專利名稱：家庭娛樂系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及家庭娛樂系統(tǒng)，其中許多用戶電子設(shè)備通過一個系統(tǒng)互連，以便簡化設(shè)備的連接和提供另外的功能。例如，這些設(shè)備可以包括電視機、VCR、立體聲系統(tǒng)、DVD播放器、衛(wèi)星接收機、電纜置頂盒、電視游戲機、因特網(wǎng)終端設(shè)備以及安全攝像機的組合。
在過去，VCR使用傳送UHF或者VHF信號的同軸連接器連接到電視機。VCR解調(diào)該信號以便允許記錄該信號，并且當最后播放時，在通過同軸電纜轉(zhuǎn)送到電視機之前記錄的信號必須再調(diào)制到UHF頻率。這樣的多個變換是噪聲源。更近使用的SCART連接器使基帶信號能夠在TV和VCR之間發(fā)送，減少了這個問題。但是，傳送UHF信號的同軸電纜仍然用于在一個家庭的不同房間中提供多個電視天線插口。這要求在家庭周圍分配之前興趣頻率的寬帶放大。
為了以各種設(shè)備的各種類型的連接器實現(xiàn)家庭娛樂系統(tǒng)的每個部件的完全益處的多個設(shè)備的物理連接也可能是困難的。
用于用戶設(shè)備和用于電視機的多個端口，其中許多端口分配一個相應(yīng)的電視調(diào)諧器；和多個遙控傳感器，每個遙控傳感器與分配的端口之一相關(guān)，用于提供遙控信號給該端口，其中該集線器包含一個切換矩陣，和其中所有的端口連接到該切換矩陣，使不同的端口能夠耦合在一起，和其中提供給端口的遙控信號允許控制分配給該端口的電視調(diào)諧器。
本發(fā)明的結(jié)構(gòu)允許集線器提供有UHF或者VHF電視信號，典型地從天線通過同軸電纜提供。由該娛樂系統(tǒng)使用的所有的電視調(diào)諧器是在集線器中，因此可以在基帶頻率圍繞該系統(tǒng)進行信號的分配。該切換矩陣允許用戶設(shè)備諸如錄像機或者電纜或衛(wèi)星解碼器放在一個位置中，但是使該信號能夠連接到家庭中的任何選擇的位置。該遙控傳感器允許該調(diào)諧器由一個遙控裝置控制，盡管它們的位置在該系統(tǒng)集線器中。最好每個電視調(diào)諧器包括一個立體聲解碼器。
最好在每個端口和該集線器之間提供雙絞線電纜。這是可能的，因為來自該集線器的所有的信號是在基帶頻率。該電纜可以包括四個扭絞線對，分配給遙控信令的一個扭絞線對，分配給音頻的一個信道的一個扭絞線對，分配給另一個音頻信道的一個扭絞線對和分配給視頻數(shù)據(jù)的一個扭絞線對。
該電纜可以包括平衡雙絞線電纜，諸如CAT5電纜，和每個端口可以包括一個RJ45端口。
這些端口圍繞該家庭(一些端口也在該集線器中)分布，可能在每個房間具有少量的端口。所有的端口可以是相同的，不管連接到該端口位置的該系統(tǒng)的設(shè)備類型。一個或者多個端口可以用于安全攝像機，和該切換矩陣使攝像機圖像能夠選擇地連接到該系統(tǒng)中的電視機。
則該集線器可以包括用于檢測在攝像機信號輸入的告警信號的裝置，和其中該切換矩陣是可控制的以響應(yīng)該告警信號中斷具有攝像機信號的選擇的電視調(diào)諧器信號。
集線器可以具有一個連接器陣列，在該陣列中的每個連接器是可通過鏈接元件連接到相應(yīng)的電視調(diào)諧器，并且連接器陣列連接到該切換矩陣，使得電視調(diào)諧器可以使用該鏈接元件與選擇的端口相關(guān)。這使該系統(tǒng)能夠具有比電視調(diào)諧器更多的端口，具有選擇哪一個端口用作電視位置的能力。
