Der Kantenverbinder 16 ist als eine Verbindung 1 bezeichnet, während der Kantenverbinder 18 als eine Verbindung 2 und der Kantenverbinder 20 als eine Verbindung N bezeichnet ist. Der Verbinder 22 ist die Verbindung N + 1. Außerdem können die Funktionen sämtlich in einer Busstruktur enthalten sein.
Fig. 2 zeigt einen Leerarchitekturempfänger. Die Busstruktur wurde mit einer Fernsehempfangsschaltung und mit einer Videoschaltungskarte zum Ansteuern der Anzeige verknüpft. Das Fernsehsignal kommt über die Antenne 24 in das System und wird zu einem Tuner 26 geleitet, das das Signal seinerseits entlang des Busses 28 zum Videoformatierer 30 sendet. Mit dem Videoformatierer ist ein Analog-Digital-Umsetzer 32 verbunden, der das auf den Bussen anzuordnende ankommende Signal umsetzt. Das digitalisierte Signal wird über die Leitungen 34 zu den Bussen an den Steckplatz 16 gesendet, der eine Karte enthält. Alternativ können sämtliche vorausgehenden Funktionen auf der Karte selbst oder auf der Grundplatine selbst enthalten sein und über Linienzüge auf der Karte direkt an den Bus angeschlossen sein. Auf der Karte im Steckplatz 16 befindet sich in diesem Beispiel eine Schaltungsanordnung, die das ankommende Signal in ein Steuersignal, ein Audiosignal und ein Videosignal aufteilt.
An dem an den Steckplatz 22 angeschlossenen anderen Ende des Empfängers befindet sich die Schaltungsanordnung zum Steuern der Ausgabe der Anzeige. Der Bus 38 ist mit dem Verbinder im Steckplatz 22 verbunden und übermittelt das Ausgangssignal an den Treiber 36. An den Treiber 36 ist ein Digital-Analog- Umsetzer angefügt, der die zum Ansteuern der Katodenstrahlröhre erforderlichen Daten umsetzt. Wenn eine Digitalanzeige wie etwa ein Fernsehgerät mit verformbaren Spiegel-Bauelementen verwendet wird, kann der Digital-Analog-Umsetzer weggelassen werden. In diesem Fall braucht keine Bus-Umschalt-Schaltungsanordnung vorgesehen zu sein. Der Tuner und die Videokarte können hart konfiguriert sein, um auf der gleichen Partition des Videobusses zu senden und zu empfangen.
Fig. 3 zeigt eine von vielen möglichen Konfigurationen eines vollständig bestückten Empfängers. Außer den bereits erwähnten Karten sind weitere Möglichkeiten: ein Speicherprozessor 52 mit einem Ferneingabeblock 54 im Steckplatz 18. Im Steckplatz 56 ein Ferneingabe- und -ausgabemodul 61 mit der Eingangsleitung 60. Im Steckplatz 62 kann sich der Bildprozessor 64 für die Anzeige befinden. Im Steckplatz 66 ist der Speichercontroller 68 gezeigt, der ein externes Bandlaufwerk steuern kann. Im Steckplatz 70 befindet sich eine Karte 72 für Spezialeffekte zum Steuern solcher Dinge wie gefensterter Bildschirme, Zeitlupe usw. Der Steckplatz 76 hält die Controllerkarte für die Hardcopy- Ausgabevorrichtung 78 wie etwa für einen Drucker von dem Computer. Der Steckplatz 80 enthält eine Karte zum Steuern eines optionalen Anzeigemoduls 82. Die Audiosteuerung des Systems befindet sich auf der Karte im Steckplatz 20, die den Audiotreiber 84 mit seinem Eingang 86 steuert.
Diese Steckplätze können in dem Baugruppenträger angeordnet sein, wie es im wesentlichen die derzeitige Praxis der Personal Computer ist, oder sie können in dem Baugruppenträger, aber leicht zugänglich, angeordnet sein, wie es die derzeitige Praxis der Videospiele ist, oder sie können auf der Gehäuseoberfläche vollständig offen sein. Diese verschiedenen physikalischen Architekturen ermöglichen, daß die Hardware/Elektro-Steuerarchitekturen verschiedenen Märkten dienen.
