专利名称：多媒体网络信息接收机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种多媒体网络信息接收机，是适用于家庭、学校、网吧、机关单位、政府部门、公司等场所的一种信息电器，提供了购买、接收、观看由互联网电子发行系统发行的各种加密电子文件的功能，同时也可具备一般的上网浏览、收发邮件、娱乐、教育等功能。
与本实用新型有对比性的是传统的通过电话线上网的机顶盒，但老式机顶盒有很多不足之处属于窄带接入，上网速度太慢，限制了用户获得高品质的多媒体信息。
受国际互联网(Internet)的协议限制，多媒体信息很难获取满意的连续播放效果。
文字信息在电视屏幕上的显示效果差强人意。
缺少有效的身份验证和内容付费管理机制，不能有效防止盗版。
本实用新型的技术方案是该多媒体网络信息接收机以中央处理器CPU-1为核心部分，与中央处理器CPU-1相连的还有半导体存储器(ROM、RAM)、硬盘、网络接口、视频电路和音频电路、访问控制电路及用户控制设备；其中中央处理器CPU-1通过网络接口与网络相连，视频电路和音频电路与电视机、音响相连。
与中央处理器CPU-1相连的还有CD ROM或DVD ROM驱动器，以及视频解码芯片。所述网络接口包括以太网接口、有线电缆接口、DSL、ADSL接口、电话调制解调器接口，或者是其中之一。所述用户控制设备包括遥控键盘、遥控鼠标、遥控器、普通键盘鼠标，或者是其中之一。所述网络接口、视频解码芯片、访问控制电路、视频电路和音频电路是集成在中央处理器CPU-1中。与中央处理器CPU-1相连的还有打印机接口、通用串行总线(USB)接口、串行数据接口。所述访问控制电路是用户身份验证电路、通过多种接口外接的认证设备或IC卡读卡器。
由于采用了以上方案，可以到达如下效果·身份验证专用的身份验证电路(或身份认证卡)提供了用户的身份标识，是订购、下载、观看付费内容的凭证。当用户执行上述操作时，系统检测相关的身份验证电路(或身份认证卡)，在得到确认后才允许用户继续。这样可以保证付费内容的提供者以及用户本身的利益。·防止盗版本实用新型所播放的数据都经过加密，如果简单地把其中的数据拷贝到其他设备上，将无法播放。
独立机型的输出视频信号加入了特殊的干扰波，不影响电视机的播放质量，但是影响录制设备的正常工作，如录像机、视频采集卡等。防止了盗录。
本实用新型所采用的加密程序可以定期从国际互联网下载新版本，即使有人非法破解了加密程序，可以流传的时间也很短。·接收和播放高质量多媒体信息本实用新型采用了先下载后播放的技术，可以离线观看网上内容。避免了国际互联网接入带宽不足和TCP/IP协议的限制，可以得到如DVD、CD等品质的高清晰度数字视频播放效果。
另外，利用自带的存储设备，本实用新型可以自动存储下载的网上内容，以备以后多次观看。·自动接收本实用新型设计了定时下载功能，可由用户指定拨号的时间、下载的内容等。在用户指定的时间自动接入网络、获取指定内容、自动断线。这样，即使是需要较长时间下载的大容量多媒体信息，用拨号上网的方式也可以方便的得到。·提供多种网络接入方式本实用新型充分利用宽带技术，支持多种宽带接入方式。高速接口可以保证本实用新型有极好的网络接入性能，这对于浏览、欣赏大容量、高质量的网络多媒体内容时非常必要的。在尚不具备因特网高速接入条件的地方，用户可以使用普通电话线接入网络。采用任何一种接入方式，都可以得到很好的播放质量。·DVD娱乐节目播放与网络应用结合本实用新型内置了CD-ROM或DVD-ROM驱动器，用户可以用其来欣赏VCD、DVD光盘节目。这样，本机不仅是一个网络多媒体应用平台，同时也是一个家庭娱乐平台。·各功能部件可自由选配本实用新型采用灵活的内部结构，各主要功能部件，可由生产厂家自由选配是否使用、使用什么型号。
1.可以选择是否安装以及型号的有
CD-ROM与DVD-ROM；IC卡读卡器与专用身份验证电路；以太网适配器及接口；有线电缆调制解调器及接口；DSL调制解调器及接口；电话调制解调器及接口；USB接口；1394接口；串、并口；2.只可以选择型号的有本地存储器及容量；中央处理器；·软件可通过网络升级本实用新型的控制软件以及各种功能，可以通过国际互联网自动升级。
图2是用户身份验证电路的电路图。
身份认证应用在上网和多媒体播放功能中。身份认证功能通过难以复制的硬件来实现，具体表现为集成在多媒体信息接收机内部的一块身份认证电路，或者者是一个将认证电路封装在其中的外部接口设备，或者是一个读卡器，配合身份认证卡使用。上网时，身份认证电路或认证卡提供个人身份标识，为识别使用者和收费管理提供依据；播放收费多媒体文件时，身份认证电路或认证卡提供解密密钥。
