专利名称：便携式高清晰度数字影视放映机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于文艺娱乐电子设备领域的数字影院播映设备，更具体的说，涉及一种一体化便携式高清晰度数字影视放映机。
背景技术：
数字影院技术是近年来发展较为迅速推广较为普及的一项新兴技术。数字影院技术将传统的胶片电影放映技术变革成数字化投影放映技术，具有许多传统胶片电影技术所不可能具有或不可比拟的优点和特性。数字影院技术已普遍收到各界的高度重视和关注。
在Jose等人提出的美国专利“嵌入式影院自动化系统中的设备和方法”(“Apparatus and method for cueing a theater automation system”US PatentPub.No.US2002/01221551A1，Pub.DateSep.5，2002)中讨论了一种数字影院系统。所披露的数字影院系统是基于工控机为主体的计算机架构体系，可具有很强的视频服务功能。然而，尽管该系统具备了很强的影视解码的播放功能，但是，在实际影视播放的应用中，还必须连接其它投影设备，例如，液晶投影仪或DLP投影机。很显然，这样配置的数字影院播映设备在实际影视播映的应用中，就会存在着设备零散、操作烦琐、使用不便、体积庞大和携带困难等问题，从而难以适用于众多小型影院，网吧等娱乐场所的使用，特别是难以满足广大农村、部队、工矿等流动性将强的大众场合的使用。
发明内容
针对现有技术的不足和缺陷，本发明的一个目的是提供一种一体化便携式高清晰度数字影视放映机。该一体化便携式高清晰度数字影视放映机不仅具有了液晶彩色投影机的一般功能，而且还具有无需连接任何其它电子设备就能直接播映影视节目的功能，从而实现了适用于影视播映的结构紧凑、体积小重量轻、使用方便、便于携带和无需连接其它设备的特点。
本发明是通过以下技术方案实现的，本发明的一体化便携式高清晰度数字影视放映机包括两大系统光学系统和电学系统。其中，光学系统包括光源、光学装置、液晶板和透镜组件。该光学系统的结构基本类似于常规的液晶投影机的光学系统。光学系统的工作原理光源所产生的光通过光会聚镜等组成的光学装置形成平行光照射在液晶板上。液晶板受到外加视频电信号的控制改变其液晶的透光性，从而可在液晶板上出现与所驱动的视频信号相对应的图案。电学系统包括液晶板驱动单元、视频信号处理单元、音频信号处理单元、解码/解密单元、存储器驱动单元、CPU控制单元、输入/输出接口单元、遥控按键显示单元、附属单元、镇流高压单元和电源单元。各单元的连接方式存储器驱动单元作为影视节目内容的数据源，其输出端通过CPU控制单元与解码/解密单元的输入端相耦合，解码/解密单元的输出端分别与视频信号处理单元和音频信号处理单元以及输入/输出接口单元的输入端相连接，视频信号处理单元的输出端连接着液晶板驱动单元且由该单元直接驱动液晶板，而音频信号处理单元的输出端连接着输入/输出接口单元中音频输出单元，以便于通过音频输出单元的输出端子向外部音箱扩声设备输出高品质的音频信号。输入/输出接口单元的输出端也可直接连接的其它电子设备(例如，电视机)，以输出视频和音频信号。CPU控制单元与遥控按键显示单元相互连接一起构成了人机对话界面，以实施用户的操作并显示整机的工作状态，CPU控制单元控制着各个单元，协调着整机的工作状态。电源单元提供整机的各个单元部件的工作电源。镇流高压单元为光源灯提供高压电源。附属单元提供各个附件的工作电源，如，提供风扇的工作电源。
与现有的数字影院播放设备相比，根据本发明的一体化便携式高清晰度数字影视放映机不仅包括了现有数字影院播放设备的解码和解密等数据四处理功能，而还包括了液晶彩色投影机的光学系统和电学系统，且将数字影院的数据处理功能和液晶投影机的基本功能高度集成于一体，从而形成一体化结构紧凑的便携式高清晰度数字影视放映机。
本发明的显著特点是将高清晰度高质量的影视节目的数据处理功能与常规的彩色投影机的投影显示功能相结合，提供了两者集成于一体的一体化便携式高清晰度数字影视放映机。该便携式高清晰度数字影视放映机不仅具有结构紧凑、体积小重量轻、使用方便以及便于携带等优点，而且还具有无需连接任何其它电子设备就能直接播映影视节目的功能。