Die Gesamtbestückung des Baugruppenträgers kann in einem Kassettenformat, nicht unähnlich den Heimvideospielen, ausgeführt sein. Es gibt viele verschiedene Szenarien. Eines besteht darin, daß der Verbraucher in dem Elektronikgeschäft entscheidet, welche Zusätze er wünscht. Der Verkäufer bestückt daraufhin die Steckplätze mit den richtigen Kassetten, die die obenerwähnten Controller enthalten. Einige Verbraucher können sich dafür entscheiden, lediglich den Baugruppenträger zu kaufen und die Steckplätze selbst zu bestücken. Außerdem eignet sich das System sehr leicht für Aktualisierungen.
Die Zuordnung der Steckplätze ist vollkommen beliebig. Die Zuordnungen der Buspartitionen können gleichfalls auf viele Weise erfolgen. Die Partitionen können im voraus bestimmt und bezeichnet werden, so daß ein Verbraucher, wenn er sich für eine Aktualisierung entscheidet, lediglich die Kassette kauft und sie auf die richtige Partition umschaltet. Mit etwas komplizierteren Controllern können die Partitionen universell sein. Die Karten haben einen Identifizierer in ihrer Hardware, der ermöglicht, daß sie wissen, welche Partition auf dem Bus für sie bestimmt ist. Außerdem können die Karten eine Art Quittierer enthalten, der die Systemsteuerkarte oder die Tunerkarte wissen läßt, auf welcher Partition sie sich befinden. Die Partitionsumschaltung oder Auswahl auf jeder Karte kann für die niedrigsten Kosten durch Drahtbrücken hartverdrahtet sein, für mittlere Kosten lokal durch Schalter wählbar sein oder für höchste Kosten durch Fernschalter wählbar sein. Am Ende der Kassette, von dem Endverbinder entfernt, oder alternativ in einer Blende oder Tür könne externe Verbinder angebracht sein, so daß die Verbinder, wenn die Blende oder Tür geschlossen ist, über die Tür den richtigen Kontakt herstellen. Sämtliche Verfahren sind gegenseitig kompatibel und können gleichzeitig in dem gleichen System verwendet werden, wobei kein Verfahren eine aufwendige Bus-Demultiplexier-Schaltungsanordnung erfordert, da jede Karte einen hierzu vorgesehenen Abschnitt des Busses nutzt.
Die Vorteile eines solchen Systems sind zahlreich. Einige von ihnen sind die Modularität, die Erweiterbarkeit und die Portabilität. Eine modulare Fernsehgerät/Monitor-Konsole ist leichter zu aktualisieren und zu reparieren. Wenn schließlich eine Norm für HDTV entschieden ist, braucht, wenn er eine Änderung an dem Tuner oder eine Änderung an der Anzeige erfordert, lediglich die Abstimmkarte oder die Anzeige ausgetauscht zu werden. Wenn die Anzeige mittels räumlicher Lichtmodulatoren mit binären Eingängen angesteuert wird, kann der Controller für die Anzeige ausgetauscht werden, ohne das gesamte CRT-Modul auszutauschen. Wenn das HDTV zur Realität wird, wird ein neuer Controller, oder was auch immer zum Ermöglichen der Aktualisierung erforderlich ist, leichter zu installieren sein. Dieses System ist portabel zwischen Fernsehen und Videographik. Es kann jetzt und in Zukunft verwendet werden.
Obgleich somit bisher eine bestimmte Ausführungsform für ein Fernsehgerät/einen Monitor beschrieben worden ist, soll der Umfang der Erfindung nicht durch diese spezifischen Bezugnahmen, sondern nur durch die folgenden Ansprüche beschränkt sein.