上网功能包括浏览因特网、收发电子邮件、网上购物、下载或接收电子商品、订阅电子出版物等。
多媒体播放功能包括MPEG、MP3、AVI、Real Media等多种格式的多媒体文件播放。
请参见
图1本实用新型以通用的高速中央处理器芯片CPU-1完成核心处理工作，配合外围辅助电路及设备实现其功能。
下表列举了本实用新型的各个组成部分，对应于图1。表一多媒体网络信息接收机组件一览表
在图1中，除身份认证电路外，其余的电路均为现有技术，并且他们之间的连接也是公知技术，因此，本文没有给出他们的具体电路图，普通技术人员据此即可实现本实用新型。
身份认证具体表现为集成在多媒体信息接收机内部的一块身份认证电路，或者封装在外接设备中的身份认证电路(如信息钥匙)，或者是一个读卡器(例如IC卡读卡器)——配合身份认证卡(例如IC卡)使用。前两种方式的工作原理基本相同，在以下详述。第三种方式(读卡器+卡)属于通用设备，不再赘述。
请参阅图2为本实用新型的身份认证电路原理图；其主要的核心芯片及外围辅助电路和部件请参见表二。
在图2中，通用微处理器芯片CPU-2中包含有密钥验证算法、存储器信息解密程序以及与计算机或信息电器进行通讯的程序，由于不同用户的芯片中的内容各不相同，所以要由手工操作写入器逐一写入，再将写好的芯片插入电路板的预留插槽中。所述电路板与事先内置有应用程序的计算机或其它信息电器相连接，通过串行总线(USB)端口或1394端口与计算机或信息电器的内置应用程序进行数据交换。延长电缆的配置是因为USB接口通常位于计算机的后部，如果需要经常插拔信息钥匙，会感到不方便，延长电缆可以让插拔在便利的地方进行。
本实用新型以通用微处理器芯片CPU-2完成核心处理工作，配合外围辅助电路实现其各种功能。关键的微处理芯片CPU-2有两种类型可选第一种集成了普通单片机功能和USB接口芯片或1394接口芯片，象Intel、Cypress、National Semiconductor等，本文所附的电路原理图即以CypressCY7C6300X系列芯片为例；第二种没有集成USB接口芯片或1394接口芯片，象MCS51系列，第二种芯片需要和单独的USB接口芯片或1394接口芯片配合使用，如Philips的PDIUSBD11/PDIUSBD11A/PDIUSBD12等。在所述的微处理芯片CPU-2的ROM中存有密钥验证算法、存储器信息解密程序以及与计算机或信息电器通过USB接口进行通讯的程序。所述微处理芯片CPU-2的EPROM中还保存有用户密钥，其所保存的用户密钥长度为可变，最多为1024位。
表二身份认证电路部件一览表
如图2所示，它主要由一块具有检测用户身份是否合法、加解密数据处理功能以及可与计算机或信息电器进行通讯的通用微处理器芯片CPU-2与外围辅助电路组成，该通用微处理器芯片CPU-2的数据输入输出端通过数据线(D+、D-)与中央处理器芯片CPU-1的通用串行总线(USB)端口或1394端口相连接。所述外围辅助电路主要包括电阻R4、R5、电阻排R6，发光二极管D1、D2，晶体Y1，它们均与通用微处理器芯片CPU-2相连。所述电阻R4、R5接通用微处理器芯片CPU-2的P0.3、P0.2D端；所述电阻排R6的1-8脚分别接通用微处理器芯片CPU-2的P0.1、P0.0、P0.4-0.7、P1.1、P1.3端；晶体Y1跨接在通用微处理器芯片CPU-2的XTALIN端与XTANOUT端之间。
身份认证电路的工作原理当多媒体信息接收机的电源打开时，系统内部的电源线即为身份认证电路加电，晶体开始工作，微处理器CPU-2进入工作状态。计算机中的应用程序将命令通过USB接口的数据线(D+、D)传进微处理器CPU-2，微处理器CPU-2根据命令进行相应的运算，并将结果返回给应用程序。
以下以两种典型的命令-身份验证和数据解密为例，来说明微处理器CPU-2的工作过程。当微处理器CPU-2接收到身份验证命令时，即将一并传来的用户识别数据与事先已写入微处理器内部的唯一用户标志号比对，并将结果以加密后的形式返回给计算机，应用程序根据预定的方法将结果解密后即可判定用户是否合法。当微处理器CPU-2接收到数据解密命令时，即调用事先写入存储器的解密程序，用特定的算法计算出收到数据的真实值，并将该值加密后返回给应用程序，应用程序再预定的方法将结果解密，即可得到数据的真实值。微处理器将返回数据加密，可防止被人途中拦截，因为拦截到的数据仍然不可读。