該集線器可以具有用于選擇地耦合第一端口的另外的切換裝置，音頻是在第一端口從一個用戶設(shè)備接收到作為聲頻輸出信號的多個其它音頻端口。用這種方式，可以提供高保真輸出給一個端口(在高保真設(shè)備的位置)，和該切換裝置可以傳遞該音頻信號給連接揚聲器的其它端口。切換裝置可以是位于該集線器的一個手動設(shè)備，或者在另一個適當?shù)奈恢玫钠渌脑O(shè)備，并且它允許受控制的分配音頻。
該音頻端口可以簡單地包括該系統(tǒng)的一個子集的端口，以使該音頻端口和電視端口是相同的，具有相同的電纜。
本發(fā)明還提供一種家庭娛樂系統(tǒng)，包括本發(fā)明的家庭娛樂系統(tǒng)主干和多個電視機，每個電視機連接到一個分配的端口，并且多個用戶設(shè)備的每個設(shè)備都連接到該集線器。
用戶設(shè)備之一可以包括一個攝像機，它最好具有一個運動檢測器，和其中響應(yīng)該運動檢測器該集線器的切換裝置是可控制的以提供CCTV圖像給選擇的電視機或者多個電視機。該用戶設(shè)備還可以包括一個或者多個錄像機、一個衛(wèi)星解碼器、一個有線電視解碼器、一個DVD播放器和一個游戲控制臺。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供一個家庭娛樂系統(tǒng)控制中心，包括多個電視調(diào)諧器，每個電視調(diào)諧器接收UHF或者VHP電視信號和解調(diào)該信號為基帶；一個切換矩陣，具有用于用戶設(shè)備和用于電視調(diào)諧器信號的基帶輸入和用于該系統(tǒng)插座的基帶輸出，其中該切換矩陣使該輸入能夠選擇地耦合到該輸出；一個處理器，從該插座接收控制信號使能夠控制電視調(diào)諧器和控制該切換矩陣以便能夠從接收的控制信號中選擇耦合到插座的用戶設(shè)備信號。


現(xiàn)在參見附圖詳細描述本發(fā)明，其中圖1表示本發(fā)明的家庭娛樂系統(tǒng)；圖2表示電視機是如何連接到該系統(tǒng)的；圖3表示與家庭娛樂系統(tǒng)一起使用的另外的音頻分配系統(tǒng)；圖4表示揚聲器是如何連接到該系統(tǒng)的；和圖5表示該系統(tǒng)內(nèi)的用戶設(shè)備如何可以位于任何期望的位置。
該集線器通過天線14接收電視UHF/VHF信號，并且每個調(diào)諧器TV1至TV8解調(diào)該電視信號和翻譯它為基帶頻率。每個調(diào)諧器還有一個立體聲解碼器，并且提供視頻輸出和左音頻以及右音頻信號。每個調(diào)諧器還裝備一個遙控信號閱讀器16，它允許遙控信號提供給控制該調(diào)諧的調(diào)諧器。
遠離該集線器10，提供圍繞家庭分布的多個端口18和連接該用戶設(shè)備。在圖1中，表示該集線器具有十六個端口輸出P1至P16，每個端口輸出連接到端口(或者插座)18之一。為了簡單起見，圖1僅僅表示八個端口18。在表示的例子中，三個端口是在起居室L中，兩個端口在主臥室B1，兩個端口在飯廳D和一個端口在廚房K。
每個端口18用電纜20連接到集線器10。使用平衡扭絞雙線電纜傳送基帶(非UHF/VHF)信號。該電纜可以包括四個扭絞線對，分配給遙控信令的一個扭絞線對，分配給音頻的一個信道的一個扭絞線對，分配給另一個音頻信道的一個扭絞線對和分配給視頻數(shù)據(jù)的一個扭絞線對。例如，該電纜可以包括CAT5電纜，和每個端口可以包括一個RJ45插座。
