多功能媒體話機終端的製作方法

2023-09-18 21:11:45 2

專利名稱：多功能媒體話機終端的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及通信、多媒體、電子商務領域的信息終端，多功能媒體話機終端，也是集數字 媒體播放和電話POS功能的電話終端，尤其是終端提供基於PSTN號碼呼叫方式實現在線支付和數 字內容有條件播放控制的操作功能，並擴展支持電話無線終端功能的應用和設置方法。
背景技術：
網絡的發展推動了音像內容的數位化傳播，但目前通過網絡提供正版音像數字內容所佔網絡音 像傳播內容的比例微乎其微，主要原因是技術的發展使數字內容可以為用戶帶來更多的多媒體應用體 驗，網絡改變了人們獲得音像製品內容的傳統方式，進而影響和改變著音像內容的消費文化。網際網路 絡的開放特性和傳播內容的免費習慣對正版音像製品數位化內容的有效提供模式和支撐技術提出了 挑戰， 一種理想的狀況是正版音像實現所有內容的全數宇化和傳播、交易的全數位化,文化音像出 版、發行和零售渠道可根據用戶內容使用類型的不同考慮提供不同的存儲介質或播放終端，定製音像 數字內容的播控方式，由此正版音像製品的營銷將進入一個全方位的、個性化的網絡時代，用戶和內 容提供商也可以在網上實現資金流、商流和數字內容傳輸的同步交易。
音像製品數字內容的網絡營銷可以由三部分組成音像數字內容的經營管理、內容版權保護、 內容下載體驗和在線交易,實際上是涵蓋了跨媒體傳播、內容加密和電子商務等領域。
與傳統音像製品的經營理念截然不同，相應的內容提供、推廣應用策略也應遂循數字內容傳播 的業務規律。音像數字內容傳播模式示意圖見圖1。
音像製品數字內容的傳播營銷與數位電視、IPTV服務存在著一定差異，首先從服務內容來看， IP7V主要支持時移，直播，點播等功能，在用戶體驗上和廣電重合度較離，是廣播電視+網絡傳輸模 式；而音像製品數字內容的網絡傳播採用下載存儲再離線播放的模式，更加接近網際網路，其應用模式 承l傳統的光碟介質播放設備功能較為接近，以替代現有的DVD、 VDC、 CD播放設備為其發展動力； 其次從運營主體來看，因為數位電視、IPTV的直播點播節目對帶寬和服務QOS保證耍求很高，運營 主體一般是擁有基礎網絡的運營商，而音像製品數字內容的網絡傳播業務的網際網路傳播程度高，對網 絡運營商依賴程度低.適合文化音像公司或者傳統的硬體製造商來推廣。
音像製品數字內容的網絡傳播首先是對用戶終端的爭奪，這是根本也是基礎。正版音像製品數 字內容的網絡傳播商業模型中對用戶終端的綜合應用是關鍵，正版音像資源可以採取電子商務模式實 現網絡部署，開發和提供依託用戶現有終端資源的媒體播放控制軟硬體系統，藉助於USB存儲外設， 綜合提供一體化的數字內容下載體驗和電子商務服務，並提供不同等級的版權保護。用戶現有信息終 端主要包括三類
像網絡終端PC、電話機
攀播放終端DVD、 VCD、 CD機
*媒體終端電視機、音響
為實現USB下載存儲的音像製品數字內容通過電視機、音響的離線播放和控制，必須設計專用 的USB媒體內容播放裝置，考慮以用戶使用普及率最高的電話機為設計原型，整合數字內容媒體播
放器和電話POS支付等功能，採用嵌入式系統技術進行開發和集成一種新的信息終端，定義為多
功能媒體話機終端，通過歲現有電話機功能的平滑升級，在提供傳統POTS通話功能的同時，支持 多種USB存儲設備中的數字內容媒體格式轉換和對電視機、音響播放控制、支持PSTN註冊號碼呼 叫驗證和電子商務的應用等。
用戶只需將多功能媒體話機終端連接至電視機、音響和PSTN，然後連接下載了音像製品數字 內容的USB外設。啟動工作，並通過PSTN號碼自動呼叫驗證後，就可通過多功能媒體話機終端的提供的USN內容目錄菜單瀏覽並播放音像。同時，通過把電話號碼與用戶身份、終端加密代碼進行 捆綁，如果出現非法用戶的操作，能夠及時準確地定位和限制該應用，並可根據音像製品數字內容零 售電子商務引導信息，完成電話POS的在線支付，並可採用多功能媒體話機終端隨附的無線電話子 母機提供遙控器操作。
如果電話機終端具備了媒體播控和電子商務的應用處理功能，那麼文化音像數字內容提供商就 可以結合自身的正板數字音像資源優勢，加速推出網絡音像製品營銷新業務，推進數字音像出版和網 絡文化產業的發展，對用戶而言，在升級傳統電話機終端的前提下，可以改變對文化音像產品的消費 方式，獲得豐富的正版音像內容服務。