本发明一体化便携式高清晰度数字影视放映机，不仅具有结构紧凑、体积小重量轻、使用方便以及便于携带等优点，而且还具有无需连接任何其它电子设备就能直接播映影视节目的功能。它可广泛的应用于各种影视播映场所，例如，电影院、戏院、文化宫以及网吧等等，特别适合于农村、部队或工矿放映队使用。
图1是本发明便携式高清晰度数字影视放映机的结构方框图；具体实施方式
以下将结合附图进一步详细描述本发明的较佳实施例，应该理解的是，以下实施例的详细讨论，仅仅是由于加深对本发明的进一步理解，并不是将本发明限制于以下实施例的范围内。
实施例1如图1所示，根据本发明的一体化便携式高清晰度数字影视放映机，包括光学系统1和电学系统2，光学系统1包括光源3、光学装置4、液晶板5和透镜组件6；电学系统2包括液晶板驱动单元7、视频信号处理单元8、音频信号处理单元9、解码/解密单元10、存储器驱动单元11、CPU控制单元12、输入/输出接口单元13、遥控按键显示单元14、附属单元15、镇流高压单元16和电源单元17。其中，电学系统2中的存储器驱动单元11、CPU控制单元12、解码/解密单元10、音频信号处理单元9、输入/输出接口单元13、遥控按键显示单元14以及附属单元15是本发明区别常规液晶彩色投影机的相关部件和单元，其他部件和单元的功能和性能都是公知的。因此，为了简化起见，本说明省略了常规液晶彩色投影机的相关部件和单元的讨论，着重于说明本发明与常规液晶彩色投影机之间的差异，以及各个主要单元部件的功能和特性。
CPU控制单元12包括单片微控制器、扩展存储器以及逻辑控制电路(未显示)，构成了整机设备的控制核心。为了使整机除了具有投影机的一般功能之外，还具有较强的加密/解密、开机密码设置以及播放权限等控制功能(以下将进一步详细讨论)，较佳的是采用32位的单片微控制器。例如，在本实施例中采用了韩国三星公司出品的ARM 4510。同样，也可采用其它类似的单片微控制器。在本实施例中，单片微控制器(例如，ARM 4510)与扩展存储器一起构成了控制单元。存储器包括RAM存储器构成的数据存储空间和Flash闪存构成的程序存储空间。在RAM存储器构成的数据存储空间中主要存放着与整机的工作状态和用户操作相关的数据以及其它中间参数。在Flash构成的程序存储空间中主要存放着CPU以及各接口电路的初始化程序以及各种应用程序。
存储器驱动单元11采用了IDE接口。该接口即可适合于硬盘驱动器使用，也可适合于光盘驱动器(例如，DVD驱动器)使用。也就是说，本发明可以硬盘作为影视节目的存储介质，也可以光盘(例如，DVD)作为影视节目的存储介质。一般来说，光盘都可以作为影视节目的存储介质来使用，但是，目前受限于光盘的存储容量(通常是4.7G)还难以支持较高清晰度的影视节目内容的存储，因此，较佳的是采用硬盘作为节目的存储介质。与DVD等光盘相比较，80G硬盘的存储容量已达到DVD光盘存储容量的17倍；通常可存储以MPEG-2技术标准规范压缩和加密的高清晰度数字影视节目内容可达到约3小时至7小时(取决于不同的压缩码率)。因此80G的硬盘足以存储一部至两部经过加密的高清晰度影视节目内容的数据。在本实施例中，选用了IDE接口的80G硬盘。存储器驱动单元11输出的数据可在CPU控制单元12的控制下实现自适应码流调整，并以合适码流的数据码流输出至解码/解密单元10。
解码/解密单元10具有MPEG-2高清晰度解码功能以及以ASIC实现的解密功能。在本实施例中，MPEG-2高清晰度解码功能可以采用单芯片来实现(例如，ST 7020)，解密功能可采用EPLD芯片来实现。当接受到具有合适码率的数据流输入时，解码/解密单元10首先根据CPU控制单元12所提供的解密密钥对所输入的数据码流进行解密，然而再对解密后的数据码流进行解码。解码/解密单元10的解密功能是可根据用户的需要来选择和设定的，即，用户可以根据需要来选择和设置该解密功能。具体的说，CPU控制单元12在读取所播放节目的节目信息时，首先检测该节目的加密状态。如果检测到所需播放的节目内容是已加密的，则从节目信息中获取相对应的解密密钥，并根据该解密密钥来设置解码/解密单元10的解密参数；反之，如果未检测到节目的加密信息，则CPU控制单元12就不再设置解码/解码单元10的解密参数，这样解码/解密单元10就不再具有解码的功能。解码/解密单元10可输出适合于数字影院播放的高质量高清晰度(例如，可达到1920×1280)的视频信号和高保真音频信号。