上网的实现过程当多媒体信息接收机连接到任何一种网络接口(以太网/有线电缆/DSL、ADSL/电话调制解调器)，根据不同型号选择连接到显示器或电视机，并接通电源时，系统的自举程序(固化在ROM中)首先启动，随后操作系统(存储在硬盘或ROM中)启动，随后出现互动式操作界面。这时用户可以用一种控制设备(遥控键盘/遥控鼠标/遥控器/普通键盘鼠标之一)进行操作。
上网首先需要连接上互联网。联网应用程序通过操作系统向CPU发出请求，CPU-1向网络接口电路发出指令，连接到指定的互联网接入服务器。然后用户就可以从界面上选择希望进行的操作浏览互联网、收发电子邮件、网上购物等等。
在需要确认使用者身份的的地方，例如网上购物，应用程序会从用户身份认证电路或认证卡上获取唯一的用户标识号，提交到需要的地方。完全可以不需要输入用户名和密码。
播放多媒体的实现过程多媒体的播放可以和上网同时进行，播放内容可以来自于接收机的硬盘，也可以从网络上实时传送。
这里以播放存储在硬盘上的视频信息为例，说明接收机如何进行工作。首先接通电源，根据接收机的不同型号选择连接到显示器或电视机。系统的自举程序首先启动，随后操作系统启动，随后出现互动式操作界面。这时用户通过控制设备启动视频播放软件(存储在硬盘或ROM中)，播放软件打开硬盘上的视频文件(电影、录像等)。如果这是一个加密的收费文件，播放软件从身份认证电路或认证卡上读取解密密钥，将该文件解密后通过CPU-1传给视频解码芯片。视频解码芯片将数字信号转变成电视机或显示器可以识别的信号流，通过视频和音频电路输出到电视机或显示器。视频和音频电路对信号流做一定的处理，使得其可以正常播放，不可录制。
权利要求1.一种多媒体网络信息接收机，其特征是该装置以中央处理器CPU-1为核心部分，与中央处理器CPU相连的还有半导体存储器(ROM、RAM)、硬盘、网络接口、视频解码芯片、视频电路和音频电路、访问控制电路及用户控制设备；其中中央处理器CPU-1通过网络接口与网络相连，视频电路和音频电路与电视机、音响相连。
2.根据权利要求1所述的多媒体网络信息接收机，其特征是与中央处理器CPU-1相连的还有CD ROM或DVD ROM驱动器。
3.根据权利要求1所述的多媒体网络信息接收机，其特征是所述网络接口包括以太网接口、有线电缆接口、DSL、ADSL接口、电话调制解调器接口。
4.根据权利要求1所述的多媒体网络信息接收机，其特征是所述用户控制设备包括遥控键盘、遥控鼠标、遥控器、普通键盘鼠标。
5.根据权利要求1所述的多媒体网络信息接收机，其特征是与中央处理器CPU-1相连的还有打印机接口、通用串行总线(USB)接口、串行数据接口。
6.根据权利要求1所述的多媒体网络信息接收机，其特征是所述访问控制电路是用户身份验证电路、通过多种接口外接的认证设备或IC卡读卡器。
7.根据权利要求1或6所述的多媒体网络信息接收机，其特征是所述用户身份验证电路它主要由一块具有检测用户身份是否合法、加解密数据处理功能以及可与计算机或信息电器进行通讯的通用微处理器芯片CPU-2与外围辅助电路组成，该通用微处理器芯片CPU-2的数据输入输出端通过数据线与中央处理器芯片CPU-1的通用串行总线(USB)端口或1394端口相连接。
8.根据权利要求7所述的多媒体网络信息接收机，其特征是所述外围辅助电路主要包括电阻R4、R5、电阻排R6，发光二极管D1、D2，晶体Y1，它们均与通用微处理器芯片CPU-2相连。所述电阻R4、R5接通用微处理器芯片CPU-2的P0.3、P0.2D端；所述电阻排R6的1-8脚分别接通用微处理器芯片CPU-2的P0.1、P0.0、P0.4-0.7、P1.1、P1.3端；晶体Y1跨接在通用微处理器芯片CPU-2的XTALIN端与XTANOUT端之间。
专利摘要本实用新型涉及一种多媒体网络信息接收机,是适用于家庭、学校、网吧、机关单位、政府部门、公司等场所的一种信息电器。该装置以中央处理器CPU－1为核心部分,与中央处理器CPU相连的还有半导体存储器(ROM、RAM)、硬盘、网络接口、视频解码芯片、视频电路和音频电路、访问控制电路及用户控制设备;其中中央处理器CPU－1通过网络接口与网络相连,视频电路和音频电路与电视机、音响相连。它可以接收、储存、播放网络信息,可以保证多媒体信息的高质量播放,可以有效防止信息盗版,可以支持多种网络接入方式和网络带宽,可以提供多种规格的机型,适合不同的用户,并且使用方便、不需要任何专业技巧和技术培训。
文档编号G06F13/00GK2491895SQ0123243
公开日2002年5月15日 申请日期2001年7月30日 优先权日2001年7月30日
发明者冯宇彦, 游建欣, 蒋灿 申请人:冯宇彦, 蒋灿, 游建欣