本實用新型基於以上思路提出的多功能媒體話機終端總體框架，其最基本的功能是
像集成電話機(含室內無線電話子母機)、電話POS和數字媒體播放器的功能
*可擴展連接2.5G-3G行動電話網
*外置或擴展內置電話POS,實現數字內容在線交易和IC卡在線支付
*操作與播放便捷音視頻播放與菜單導航、利用無線電話子母機實現遙控操作
*可擴展連接，添加更多的USB硬碟，播放或存儲更多數字內容
拳高級導航選項，可通過類別、標題、文件名進行內容搜索
*照片瀏覽功能允許播放音像內容標題/片斷內容
*影像瀏覽功能，可以快進、快退、暫停、査看字幕以及通過文件名進行搜索 *音樂播放功能，可以快進、快退、暫停、隨機播放、重複以及通過文件名進行搜索 參播放器上的USB埠可連接USB大容量存儲設備，並可提供DRM內容訪問控制 播放器上的RJ-"埠可連接PSTN，提供號碼呼叫驗證的內容訪問控制和在線支付 *髙清晰度多媒體接口 (HDM吸)可連接至超髙畫質的高畫質電視機或家庭影院；附加的複合 (RCA)輸出可與所有電視機完全兼容；
*媒體格式轉換軟體可將照片、視頻、以及音樂文件轉換為適合媒體播放使用的最優格式 CN200720025871.4公開了一種投影機，包括顯示驅動電路、連接所述顯示驅動電路的成像器 件，以及可連接外部信號源設備的外部音視頻接口，其特徵在於，在所述投影機中還包括連接所述顯 示驅動電路的USB播放電路。實施本實用新型，能夠使得投影機直接讀取插入到USB接口的移動存 儲設備中的內容，例如U盤、移動硬碟、各種快閃記憶體長等，並最終將其中的音視頻文件解碼投影輸出， 從而避免了複雜的連線，也方便了用戶的日常使用。
CN200620158945.7公開了一種個人視頻錄放機頂盒，它包括主CPU控制電路、硬碟、USB 接口、 USB轉換接口模塊、Buffer,該主CPU控制電路具有一GPIO控制電路。USB接口電氣連 接USB轉換接口模塊，USB轉換接口模塊、硬碟之間採用IDE總線連接，GPIO控制電路用於檢 測是否有外部USB設備插入,主CPU控制電路控制外部數據拷貝和內部錄製數據。與現有技術相比， 本實用新型將個人視頻錄放機頂盒中加入了 USB轉換接口模塊和USB接口，通過USB接口可以把 錄製的音視頻節目拷貝到電腦或音視頻播放器進行播放，也可以從電腦中把音、視頻和圖片文件拷貝 到機頂盒的硬碟中，通過個人視頻錄放機頂盒解碼在電視中播放。也就是說可以做為移動硬碟用。
CN200610032609.2公開一種基於用戶數字ID的電話支付系統及方法，包括WEB伺服器； IVR系統，包括IVR網關；支付網關伺服器，包括電話支付網關。用戶通過W戶數字ID在WEB上 選擇商品和購買數暈，並由電話支付網關生成訂單之後用戶撥打IVR電話進入IVR流程，通過支 付査詢協議和支付確認協議進行了一系列的一致性判斷和確認後，開通服務。釆用本發明所述的系統 和方法，可以支持以分為單位的購買，且理論上可以支持所有價格的電話購買同時，本發明所述的系統和方法，也提髙了電話支付的安全性和便捷性。以上專利所公開的內容涉及USB播放投影播放、 視頻錄放設備和電話支付系統及方法，但未見將電話、媒體播放和電話支付功能等進行技術整合的系 統、方法內容的公開。 發明內容
本實用新型的目的是提供多功能媒體話機終端，為POTS語音通信、數字內容媒體播放、電 話POS支付等應用，提供規範的業務狀態控制與技術接口，為終端支持數字內容的播放控制和電子 商務應用提供音視頻編解碼和使用授權驗證的補充技術模型本實用新型的目的還在於將數字內容 播控條件和電子商務應用抽象為統一的消息體，按照統一的PSTN號碼解析進行消息體通過PSTN在 中心服務平臺與終端間的實現交互，同時完成終端與中心平臺間的呼叫驗證和電話POS支付信息通訊。
本實用新型目的還在於提供-種以眹入式處理器利用嵌入式軟體實現嵌入式作業系統的裝置， 提供PSTN通訊協議、數字內容媒體格式變換、音視頻編解碼，使用高性能的嵌入式處理器實現終端 音視頻播放功能接口，軟體實現基於PSTN號碼呼叫模式的媒體播放控制應用和電子商務業務創建及 支持的裝置.
