专利名称：电视数据广播信息可存储机顶盒接收机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种计算机通信和信息处理技术方面的信息家电产品，尤其涉及一种电视数据广播信息可存储机顶盒接收机。
现有技术电视视频逆程(Vertical Blanking Interval)数字广播传输技术(以下简称VBI)，以及机顶盒技术(Set Top Box)(以下简称VBI)虽然已在信息处理方面得以应用，但是在实际使用过程中仍存在以下的缺点基于PC机的VBI接收卡，此卡只能配合PC机使用，由卡制造商提供卡和驱动程序，由软件制造商提供股票实时行情揭示和技术分析软件，为证券咨询提供服务。其优点是，VBI接收卡通讯速率高，通信网络发达、通信成本低，结合PC机丰富的软件支持，软件开发方便，非常适合证券业务发展的需要。其缺点是相对使用成本较高，一次性投资需5千到1万元左右。由于电脑是开放式系统，VBI广播通信保密性受到限制，很容易被解密，导致经营方的利益不能得到保证。另外使用者还需购置电脑和学会使用电脑，此产品的推广与使用将受上述条件而约束。
顶盒技术的用途主要是通过机顶盒利用电话拨号上网和电视机显示实现Internet WEB浏览。机顶盒技术为广大WEB浏览客户提供了廉价的上网工具，其优点是，软件开发方便、升级维护容易，系统结构简单、可靠，成本低廉，一般家庭都可承受。但是，其缺点是，Internet上网通信费用高，通信速率低，电视机显示网页图形质量较差。
本实用新型的目的在于通过将VBI技术、STB技术以及IC卡应用技术的相互融合，形成一种改进的电视数据广播信息可存储机顶盒接收机，它能充分发挥VBI技术通信成本低的优势，用软件方式提高VBI广播通信的保密性，同时简化产品的操作与使用。
本实用新型是这样实现的一种电视数据广播信息可存储机顶盒接收机，包括控制电路，其特点是所述的控制电路由数据通信部分和信息处理与显示部分所组成，
所述的数据通信部分包括一数字信号处理器DSP，在数字信号处理器DSP通过I2C总线连接一IC卡读写器和一电视信号调谐器，数字信号处理器DSP通过控制线与由SAA5231集成电路芯片组成的图文电视视频处理器相连接。电视信号调谐器的视频信号输出端与SAA5231图文电视视频处理器的复合视频信号输入端相连接，该SAA5231图文电视视频处理器的串行数据输出端与数字信号处理器DSP的串行数据输入端连接；所述的信息处理与显示部分(20)包括一由W90210F集成电路芯片组成负责运行整个接收机监控程序和信息处理程序的32位PA-RISC CPU处理器，一由W9971F集成电路芯片组成的一显示控制器，W90210F CPU处理器和W9971F显示控制器通过PCI总线而彼此双向连接；在所述的W90210F处理器连接有一组ROM存储器用于存储系统监控程序，连接有一组Flash存储器用于存储信息处理程序和需长期保存的数据，连接有一组EDORAM存储器用于程序运行和数据存储；在W9971F显示控制器连接有一组显示内存，W9971F显示控制器的两输出端分别与VGA显示器或电视机连接；所述的数据通信部分与信息处理与显示部分通过数据总线和控制线双向连接。
本实用新型由于采用了上述的技术方案，使之与现有技术相比，具有以下的优点和积极效果1．本实用新型由于在系统中采用了IC卡，通过IC卡存储数据接收的授权信息和加解密密钥，用于控制数据接收和解密，从而提高了产品的可靠性和信息的安全性。
2．本实用新型由于在电视机上设置了可存储信息的数字信息机顶盒接收机。改变了以往只能在播出时段才能收看节目的电视机的传统接收模式，使之只要开机，便可随时查阅你订阅的任何电子信息，包括您的个人电子信息。
3．本实用新型适用面广，且用户端信息费便宜，因此，不仅低层次低收入的家庭可接纳和使用，同样办公室用户也需要使用，由此使得信息经营者的相对经营成本得到大幅度的降低。