十六個端口P1至P16包括切換矩陣22的輸出信號。切換矩陣22是一個基帶轉(zhuǎn)換設(shè)備，它使任何輸入能夠轉(zhuǎn)換到任何輸出。到該切換矩陣的輸入包括基帶電視調(diào)諧器信號TV1至TV8以及來自其它用戶設(shè)備的基帶信號。圖1表示六個攝像機信號輸入Cl至C6和五個其它設(shè)備輸入D1至D5。通過舉例，在圖1中表示用于記錄攝影機信號的視頻24、一個DVD播放器26、一個用戶錄像機28、一個衛(wèi)星接收機30和一個電纜解碼器32。雖然沒有表示，但是該設(shè)備還可以包括音頻系統(tǒng)。在圖1的例子中，這些形成集線器10的一部分，雖然從下面將明白，如果用戶期望的話，這些設(shè)備可以連接到圍繞該家庭的端口。集線器10外部表示了六個攝像機34。
輸入TV1至TV8，C1至C6和D1至D5以及輸出P1至P16可以都認為該切換矩陣的端口，它起傳遞選擇的輸入至該輸出作用。
直接地提供八個電視調(diào)諧器輸出到作為到切換矩陣的輸入是可能的。在這種情況下，每個電視調(diào)諧器分配給一個特定的端口，和該切換矩陣默認連接每個電視調(diào)諧器到該分配的端口。在這種情況下將有相同數(shù)量的端口作為最大數(shù)量的電視調(diào)諧器。為了更大靈活性，在圖1的例子中，有比電視調(diào)諧器更多的輸出端口P，和電視調(diào)諧器輸出可以分配給期望的輸入端口。為此目的，集線器10有一個連接器S1至S16的陣列36。該陣列中的每個連接器可以通過鏈接元件38連接到一個相應(yīng)的電視調(diào)諧器。鏈接元件38可以是人工安置以便允許根據(jù)要求配置該系統(tǒng)。這能夠?qū)崿F(xiàn)接插板系統(tǒng)。因此，在圖1的例子中，該用戶決定調(diào)諧器TV1應(yīng)該提供給起居室中的端口P2，并且這是通過在調(diào)諧器TV1和連接器S2之間人工插入一個鏈接元件實現(xiàn)的。這個判定例如是基于該家庭中的家具的配置。類似地，調(diào)諧器TV2的輸出提供在主臥室中的端口P4等等。
切換矩陣22的默認設(shè)置是耦合該輸入S1至S16給端口P1至P16。
每個端口(它在使用中)裝備一個紅外線遙控傳感器。正如圖2中表示的，在使用中的一個端口，提供該音頻(左和右)以及來自RJ45連接器的視頻扭絞線對信號給SCART插座50，它連接到該電視機。這允許提供基帶信號給電視機而沒有到和來自UHF頻率的有損耗的再調(diào)制和解調(diào)。遙控信號提供給遙控傳感器52，以便安裝在(例如)電視機54上。來自遙控裝置56的信號通過分配的扭絞線對提供給集線器，作為到端口P1至P16的輸入信號。用于遙控信號的扭絞線對傳送雙工信號，并且還傳送功率給遙控傳感器52。
集線器包含一個處理器23，它接收提供給端口P1至P16所有的遙控信號。因此該集線器檢測由本用戶進行的所有遙控選擇并且使用這個信息控制該切換矩陣22。
例如，如果在端口P2的用戶選擇一個頻道，它留給視頻28，該切換矩陣將切換輸入D3到端口P2(請求由此到達)，實際上超越該端口的缺省連接到相應(yīng)的調(diào)諧器TV1。每個用戶設(shè)備還裝備有一個遙控信號閱讀器。這可以是一個標準的IR檢測器。為了提供IR信號給該檢測器，扭絞雙線電纜導(dǎo)致用戶設(shè)備裝備有一個LED(發(fā)光二極管)，它相鄰該用戶設(shè)備的標準檢測器固定。因此，IR信號在該端口被轉(zhuǎn)換成電信號，并且在該用戶設(shè)備再轉(zhuǎn)換成IR信號。