本實用新型目的還在於增加無線通信處理器，利用2.5G/3G無線移動技術實現終端的對移動電 話或行動網路接入介質的適配，利用無線H 0 m e R F技術實現子母機室內移動和遙控操作的功能。 本實用新型的目的是這樣實現的多功能媒體話機終端，其特徵是由USB接入媒介適配器、音 視頻信號轉換輸入/輸出處理器、PSTN通訊模塊、電話POS支付處理器和嵌入式ARM處理器、Ho m e R F室內無線通信功能模塊和2.5G/3G無線移動通信轉接處理功能模塊構成，H o m e R F室內 無線通信功能模塊和2.5G/3G無線移動通信轉接處理功能模塊接嵌入式處理器的輸入輸出埠；嵌入 式處理器連接USB接入媒介適配器、PSTN通訊模塊和電話POS支付處理器、通過軟《牛實現基於 PSTN號碼呼叫的USB媒體數字內容播控、終端以POS支付技術實現對媒體數字內容的在線交易電 子商務,嵌入式ARM處理器是利用嵌入式作業系統實現PSTN通訊模塊和USB接入媒介適配器實現 傳輸控制協議並實現音視頻編解碼處理;嵌入式ARM處理器通過數位訊號處理完成音頻壓縮MPEG、 AD-3解碼、視頻壓縮MPEG、 H,264解碼和標清、髙淸視頻播放處理、立體聲音頻播放處理，數字 內容播放控制、POS支付協議處理，ARM處理器通過總線連接RJ1K音視頻輸出、USB接口和LCD、 撥號鍵盤；完成PSTN通信協議嵌入式OS和及各種接口的數據通信。所述終端設置媒體播放和擴展 POS業務應用屬性的"熱鍵"，"熱鍵"連接嵌入式ARM處理器的接口；通過嵌入式應用軟體系統支 持PSTN通信、數字媒體播放和擴展POS業務應用厲性，由"熱鍵"域標識功能選控，上電之後或 者啟用服務後，按所選功能屬性域標識提供對應的終端功能域。
多功能媒體話機終端的核心技術涉及PSTN電話通信和POS支付、數字內容格式變換、語音和 視頻壓縮技術、音頻順頻編解碼技術和播放控制相關協議。作為一種信息電子消費產品，系統的基 本結構包括數宇電視PSTN通信處理、USB輸入單元、音頻編解碼器、音視頻輸出模塊，HomeRF 子母機單元、延時單元、數據處理、存儲單元、系統控制單元和操作界面單元.系統的擴展結構包括: HDTV功能模塊、電話POS單元、移動通信轉接模塊等多功能媒體媒體話機終端軟體可以分為應 用程序模塊、協議控制模塊、信號處理模塊、音視頻編解碼和處理模塊等幾部分。應用程式模塊完成 終端的用戶人機界面功能及數字內容播控、POS數據處理等相關電子商務功能，協議控制模塊負責
PSTN呼叫和信令交互等功能。 (—).系統架構
隨著音像數字內容網絡傳播和在線交易市場的迅速增長，霜要開發和提供符合其應用需求的新 型多功能信息終端，而多功能信息終端綜合應用功能是關鍵，用戶現有信息終端主耍包括三類*網絡終端PC、電話機
*播放終端DVD、 VCD、 CD杉L
*媒體終端電視機、音響
多功能信息終端將集電話通信、媒體播放、內容消費於一體，與ffl戶現有的網絡終端、播放終
端、媒體終端實現功能融合，以最為普及的電話機及其PSTN撥號通信作為設計原型，根據其多功能 信息應用設計導向集成數字內容媒體播控和電子商務實現等功能。按此開發框架設計的多功能媒體話 機終端已非傳統意義上的POTS電話機，而是具備綜合信息和業務處理能力的類PC多功能信息終端。
多功能媒體話機終端作為客戶信息終端系統，除了耍具有良好的硬體平臺外還需要配備不同的 軟體系統才能使其完成各種功能任務。系統中的軟體可以分成三個主要的層應用層、中間解釋層和 驅動層，每一層都包含了諸多的程序或接口。
*驅動層包括多功能媒體話機終端硬體的驅動程序和API接口 ，它主要用於完成對硬體設備的 操作，提供作業系統內核以及各種硬體驅動程序。
中間解釋層將多功能媒體話機終端的應用程式指令翻譯成CPU能識別的指令，從而通過驅 動層去調動硬體設備完成相應的操作。該層包括嵌入式作業系統、中間件、CA駐留軟體等。
*應用層是多功能媒體話機終端中最直觀的部分，負責多種業務對應的應用程式提供和協調。 可運行的應用程式的目錄可按功能需要配置。