通过以下对本实用新型电视数据广播信息可存储机顶盒接收机的一实施例结合其附图的描述，可以进一步理解本实用新型的目的、具体结构特征和优点。其中，附图为
图1是依据本实用新型提出的电视数据广播信息可存储机顶盒接收机的结构方框图；图2是本实用新型中数据通信部分的软件方框图；图3是本实用新型中信息处理与显示部分的软件方框图；图4是本实用新型中数据通信部分中数据发送流程图；图5是本实用新型中数据通信部分中数据接收流程图；图6是本实用新型中系统模块结构图；图7是本实用新型中信息处理部分中存储器模块电路原理图；图8是本实用新型中信息处理部分中CPU处理器电路原理图；图9是本实用新型中信息处理部分中显示控制器原理图；图10是本实用新型中信息处理部分中视频、VGA显示接口电路图；图11是本实用新型中信息处理部分中键盘、通信接口电路图；图12是本实用新型中信息处理部分中系统辅助电路图；图13是本实用新型中数据通信部分中数字信号处理器的电原理图；图14是本实用新型中的VBI视频图文数据处理电路图。
如图1所示，这是本实用新型电视数据广播信息可存储机顶盒接收机的结构方框图。本实用新型电视数据广播信息可存储机顶盒接收机可以分为数据通信部分10(见图1的上半部)和信息处理与显示部分20(见图1的下半部)两部分。
所述的在数据通信部分10包括一由ADSP-2181集成电路芯片组成的数字信号处理器DSP，该ADSP-2181数字信号处理器DSP负责控制数据的接收。在ADSP-2181数字信号处理器DSP通过I2C总线连接一IC卡读写器，ADSP-2181数字信号处理器DSP从IC卡读写器中读取数据接收的授权信息和加解密密钥，并用于控制数据接收和解密；ADSP-2181数字信号处理器DSP通过I2C总线与电视信号调谐器连接，以控制电视调谐器接收电视信号；ADSP-2181数字信号处理器DSP控制线与由SAA5231集成电路芯片组成的图文电视视频处理器相连接，电视信号调谐器的视频信号输出端与SAA5231图文电视视频处理器的视频信号输入端相连接，该SAA5231图文电视视频处理器的串行数据输出端与ADSP-2181数字信号处理器DSP的串行数据输入端连接，ADSP-2181数字信号处理器DSP通过I2C总线控制电视调谐器解调电视信号后输出视频信号送到图文电视处理器(SAA5231)，由图文电视处理器(SAA5231)从视频信号中提取出加密数据流，然后将加密数据流输入到数字信号处理器DSP进行接收授权检测和数据解密。经DSP处理后产生的明码数据流通过16Bits数据总线送到W90210F进行信息处理。
所述的信息处理与显示部分20包括一由W90210F集成电路芯片组成32位PA-RISC CPU处理器，该CPU处理器负责运行整个接收机监控程序和信息处理程序，一由W9971F集成电路芯片组成的一显示控制器，W90210F CPU处理器和W9971F显示控制器通过PCI总线而彼此连接。在所述的W90210F处理器连接有一组ROM存储器用于存储系统监控程序，连接有一组Flash存储器用于存储信息处理程序和需长期保存的数据，连接有一组EDORAM存储器用于程序运行和数据存储；在W9971F显示控制器连接有一组显示内存，W9971F显示控制器的两输出端分别与VGA显示器或电视机连接。W90210F通过16Bits数据总线接收明码数据流，用机顶盒内置的信息处理程序对数据流进行信息处理，产生所需的文字和图形信息，经PCI总线送W9971F，由W9971F负责控制将信息显示在电视机或VGA显示器上。
在本实用新型中，设置了三个存储器，其中，1MB的ROM存储器用来保存系统监控程序和基本操作系统；2MB的Flash存储器用来保存信息处理程序和需要较长时间保存的数据信息；32~64MB的RAM存储器用来运行信息处理程序和保存接收到的数据。