Claims

1. Anzeigesystem, mit:

a. wenigstens drei Bussen (10, 12, 14), die so betreibbar sind, daß sie digitale Signale übertragen, ein Bus (10) für Audiodaten, ein Bus (12) für Videodaten und ein Bus (14) für Steuerdaten;

b. mehreren Steckplätzen (16, 18, ..., 20, 22), die in Breitenrichtung der wenigstens drei Busse (10, 12, 14) verlaufen, wobei die Steckplätze (16, 18, ..., 20, 22) eine elektrische Verbindung mit wenigstens einer externen Schaltungskarte herstellen können.

2. Anzeigesystem nach Anspruch 1, bei dem eine der wenigstens einen Karte eine Fernsehabstimmschaltung ist, die so betreibbar ist, daß sie Fernsehsendungen in einem Standardformat empfängt.

3. Anzeigesystem nach Anspruch 1, bei dem eine der wenigstens einen Karte eine Kathodenstrahlröhren-Ansteuerungskarte ist.

4. Anzeigesystem nach Anspruch 1, bei dem eine der wenigstens einen Karte eine Ansteuerungskarte für eine Anzeige mittels räumlicher Lichtmodulatoren ist.

5. Anzeigesystem nach Anspruch 1, bei dem eine der wenigstens einen Karte eine Videorecorder-Steuerkarte ist.

6. Anzeigesystem nach Anspruch 1, bei dem eine der wenigstens einen Karte eine Speicherkarte ist.

7. Anzeigesystem nach Anspruch 1, bei dem eine der wenigstens einen Karte eine Anzeige-Ansteuerungskarte ist.

8. Anzeigesystem nach Anspruch 1, bei dem eine der wenigstens einen Karte eine Karte für Spezialeffekte ist.

9. Anzeigesystem nach Anspruch 1, bei dem eine der wenigstens einen Karte eine Fernsteuerungs-Empfangsprozessorkarte ist.

10. Anzeigesystem nach Anspruch 1, bei dem eine der wenigstens einen Karte eine Audio-Steuerkarte ist.

11. Anzeigesystem nach Anspruch 1, bei dem eine der wenigstens einen Karte ein Hardcopy-Controller ist.

12. Anzeigesystem nach Anspruch 1, bei dem die Busse zueinander parallel sind und ferner umfassen:

c. eine Fernsehabstimmschaltung in einem der Steckplätze, die so betreibbar ist, daß sie genormte Rundfunksignale empfängt und verarbeitet;

d. einen Videographikadapter in einem weiteren der Steckplätze, der so betreibbar ist, daß er Daten von einem Computer für die Anzeige verarbeitet; und

e. eine Anzeigetreiberkarte in einem weiteren der Steckplätze, die so betreibbar ist, daß sie bei Empfang des verarbeiteten genormten Rundfunksignals oder des Videographiksignals ein Bild erzeugt.

13. Anzeigesystem nach Anspruch 12, bei dem ein weiterer der Steckplätze einen Videoabspielgerät-/Videoaufzeichnungsgerät-Controller enthält.

14. Anzeigesystem nach Anspruch 12, bei dem ein weiterer der Steckplätze eine Speichercontroller-Schaltung enthält.

15. Anzeigesystem nach Anspruch 12, bei dem ein weiterer der Steckplätze eine Videoprozessorkarte für Spezialeffekte enthält.

16. Anzeigesystem nach Anspruch 12, bei dem ein weiterer der Steckplätze eine Fernsteuerungs-Eingangsprozessorkarte enthält.

17. Anzeigesystem nach Anspruch 12, bei dem ein weiterer der Steckplätze eine Audiocontroller-Karte enthält.

18. Anzeigesystem nach Anspruch 12, bei dem ein weiterer der Steckplätze eine Hardcopycontroller-Karte enthält.

19. Anzeigesystem nach Anspruch 18, bei dem die Hardcopycontroller-Karte ferner mit einem Drucker verbunden ist.