數字內容媒體播控和電子商務實現等應用功能的引入，使電話機終端系統的處理功能也變得復 雜，必須通過整體設計重新規劃話機終端的高效功能架構和操作處理系統，通常開發的精力都集中在 對單一功能業務的應用方面，每添加一項新功能可能都需耍從頭開始設計，否則會增加開發成本和系 統的複雜度。而嵌入式技術設計的最大特點就是可以突出個性，多功能媒體話機終端採用嵌入式系統 設計，能夠對終端系統的開發產生極大的推動作用。嵌入式作業系統可以通過其所提供的各種'API 來對嵌入式應用系統進行有效的管理.常用到的嵌入式作業系統有OSA2、 Linux等，選擇嵌入式操作 系統有許多優點。
嵌入式系統是指將應用程式、作業系統與計算機硬體集成在一起的系統。它以應用為中心，以 計算機技術為基礎，而且軟硬體可以裁剪，因而是能滿足應用系統對功能、可靠性、成本、體積和功 耗等嚴格要求的專用計算機系統。嵌入式系統通常由嵌入式處理器、嵌入式外圍設備、嵌入式操作系 統和嵌入式應用軟體等幾大部分組成。多功能媒體話機終端作為一類特殊的計算機系統，嵌入式處理 器最明顯的優勢就是可以方便集成到設備系統中，以適應倌息通信技術的不斷融合和發展需要。
基於嵌入式系統技術開發的多功能媒體話機終端由嵌入式處理器、嵌入式軟體、嵌入式開發工 具和嵌入式技術支持系統等組件優化構成。其中，嵌入式處理器基於DSP內核，包含基於可擴展、 可編程DSP的SoC (可從DSP內核進行定製)，運行丁嵌入式處理器之上的嵌入式軟體充分利用芯 片資源，內置於可配置的框架內，通過嵌入式作業系統的API提供，以實現快速的軟體實施。同時還 包含優化的加速器與外設，可以全方位滿足產品開發對價格、性能以及功能等多方面的需求。
多功能媒體話機終端亟待增強的能力是對數字內容媒體播控和電子商務實現的支持，以滿足用 戶的相關應用體驗。終端採用嵌入式系統技術提供數宇媒體音視頻解碼和播控處理，另外，採用嵌入 式系統也令電話機終端實現以POS支付為基礎的電子商務應用成為可能。
從嵌入式技術的發,勢分析:多功能媒體話機終端硬體平臺的CPU的性能和效率都將大幅度
提升，外接USB存儲功能將成為其標準配置，考慮系統的總體性能，通過優化嵌入式系統軟體，SoC
能把視頻解碼加速器和IP核集成在一起，可以有效地完成終端系統多數字內容流媒體的解碼，音頻
視處理質觜提升，軟體優化和視頻的解碼硬體加速。 (二).系統設計通過對多功能信息終端集成電話通信、媒體播放、內容消費功能業務特性的詳細分析，結合多 功能媒體話機終端的系統架構規劃，可總結出終端系統設計方面的五項要求
*具有PSTN網絡接入和通信功能，能夠利用有線、無線移動等方式接入到PSTN語音服務 前端、支持POTS規定的交互通信方式。
*支持流媒體數字內容的主流音視頻壓縮格式，目前MPEG、 H.264、 WMV等多種標準在流 媒體中都有使用，有些數字內容甚至交叉使用，這與一股廣播電視採用單一的MPEG2標準情況完全 不同。終端能支持的壓縮和轉換標準越多，播放就越靈活，產品的使用範圍就越廣泛。
具有完善的數字內容條件播放和控制設計，其中包括USB存儲數字內容的離線播放，基於 PSTN號碼呼叫識別的內容DRM保護和POS支付實現等，設計多功能媒體話機終端時耍充分考慮 到各種增值應用的擴展。
提供豐富的外部可用的物理接口，其中包括PSTN網絡接口、通用USB外設接口、標準 的音視頻接口、電話POS接口、以及高保真立體聲和數字髙清電視接口、無線網絡通信接口等功能 擴展接口等，以支持對數字內容媒體播控和電子商務實現的應用設計。
*選擇嵌入式系統開發平臺。低成本、低功耗和穩定性是多功能媒體話機終端設計要遵循的原 則， 一些早期的電話機功能拓展設計方案採用了基於DSP的一般通用處理器架構，雖然性能尚可， 但是在功耗和成本方面最終很難被市場認可。
基於嵌入式平臺的多功能媒體話機終端在網絡應用方面繼承POTS語音通信穩定可靠的優 點，充分體現電話終端基於PSTN技術的安全優勢；終端在硬體構造方面體現了釆用嵌入式系統的設 計造價低，可靠性好，擴展性好，軟體的可移植性強，架構體系結構設計靈活結合使用，功能調度更 加方便。
在多功能媒體話機終端系統設計時，對於終端業務應用處理的體系結構，有兩種概括性的方法