如图2所示，这是本实用新型数字通信部分中的软件方框图。数据通信的硬件系统为实现VBI广播数据的接收提供了基础，然而所有的通信功能，如VBI通信协议、数据动态加密、数据接收授权等都是利用软件来实现的。利用软件，在数据链路层实现了加密通信和用户授权管理。同时利用软件实现数据通信功能使得我们的数据接收机可以很方便地通过修改软件来实现与不同的数据播出系统的兼容。整个数据通信部分的软件包括了硬件控制、VBI广播通信协议、数据动态加解密、数据接收授权控制四个模块。
如图3所示，这是本实用新型中信息处理与显示部分的软件方框图。信息处理和显示控制部分的所有功能均通过软件实现。整个软件部分由系统监控程序和信息处理程序组成。系统监控程序负责管理所有的硬件设备和接口，如内存管理、键盘和遥控器管理、显示输出控制、DMA端口控制等。信息处理程序则负责对所接收的信息数据进行处理，产生各种文字和图形输出，如股票行情分析程序、期货行情分析程序、外汇行情分析程序、新闻信息处理程序等。
如图4所示，这是本实用新型数据通信部分中ADSP-2181数字信号处理器DSP在处理数据发送时的流程图。当有数据要发送时，数据播出卡根据IC卡中的加密密钥和信息分类等信息形成数据帧；同时数据播出卡提取视频信号中的同步信号，并在确定的视频行中插入已经生成的数据帧。
如图5所示，这是本实用新型中数据通信部分中ADSP-2181数字信号处理器DSP在处理数据接收时的流程图。当数据接收时，数字信号处理器首先去识别视频信号中的同步信号，实现数据接收的同步，然后控制SAA5231图文电视视频处理器接收加密数据帧；ADSP-2181数字信号处理器DSP在接收到完整的数据帧后，利用IC卡中存储的数据接收授权信息和加密密钥对数据帧进行数据接收的授权检测和数据解密，得到解密数据并用中断方式通知信息处理部分提取数据。
如图6所示，这是本实用新型中系统模块结构图，图中，每一部分的的工作原理，由以下说明。
如图7所示，这是本实用新型中信息处理部分的存储器模块电路原理图。在本实用新型中，存储器模块包括有ROM存储器(27C080)用于存储系统监控程序；Flash存储器(BM29F040、29F016)用于存储信息处理程序、数据接收程序以及需要长期存储的数据；EDORAM存储器(SIM36SLOT)用于程序运行和存储数据。
如图8所示，这是本实用新型中信息处理部分中CPU处理器电路原理图。在本实用新型中CPU处理器采用了型号为W90210F的集成电路芯片，在该W90210FCPU处理器通过16Bits数据总线接收明码数据流，用机顶盒内置的信息处理程序对数据流进行信息处理，产生所需的文字和图形信息，经PCI总线送W9971F。
如图9所示，这是本实用新型中信息处理部分中显示控制器原理图。在本实用新型中，显示控制器采用了型号为W9971F的显示控制芯片。该显示控制芯片通过显示内存地址信号AD0-AD31、显示内存数据信号VMDO-VMD31、控制信号(VCAS#0-3、VRAS#、VWE#、VOE#)同显示内存连接；显示控制芯片通过PCI总线同信息处理部分的CPU(W90210F)连接。
如图10所示，这是本实用新型中信息处理部分的视频、VGA显示接口电路图。在本实用新型中，信息显示输出有两种接口，一种是标准的电脑VGA显示接口，另一种则是电视视频信号输出(S_Video、Video)。
如图11所示，这是本实用新型中信息处理部分的键盘、通信接口电路图。本实用新型采用IRDC460红外线无线接收芯片接收键盘信号，当有按键时，IRDC460通过中断信号INTA#通知信息处理部分的CPU(W90210F)，CPU则通过数据线RDO-7读取键盘按键键值。本实用新型有一个串行通信接口，由于同外接MODEM连接实现远程通信。
如图12所示，这是本实用新型中信息处理部分的系统辅助电路图。