該系統(tǒng)對遙控信號是透明的，以使在分配給遙控信號的在扭絞線對上的切換矩陣接收的信號不變地傳遞給所有的用戶設(shè)備。任何設(shè)備的單個遙控裝置可被用于家庭的所有的房間，該切換矩陣只是發(fā)送該遙控信號給所有的設(shè)備，和被控制的設(shè)備將識別該信號，而其它設(shè)備不識別。
因此，例如視頻遙控裝置可用在端口P2控制集線器10中的視頻28。
每個設(shè)備24，26，28，30，32將有一個分配信道(或者其它遙控信號輸入)，以使集線器可以從任何端口18連接該用戶到任何期望的設(shè)備。本質(zhì)上，切換矩陣起超越電視調(diào)諧器視頻和音頻到該端口的正常連接的作用。
正如圖1表示的，切換矩陣22有六個安全攝像機輸入C1至C6，和切換矩陣22能夠使攝像機圖像選擇地耦合到該系統(tǒng)中的電視機。例如用戶的一個頻道選擇(例如頻道20)可能導(dǎo)致切換矩陣耦合所有的六個攝像機(例如CCTV)信號到該端口，從該端口該信道20以周期的方式始發(fā)請求。信道21至26則可以用于選擇攝像機輸入的單個輸入。
該用戶還能夠選擇另外的功能。例如，該用戶可能希望每分鐘僅僅從他觀看TV/視頻中斷一秒攝像信號。
攝像機可以裝備有運動以及/或者聲音傳感器，和當檢測到運動或者聲音時，該信號可以作為告警類型消息耦合到該端口一個期望長度的時間。可以在屏幕上提供一個告警圖標，因此如果用戶丟失該信息，則有一個圖標警告該用戶到前面的告警信號。正如圖1表示的，可以提供攝像機視頻24。這可以由在一個端口的用戶控制，或者它可以設(shè)置為自動程序，在告警信號之后僅僅在固定的時間記錄。
攝像機可以不需要實際的RJ45端口18，因為它們可以安裝在一個位置并且保持不變。但是，攝像機控制和信號是使用相同的電纜中繼的，并且對于該系統(tǒng)的其余部分可以連接到相同的端口18。如果攝像機位置可能要改變，例如如果攝像機可以安置在用于嬰兒監(jiān)視的一個選擇的房間中，這可能是期望的。該告警信號通過分配給遙控信號的扭絞線對中繼。
圖3表示該系統(tǒng)的擴展以便提供分配的音頻。這可以使用相同的端口P1至P16或者可以使用另外的端口。在圖3中，本系統(tǒng)的端口P1至P16可以連接到用于選擇地耦合第一端口到作為聲頻輸出信號的多個其它音頻端口的另外的切換裝置60，音頻是在第一端口從用戶設(shè)備接收的。例如提供在端口P2的信號作為到切換裝置60的輸入I，來自該切換裝置的四個輸出01至04連接到端口P3，P14，P15和P16。用這種方式，可以提供高保真輸出給一個端口(在高保真設(shè)備的位置)，和該切換裝置可以傳遞該音頻信號給連接揚聲器的其它端口。切換裝置60可以是位于該集線器的一個手動的設(shè)備，或者在另一個適當?shù)奈恢玫钠渌脑O(shè)備，并且它允許受控制的分配音頻。每個端口可以有用于該揚聲器信號的一個獨立的音量控制，以使在不同的房間可以提供不同的音量。
圖4表示用于從端口P提取音頻的一個連接器62，它提供一個扭絞線對作為左揚聲器信號L和一個扭絞線對作為右揚聲器信號R。