以PSTN通信應用為中心的方法和面向USB數字內容播放的方法。採用兩種方法相結合的設計方案， 面向USB實現數字內容播放時，該終端就作為數字媒體播放器使用，可以執行DRM條件播放和控 制功能面向PSTN實現POTS通信和電話POS支付時，終端就作為PSTN通信終端系統使用，支 持語音通信服務，執行電子商務相應的輸入輸出和數據處理操作，採取以上設計形成的多功能集成工 作模式，融合了嵌入式技術和集PSTN通信終端系統架構、數字媒體播放器架構優勢於一體的綜合信 息終端優勢，構造了基於嵌入式平臺的多功能媒體話機終端系統設計框架。圖2為系統設計框架圖。
*系統設計的先進性通過事件驅動機制，系統將交易實現、設備驅動、通訊控制等方面的細 節操作進行有效的封裝。
*系統良好的開放性系統採用模塊化設計方法，模塊間定義了統一的標準接口，從而使模塊 可以進行獨立的開發和維護，或直接引入外部模塊擴充系統功能；當設備部件進行替換或通訊協議改 變時只需添加相應的軟體驅動模塊便可完成軟體的更新，不會影響業務邏輯，保證了業務處理的穩定
性和一致性。
(三).功能架構 1. 基本結構
本實用新型多功能媒體話機終端構成的晶片中包括的基本結構
* PSTN通信處理、接口單元
* USB接口單元 *視音頻編解碼器
*視音頻播放處理器
*電話POS數據處理、存儲、接口單元*系統控制單元和功能界面單元 2.核心技術
多功能媒體話機終端集中反映了通信、多媒體、計算機、數字壓縮編碼、加解擾算法、加解密 算法技術和電子商務技術的發展水平，在設計技術上主要包括系統硬體技術和軟體技術兩大部分，其 中.軟體技術佔有更為重要的位置。本實用新艱所涉及的主耍背景技術包括
PSTN通信技術
公共交換電話網(Public Switched Telephone Network或簡稱PSTN)是一種用於全球語音通 信的電路交換網絡，是目前普及程度最商、成本最低的公用通訊網絡，擁有用戶數量大約是8億。交 換分局中的交換機通過用戶線路與用戶電話機相連接。交換分局往上是交換中心局。交換分局到交換 中心局，中心局到中心局之間的信息傳輸符合統一規定的信令系統。PSTN的應用一般可分為兩種類 型， 一種是同等級別機構之間以按需撥號(DDR)的方式實現互連， 一種是舊P為撥號上網為用戶提供 的遠程訪問服務的功能。PSTN中使用的技術標準由國際電信聯盟(ITU)規定，採用E163/E.164 (通俗稱作電話號碼)進行編址。
終端以電話線作為遠程通訊的信號載體，利用傳統的PSTN網絡接入智能交易系統的電信服務 平臺可支持在線交易/支付等電子商務應用
* USB存儲技術
USB是英文Universal Serial BUS的縮寫中文含義是"通用串行總線"。用於規範PC與外部設 備的連接和通訊。USB接口支持設備的即插即用和熱插拔功能，已成為PC和外設存儲設備的必配接 口。通常情況下，USB外設存儲設備產品能夠與Windows、 MacOSX、 Linux等PC系統相連接，新 的"通用即插即用'標準將使USB能夠與類PC的智能終端產品相連接。USB存儲硬體架構模型。主 要包括如下5部分
——嵌入式微控制器主要負責模塊的整體協調以及與外部通信接口的處理，實現系統控制、 安全協議等功能。
——內部安全控制引擎為了減少中心控制模塊的工作，加快密碼運算處理速度，設計一個專 用的微控制器來進行調度密碼運算處理。
——密碼運算IP核面向信息安全領域的安全應用，集成對稱、非對稱、雜湊等密碼運算單元，
通過內部安全控制引擎控制。
——總線橋為讓外部接口與內部運算模塊更為高效地通信，通過總線橋使兩條總線連接起來， 較好地實現時序匹配和數據傳輸。
一數據存儲模塊為了讓密碼運算處理模塊與外部接口之間的通信同步，需設計一個數據存 儲模塊來存儲外部來的數據以及加密後來不及輸出的數據。
圖3為USB系統硬體架構模型。
*音視頻處理技術