视频信号直接输出至视频信号处理单元8，音频信号直接输出至音频信号处理单元9。类似于常规液晶彩色投影机，视频信号处理单元8主要包括了彩色解码和同步分离电路(未显示)，以实现全彩色的视频信号的色解码和同步分离。经过色解码和同步分离之后的信号可直接输入至液晶板驱动单元7，以驱动液晶板。视频信号处理单元8还可具有对各种彩色制式(如，PAL、NISC和SECAM)的自动识别和手动设定的功能，以及对液晶板的调节和校正作用，如，液晶板的对比度和亮度的调节以及液晶板的中心电平和平衡的校正。音频信号处理单元9主要包括了音频功率放大和隔离等电路(未显示)，实现对音频信号的功率提升和隔离，可直接外接影院的音响扩声系统，以提供高音质高保真的音频输出信号。
输入/输出接口单元13提供了各种数据输入接口和视频/音频的输入输出接口。在本实施例中，数据输入接口包括CAN网络接口和USB 2.0接口，用户可以提供网络接口和USB接口方便地进行影视节目内容数据的下载，以更新驱动器硬盘中的节目内容。视频/音频的输入输出接口包括A/V端子电路，它可以接受两组视频/音频信号的输入以及一组S视频信号的输入。视频音频端子电路的主要功能是实现音频和视频信号的输入和输出的选择控制。这些输入/输出接口的提供，即可使一体化便携式高清晰度数字影视放映机能够十分方便地更新和交换节目内容，以满足影视节目的播映需求，还可使其具有常规投影机的视频和音频的接入功能，以满足常规投影显示的需求。
遥控按键显示单元14是由遥控器、面板按键和液晶显示屏(未显示)所组成，它构成了人机对话的界面。通过遥控器和面板按键不仅可实现常规投影机的一般功能的操作，而还实现了影视播放的特殊功能的操作，例如，可以实现影视节目播映的播放、快进、快退、暂停、停止以及节目选择、开机密码设置、播放权限显示等功能。液晶显示屏可显示整机的工作状态的信息以及影视节目的播放列表、节目播放状态、节目播放权限以及密码更改状态等信息。
本发明一个较佳实施例的电学系统的连接方式存储器驱动单元11的输出端通过CPU控制单元12与解码/解密单元10的输入端相耦合，解码/解密单元10的输出端分别与视频信号处理单元8和音频信号处理单元8以及输入/输出接口单元13的输入端相连接，视频信号处理单元8的输出端连接着液晶板驱动单元7且由该单元直接驱动液晶板，而音频信号处理单元9的输出端连接着输入/输出接口单元13，以便于通过音频输出端子向外部音箱扩声设备输出高品质的音频信号。输入/输出接口单元13的视频输出端可直接外接的其它电子设备(例如，电视机和其它投影设备)以输出视频信号。CPU控制单元12与遥控按键显示单元14相互连接一起构成了人机对话界面，以实施用户的操作并显示整机的工作状态，CPU控制单元12控制着各个单元，协调着整机的工作状态。电源单元17提供整机的各个单元部件的工作电源。镇流高压单元16为光源3灯提供高压电源。附属单元15提供各个附件的工作电源，如，提供风扇(未显示)的工作电源。
本发明较佳实施例的一体化便携式高清晰度数字影视放映机不仅具有在无需连接任何外接电子影视设备的条件下直接播映高清晰度高质量影视节目的特殊功能，而且还具有常规液晶彩色投影机的基本功能。也就是说，该便携式高清晰度数字影视放映机可以在无需连接任何外接电子影视设备的任何条件下可直接播映高清晰度高质量的影视节目，同时也可以作为常规的液晶彩色投影机使用，它具有结构紧凑、体积小重量轻、使用方便、携带方便等优点，即可适合于数字影院使用，又可适合于小型影剧院、网吧以及其它娱乐场所使用，特别适用于农村、部队以及工矿企业等流动性较强的放映队使用。
权利要求