在上面描述的例子中，用戶設(shè)備是在集線器10中。但是，它們可以在任何期望的位置。圖5表示在該房子的一個房間中在端口P16的一臺錄像機28。切換矩陣22耦合該視頻到連接器S16，和在該集線器內(nèi)的物理連接70連接視頻信號到切換矩陣輸入D3。該信號通過切換矩陣22從D3轉(zhuǎn)換到期望的端口PD。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員將明白系統(tǒng)的很多的變化。由該系統(tǒng)支持的端口的數(shù)量和設(shè)備、電視調(diào)諧器以及攝像機的數(shù)量都僅僅是示例性的。本發(fā)明簡單地使用低成本電纜和高度的靈活性允許多個設(shè)備連接在一起。系統(tǒng)對IR控制信號的透明性容許使用現(xiàn)有的遙控裝置。在集線器中的每個設(shè)備只是要求允許遙控信號再生(例如LED)并且指向IR檢測器的一個裝置。多個遙控裝置可以組合到單個可編程的遙控裝置以便允許控制設(shè)備組合。集線器中的裝置提供基帶信號給切換矩陣，允許所有的電纜是扭絞雙線電纜。
本發(fā)明可以使用熟知的設(shè)備實現(xiàn)。本質(zhì)上本發(fā)明可以以一個基帶切換矩陣和一臺處理器實現(xiàn)，處理器接收從遙控裝置信號得到的輸入。該系統(tǒng)可以添加不同設(shè)計的用戶接口，用于定義該系統(tǒng)建立和操作的菜單。這些對本領(lǐng)域的技術(shù)人員都是明白的。
雖然來自該集線器的信號被描述為提供給電視機，可以替代使用監(jiān)視器(即沒有調(diào)諧器)。
權(quán)利要求
1.一種家庭娛樂系統(tǒng)主干，包括具有多個電視調(diào)諧器的集線器；用于用戶設(shè)備和用于電視機的多個端口，其中許多端口分配一個相應(yīng)的電視調(diào)諧器；和多個遙控傳感器，每個遙控傳感器與分配的端口之一相關(guān)，用于提供遙控信號給該端口，其中該集線器包含一個切換矩陣，和其中所有的端口連接到該切換矩陣，使不同的端口能夠耦合在一起，和其中提供給端口的遙控信號允許控制分配給該端口的電視調(diào)諧器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的家庭娛樂系統(tǒng)主干，其中每個電視調(diào)諧器包括一個立體聲解碼器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的家庭娛樂系統(tǒng)主干，還包括在每個端口和該集線器之間的扭絞雙線電纜。
4.根據(jù)權(quán)利要求3的家庭娛樂系統(tǒng)主干，其中該電纜包括四個扭絞線對。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的家庭娛樂系統(tǒng)主干，其中一個扭絞線對分配給遙控信令，一個扭絞線對分配給音頻的一個信道，一個扭絞線對分配給另一個音頻信道和一個扭絞線對分配給視頻數(shù)據(jù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4或者5的家庭娛樂系統(tǒng)主干，其中該電纜包括平衡的扭絞雙線電纜。
7.根據(jù)前面的任何權(quán)利要求的家庭娛樂系統(tǒng)主干，其中每個端口包括一個RJ45端口。
8.根據(jù)前面的任何權(quán)利要求的家庭娛樂系統(tǒng)主干，其中該集線器有一個連接器陣列，在該陣列中的每個連接器可通過鏈接元件連接到相應(yīng)的電視調(diào)諧器，并且該連接器陣列連接到該切換矩陣，使得電視調(diào)諧器可以使用該鏈接元件與選擇的端口相關(guān)。
9.根據(jù)前面的任何權(quán)利要求的家庭娛樂系統(tǒng)主干，其中提供多個端口用于攝像機信號輸入。