對USB存儲提供的多種格式數宇信息完成數字音頻視編解碼和模擬編碼以及圖形處理功能,輸 出標準的Video和Audio信號。包含對MPEG視頻數據(非MPEG視頻數據轉換後)進行解碼， 然後輸出到視頻編碼器，編碼成標淸的電視播放信號，再經視頻輸出電路輸出。對MPEG或AC-3音 頻數據進行解碼，輸出音頻數據到音頻解碼器，解碼器輸出立體聲模擬音頻信號，經音頻輸出電路輸 出。
擴展的HDTV髙清播放支持所有主流的格式包括MPEG 1/2/4, WMV9， DivX和XviD，以及 DVD .舊O秕VOB文件。通過不用數堠，模/數轉換直接經過HDMI或DVI端子輸出Video和Audio信號，得到全數字的播放效果。還可以對標準清晰度視頻文件進行逐行掃描和增線處理以配合電視機 的解析度，同時支持髙質量的音頻回放，為家庭影院或立體聲系統提供髙保真音頻。
* DRM和呼叫控制技術
數字版權管理DRM是隨著音視頻數字內容在網際網路上的傳播而發展起來的一種新技術。其工 作原理是首先建立數字內容授權中心(righteissuer),編碼已壓縮的數字節目內容，然後利用密鑰對 內容進行加密保護，加密的數字節目頭部存放著KeylD和節目授權中心的統一資源定位器(URL灘址。 用戶在應用時，根據節目頭部的KeylD和URL信息，通過數字內容授權中心的驗證授權後送出相關 的密胡解密(unlo汰)，節目方可播放。需要保護的節目是被加密的，即使被用戶下載保存並散拂給他 人，沒有得到數字內容授權中心的驗證授權也無法播放，從而嚴密地保護了節目的版權。
在DRM的實現方式中，根據版權對象和封裝的下載內容發送到用戶終端的方式，可以分為轉 髮禁止(f orwarcMo汰)、組合發送(combined delivery)和分別發送(spearatedeliv ery)三種，如何既保 持業務的迅速，又可以實現對轉發和傳播內容的嚴格控制，是DRM技術需要解決的關鍵問題.採用 基於PSTN號碼的呼叫識別機制實現在嚴格DRM保證版權的條件下，利用身份安全認證方式提供的 靈活性，支持商業模型中用戶共享及傳播內容的控制需求。
電話POS技術
電話POS是利用PSTN終端實現數據輸入、身份識別和消費支付的技術，採用CTSI協議在模 擬話音線上進行在線交易數據通訊，利用DTMF信令技術、FSK調製技術，同時，使用了PSTN主 叫顯示技術，電話POS終端系統包括DTMF收發器、FSK收發器、語音資源(CAS音等)、FSK 資源等，並提供對這些資源的管理。電話POS終端設有一卡槽，可插入支付卡，再配合數字鍵完成 交易支付功能。其邏輯結構如圖4所示
Modem通過PSTN網，與中心平臺電子商務系統相連,採用異步傳輸以及X Modem通信協議 Modem部分的程序設計採用模塊化設計，包括Modem初始化模塊，拔號與呼叫模塊，數據格式變 換模塊，數據通信模塊，通信結束處理模塊。
HomeRF技術
家庭射頻(HomeRF)技術是無繩電話技術(數字式增強型無繩電話或者簡稱為DECT: Digital Enhanced Cordle幼Tel印hone)和無線區域網(WLAN)技術相互融合發展的產物。DECT使用TDMA (時分多路復用)方式，特別適合於話音通信，家庭射頻系統的設計目的就是為了在終端設備之間傳 送話音和數據，並且能夠與公眾交換電話網(PSTN)進行交互式操作，它工作於2.4GHz ISM頻 段，採用數字跳頻擴頻技術。支持TDMA業務和CSMA/CA業務，TDMA用於傳送交互式話音和其 它時間敏感性業務，而CSMA/CA用於傳送高速分組數據。
*嵌入式技術
嵌入式系統被定義為以應用為中心、以計算機技術為基礎、軟體硬體可裁剪、適應應用系統
對功能、可靠性、成本、體積、功耗嚴格要求的專用計算機系統。
嵌入式處理器的應用軟體是實現嵌入式系統功能的關鍵。軟體要求固化存儲，軟體代碼要求髙質
貴、商可靠性，系統軟體(OS)的髙實時性是基本要求。終端作為一類特殊的計算機系統，嵌入式處理
器最明顯的優勢就是可以方便集成到設備系統中，以適應通信和IT技術的不斷創新和發展需要。 3.功能擴展與結構模塊.-
多功能媒體話機終端的目標是r展電話終端對數字內容播控和電子商務服務應用的支持，終端