如图13所示，这是本实用新型中数据通信部分中数字信号处理器的电原理图。在本实用新型中数字信号处理器采用了型号为ADSP-2181集成电路芯片组成的数字信号处理器DSP，该ADSP-2181数字信号处理器DSP负责读写IC卡、控制电视调谐器接收电视信号、控制SAA5231图文视频处理器接收数据。数字信号处理器DSP通过I2C总线同IC卡读写器相连接读写数据接收授权信息和数据加密密钥；数字信号处理器DSP通过I2C总线同电视调谐器相连接控制电视调谐器接收电视信号；数字信号处理器DSP通过控制线FL2、SAND、RSF1、DR1以及串行数据线SCLK1、DR1控制SAA5231图文视频处理器接收数据帧。数字信号处理器DSP接收到完整的数据帧后，通过IRQE信号通知信息处理部分的CPU(W90210F)，信息处理部分的CPU(W90210F)通过其DMA接口的数据线ID0-ID15)实现数据接收部分和信息处理部分的连接。
如图14所示，这是本实用新型中的VBI视频图文数据处理电路图。
为了实现研制本产品的目标，在技术上，把VBI技术、STB技术、智能IC卡技术、DSP数字信号加密／解密处理技术、证券信息处理技术及文字信息处理技术融为一体。在操作上采用使用遥控器操作。信息接收采用信息分类授权控制，用户可挑选自己需要的信息进行付费接收，系统密钥和授权信息采用IC卡管理。即使机器故障，只要换一台机器，插上原来的IC卡就可以正常使用，方便如使用手机一样。
利用现成的遍布全国的发达电视网络和数量巨大的电视机用户，使用本产品可以进行广播传送任何文字信息、图片信息和语音信息。尤其适合发送即时性很强的新闻信息、金融信息、公告信息、科普教育，也适合发送各类大众化信息，如每目商情信息、社区服务信息、电影院排片表、政府法规法令、医疗保健、求医问药、家政服务、消费旅游、招商引资、人才招聘、全国会议、各类广告服务信息等各类适合家庭和办公使用的即时信息。如果利用本产品能把各大城市的信息进行及时交换使用和把各大城市的信息及时传送到边远的山区内地及经济发展较落后的地区，其意义将更大。它能帮助城市之间及时了解各类信息的变化，推动城市间信息交流和经济的发展。同样也能帮助边远地区及时了解城市的每日发展和变化，从而及时调整边远地区的生产和发展，一方面能够更好地为城市经济发展提供服务，另一方面也能更好地促进边远地区的经济发展和教育发展。
综上所述，本实用新型电视数据广播信息可存储机顶盒接收机融合了通信、计算机硬件、计算机软件、数据加解密、信息处理(包括股票行情、期货行情等数据分析)以及电视显示等多种技术，它技术含量高、生产成本低、使用简单、性能可靠，是普及信息技术的首选产品。
权利要求1．一种电视数据广播信息可存储机顶盒接收机，包括控制电路，其特征在于所述的控制电路由数据通信部分(10)和信息处理与显示部分(20)所组成，所述的数据通信部分(10)包括一数字信号处理器DSP，在该数字信号处理器DSP的输入端连接一IC卡读写器，数字信号处理器DSP通过I2C总线与控制线分别与电视信号调谐器和图文电视视频处理器相连接，该电视信号调谐器的输出端与图文电视视频处理器相连接，该图文电视视频处理器输出端与数字信号处理器DSP的输入端连接；所述的信息处理与显示部分(20)包括一负责运行整个接收机监控程序和信息处理程序的32CPU处理器和一显示控制器，CPU处理器和显示控制器通过经PCI总线而彼此双向连接，在所述的CPU处理器的输入端连接有至少一个以上的存储器，在显示控制器输入端连接的是一显示内存，该显示控制器的两输出端分别与VGA显示器或电视机连接；所述的数据通信部分(10)与信息处理与显示部分(20)通过数据总线和控制线双向连接。
专利摘要本实用新型涉及一种电视数据广播信息可存储机顶盒接收机,其特点是,控制电路由数据通信和信息处理与显示部分所组成;数据通信部分包括:一数字信号处理器,它与IC卡读写器、电视信号调谐器和图文电视视频处理器相连接,视频处理器输出端与数字信号处理器的输入端连接;信息处理与显示部分包括:经PCI总线而彼此连接一CPU处理器和一显示控制器,CPU处理器和显示控制器的输入端连接有存储器,显示控制器与VGA显示器或电视机连接。
文档编号H04N21/41GK2418634SQ0021643
公开日2001年2月7日 申请日期2000年2月3日 优先权日2000年2月3日
发明者高振峰, 袁三男, 何志刚 申请人:高振峰, 袁三男, 何志刚