10.根據(jù)權(quán)利要求9的家庭娛樂系統(tǒng)主干，其中該集線器包括在攝像機信號輸入檢測告警信號的裝置，和其中響應(yīng)該告警信號該切換矩陣是可控制的，以便中斷具有攝像機信號的選擇的電視調(diào)諧器信號。
11.根據(jù)前面的任何權(quán)利要求的家庭娛樂系統(tǒng)主干，其中該集線器具有一個切換裝置，用于選擇地連接第一端口到多個其它音頻端口作為聲頻輸出信號，音頻是在第一端口從用戶設(shè)備接收的。
12.一種家庭娛樂系統(tǒng)，包括根據(jù)前面的任何權(quán)利要求的一個家庭娛樂系統(tǒng)主干和多個電視機，每個電視機連接到一個分配的端口，并且多個用戶設(shè)備的每個設(shè)備都連接到該集線器。
13.根據(jù)權(quán)利要求12的家庭娛樂系統(tǒng)，其中用戶設(shè)備之一包括一臺攝像機。
14.根據(jù)權(quán)利要求13的家庭娛樂系統(tǒng)，其中該攝像機具有一個運動檢測器，其中該集線器的切換裝置是響應(yīng)運動檢測器可控制的，以便提供攝像機圖像給一臺選擇的電視機或者多臺電視機。
15.根據(jù)權(quán)利要求12至14的任何一個權(quán)利要求的家庭娛樂系統(tǒng)，其中該用戶設(shè)備包括一個或者多個錄像機，一個衛(wèi)星解碼器，一個有線電視解碼器，一個DVD播放器和一個游戲控制臺。
16.根據(jù)權(quán)利要求12至15的任何一個權(quán)利要求的家庭娛樂系統(tǒng)，其中該用戶設(shè)備或者每個用戶設(shè)備裝備有用于接收遙控信號的一個設(shè)備。
17.一個家庭娛樂系統(tǒng)控制中心，包括多個電視調(diào)諧器，每個電視調(diào)諧器接收UHF或者VHP電視信號和解調(diào)該信號為基帶；一個切換矩陣，具有用于用戶設(shè)備和用于電視調(diào)諧器信號的基帶輸入和用于該系統(tǒng)插座的基帶輸出，其中該切換矩陣使該輸入能夠選擇地耦合到該輸出；一個處理器，從該插座接收控制信號使能夠控制電視調(diào)諧器和控制該切換矩陣，以便能選擇耦合到接收控制信號的插座的用戶設(shè)備信號。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種的家庭娛樂系統(tǒng),其具有多個電視調(diào)諧器的集線器。圍繞該家庭和在集線器中提供用于用戶設(shè)備的端口,許多端口分配一個相應(yīng)的電視調(diào)諧器。遙控傳感器與分配的端口之一是相關(guān)的,用于提供遙控信號給該端口。集線器包括一個切換矩陣和所有的端口連接到該切換矩陣,它允許不同的端口連接在一起,和其中提供給端口的遙控信號允許控制分配給該端口的電視調(diào)諧器?？梢越o該集線器提供UHF或者VHF電視信號,典型地通過同軸電纜。由該娛樂系統(tǒng)使用的所有的電視調(diào)諧器是在集線器中,因此可以在基帶頻率圍繞該系統(tǒng)進行信號的分配。該切換矩陣允許用戶設(shè)備諸如錄像機或者電纜或衛(wèi)星解碼器放在一個位置中,但是使該信號能夠連接到家庭中的任何選擇的位置。
文檔編號H04N5/44GK1367609SQ0210177
公開日2002年9月4日 申請日期2002年1月18日 優(yōu)先權(quán)日2001年1月19日
發(fā)明者保羅·埃普勒懷特, 約翰·麥克拉倫 申請人:Itt制造企業(yè)公司