應具備PSTN通信和數字媒體播放和在線交易能力，並具備較強的信息處理能力，終端在保證對電話 機終端POTS功能繼承的基砷上，還要通過對關鍵應用支持能力的創新向用戶提供多功能業務體驗，系統功能規劃的典型特徵如下
*信息處理方式的融^~取代"單個應用專用一種信息終端"的方式 *通用的撥號呼叫機帝J~降低用戶對多功能應用的操作門檻
*多重模式的模塊適配一適應PSTN有線/無線網絡接入環境，方便實現單機即插即用
*雙向的信息互動交流一提供人與人，以及與服務的多方互動，細分終端應用市場
變革內容的提供方式——終端成為音像數字內容的離線提供設備，符合大眾傳播模型 電話機終端將通過優化系統結構並增加擴展功能模塊，給用戶帶來全新的多功能應用體驗。多
功能媒體話機終端的基本應用模式
多功能媒體話機終端+無線通信單元=基本PSTN通信應用 *多功能媒體話機終端+USB存儲外設-數字內容媒體播控應用 *多功能媒體話機終端+POS支付外設-電子商務應用
在確定多功能媒體話機終端的功能結構時，必須結合市場需求，技術可能性等肉素，根據對硬 件和軟體成本的分析，對功能模塊設計進行規劃，確定終端的應用功能，以及軟體升級的計劃等。包 括擴展設計的終端功能配置結構模塊包括
PSTN電話通信轉接模塊
音視頻編解碼模塊
*音視頻播放功能模塊
*數字內容DRM與呼叫驗證控制功能模塊
系統外設USB接口功能模塊
*系統外設POS接口功能模塊
*室內無線子母機功能模塊
*無線移動通信轉接模塊
功能模塊由嵌入式處理器、嵌入式作業系統、應用程式支持，實現基本和擴展的軟硬體功能(含- 撥號操作的POTS通信、 數字媒體播放應用、電子商務應用和LCD來電/信息顯示)；接口部分(含 PSTN接口、無線移動通信轉接接口、室內無線子母機接口)、 USB接口，撥號和操作鍵盤等由TCP/IP 協議堆棧、CODEC協議堆棧軟體支持。 (四).設置與連接應用方法
如上所述，多功能媒體話機終端基於PSTN結合POTS電話機、數字媒體播放器和電話POS 終端的功能集成方案，終端有一系列接口 1)提供與PSTN之間實現的POTS信令交互，從而建立 語音會話的協議接口； 2)提供與USB存儲系統之間建立的流媒體信號輸入傳輸接口， 3)提供與電 視機和音響之間建立的音視頻信號輸出傳輸接口， 4)提供與POS支付系統之間建立的數據信號傳輸 接口 ， 5)提供通過HomeRF建立的室內無線子母機接口 ， 6)提供與無線移動通信網之間實現的POTS 信令交互，從而建立語音會話的協議接口。
在底層設計的基礎上，選擇相應的嵌入式作業系統，再進行相關驅動程序和上層應用程式的開 發，通過所需接口與各自的開發系統相連，最終可設計實現各種產品功能。
*多功能媒體話機終端通過上述信令控制實現PSTN固定電話或行動電話通信、採用HomeRF 技術設置室內無線子母機，實現室內行動電話通信和終端遙控操作。它是一部功能強火的電話終端， 能夠支持目前普通POTS電話終端或行動電話終端的基本業務他大部分的補充業務，例如振鈴、播 放冋鈴音、忙音、DTMF等信號音。
10*多功能媒體話機終端通過上述信令控制與USB信息傳輸接口實現可控的數字內容媒體播 放，從而在多功能媒體話機終端上完成業務應用。終端利用電視機作為外接視頻顯示終端(電視伴音 和音響作為外接音頻播放終端)，將外接USB存儲的數字音像內容經處理後送入電視機(音響)終端 播放，並通過終端PSTN撥號和室內子機操作鍵盤的實現播放控制。
*多功能媒體話機終端通過上述信令控制與POS信息傳輸接口實現在線電話支付
多功能媒體話機終端定義為基於嵌入式系統的信息終端產品。是提供的PSTN網絡接口和USB 外設接口的嵌入式系統。其硬體主要負責電話信號的處理、USB流媒體信號音視頻處理和編解碼工作 和POS數據處理;其軟體包括嵌入式實時作業系統,各硬體模塊的驅動及其應用，負責各功能部件的控 制.管理和協調工作，以完成數字媒體播放、通信和POS應用等功能。嵌入式系統的可選方案有固定 功能晶片集/IP內核、通用可編程CPU處理主機或本地信號以及可編程面向通信的DSP。