1.一种便携式高清晰度数字影视放映机，包括光学系统(1)和电学系统(2)，光学系统(1)包括光源(3)、光学装置(4)、液晶板(5)和透镜组件(6)，其特征在于，所述的电学系统(2)包括液晶板驱动单元(7)、视频信号处理单元(8)、音频信号处理单元(9)、解码/解密单元(10)、存储器驱动单元(11)、CPU控制单元(12)、输入/输出接口单元(13)、遥控按键显示单元(14)以及附属单元(15)、镇流高压单元(16)、电源单元(17)，电学系统(2)各单元的连接方式存储器驱动单元(11)作为影视节目内容的数据源，其输出端通过CPU控制单元(12)与解码/解密单元(10)的输入端相耦合，解码/解密单元(10)的输出端分别与视频信号处理单元(8)和音频信号处理单元(9)以及输入/输出接口单元(13)的输入端相连接，视频信号处理单元(8)的输出端连接着液晶板驱动单元(7)且由该单元(7)直接驱动液晶板，而音频信号处理单元(9)的输出端连接着输入/输出接口单元(13)中音频输出单元，输入/输出接口单元(13)的输出端或者直接连接的其它电子设备，以输出视频和音频信号，CPU控制单元(12)与遥控按键显示单元(14)相互连接一起构成了人机对话界面，CPU控制单元(12)控制并协调各个单元的工作状态，电源单元(17)提供整机的各个单元部件的工作电源，镇流高压单元(16)为光源(3)提供高压电源，附属单元(15)提供各个附件的工作电源。
2.如权利要求1所述的便携式高清晰度数字影视放映机，其特征是，所述的解码/解密单元(10)具有MPEG-2高清晰度解码功能，能输出适合于数字影院播放的高质量高清晰度的视频信号和高保真音频信号，解码/解密单元(10)以ASIC实现解密功能，根据节目信息来设置解密密钥参数。
3.如权利要求1所述的便携式高清晰度数字影视放映机，其特征是，所述的存储器驱动单元(11)采用IDE接口，包括光盘或硬盘驱动器。
4.如权利要求3所述的便携式高清晰度数字影视放映机，其特征是，所述的硬盘或光盘驱动器为外置式或内置式。
5.如权利要求1所述的便携式高清晰度数字影视放映机，其特征是，所述的CPU控制单元(12)采用单片微控制器，具有实现输入数据码流自适应码流率调整功能。
6.如权利要求1所述的便携式高清晰度数字影视放映机，其特征是，所述的音频信号处理单元(9)还包括音频功率放大和隔离输出电路。
7.如权利要求1所述的便携式高清晰度数字影视放映机，其特征是，所述的输入/输出接口单元(13)具有CAN网络接口和USB 2.0接口数据输入接口和视频/音频的输入输出接口，另外，输入/输出接口单元(13)具有两组视频/音频信号的输入以及一组S视频信号的输入的视频/音频的输入输出接口。
8.如权利要求1所述的便携式高清晰度数字影视放映机，其特征是，所述的遥控按键显示单元(14)包括遥控器、面板按键和液晶显示屏，其中，遥控器和面板按键能实现影视节目播映的播放、快进、快退、暂停、停止以及节目选择、开机密码设置的操作，液晶显示屏可以显示整机工作状态的信息、影视节目的播放列表、节目播放状态、节目播放权限以及密码更改状态的显示。
全文摘要
一种便携式高清晰度数字影视放映机，适用于文体娱乐领域。包括光学系统和电学系统，电学系统中的存储器驱动单元输出端通过CPU控制单元与解码/解密单元的输入端相耦合，解码/解密单元的输出端分别与视频信号处理单元和音频信号处理单元以及输入/输出接口单元的输入端相连接，视频信号处理单元的输出端连接着液晶板驱动单元，音频信号处理单元的输出端连接着输入/输出接口单元中音频输出单元，输入/输出接口单元的输出端或者直接连接的其它电子设备，CPU控制单元与遥控按键显示单元相互连接一起构成了人机对话界面，CPU控制单元控制并协调各个单元的工作状态。本发明结构紧凑、体积小重量轻、使用方便、便于携带，应用场所广泛。
文档编号H04N5/74GK1571492SQ200410018008
公开日2005年1月26日 申请日期2004年4月29日 优先权日2004年4月29日
发明者龙沪强, 方向忠 申请人:上海交通大学