本終端系統開發使用的硬體設備可直接向相關嵌入式晶片解決方案提供商購買，但由於嵌入式 系統是軟硬體髙度結合的系統，還需要根據硬體配置條件針對軟體系統定製一個開發平臺。可使用嵌 入式晶片解決方案提供商提供的系統開發包，利用開發平臺的嵌入式操作軟體系統創建嚮導嵌入式應 用軟體系統，定製出滿足各種不同業務需求的系統功能，新建映象文件並將其下載到開發電路板中同 化。
多功能媒體話機終端將被設計為擴展支持多功能應用的3C智慧型電話終端。其業務接口(Service Interfaces)包括提供PSTN業務接口。提供使用戶的語音通信應用，並具備訪問USB數字內容存 儲資源和POS的條件與搜索能力，如生成、呼叫、管理，消息，交互等，業務接口也包括減輕業務 應用程式壓力的通用應用接口。
本實用新型框架接口(FrameworkInterfaces)提供業務應用所必需的外接支持能力，業務框架 接口支持對於PSTN的接入、對於USB標準下移動存儲的接入、對於標清電視機/雙聲道立體聲音響 的接入、對於PSTN網絡的POS接入、對於終端子母機室內無線的連接和對於無線移動通信網絡的 接入'
本實用新型多功能媒體話機終端還通過設置PSTN號碼呼叫識別，結合DRM技術控制，由功 能框架接口提供對USB存儲數字內容的媒體播放應用和POS應用的控制管理支持等
本實用新型框架接口支持更多的應用接口，如無線移動通信網絡、HDTV電視機、多聲道髙保 真立體聲音響、數位相機、數碼攝像機、PC、筆記本電腦、智慧型手機的接口等，以無縫實現終端的 功能擴展應用。
本實用新型關鍵組合多功能媒體話機終端將電話機、數字媒體播放器與電話POS機的相關 功能集中為一體、支持PSTN通信、USB內容播控和電子商務技術應用、支持無線行動電話通信、 HDTV (高畫質電視〉等的擴展應用等。設置終端主機與子機建立Home RF (家庭用戶具有互操作
性無線通信)，使子機具備室內移動通信和終端遙控操作功能。
本實用新型的有益效果在網絡信息傳播系統中，用戶終端是一個非常關鍵的設備，它不但是 實miil訊和呈現多媒體內容的終端，而且還是一個信息匯聚、交互的平臺，被認為是構成未來家庭多 媒體中心的重要組成部分，作為一種高品質的數字多媒體播放器和高性能的電子商務應用終端,基於 嵌入式系統實現的多功能媒體話機終端有可能成為下一代消費電子市場的熱點。
未來多功能媒體話機終端的終極發展目標，或許會成為一個價值更離的"盒子"，徹底顛覆傳統
電話機和現有機頂盒的形象，具有友好的應用界面，可能部分替代PC，作為家庭數據儲存和處理中
心，甚至是家庭多媒體網關，其核心晶片在強化多媒體處理能力的同時，也將具備更強的網絡處理能
力，更加利於產品升級和更新，以適應未來數字家庭對多媒體與網絡進一步融合的要求。
本實用新型的功能隨著信息終端應用的範圍越來越廣泛，終端系統的功能也將越來越複雜，概括而言，多功能媒體話機終端應具備的基本功能包括
■操作功能POTS撥號呼叫、USB數字內容播放控制、POS在線支付 *話機功能PSTN固定電話功能，擴展支持行動電話功能
*媒體功能匹配電視機/音響支持外接USB存儲數字內容播放，擴展支持其它數字媒體內容
播放
*交易功能匹配外接POS支持在線支付 通訊協議POTS、 SIP:
*媒體格式支持MPEG-2、 WMV (可擴展支持MPEG4， H.264)
*擴展支持室內無線電話提供遙控功能


圖l:音像數字內容傳播模式示意圖 圖2:多功能媒體話機終端的系統框架圖 圖3: USB系統硬體架構模型 圖4:電話POS邏輯結構圖
閣5:基於Aul200處理器的終端基本配置方案硬體結構框圖
圖6:基於Aul200和S3C2410雙處理器的終端擴展配置方案硬體結構框圖
圖7:終端系統軟體設計模塊圖
圖8:終端系統結構與連接框圖
具體實施方式
由於終端是多種功能組合的信息產品，更由於信息終端市場的技術、標準與應用需求變化極快， 要想推出滿足所有功能需求且使用壽命長的通用型產品，是一件很不容易的事。除了上述的應用功能 擴展及與電話呼叫的整合是設計關鍵外，在PSTN通信和播控、交易的信息交互的部分，如何提供數 字內容的版權保護，並能實現電子商務的應用，是開發的重點。
應對市場的變化，終端必須具備提供產品開發的便利性及升級上的彈性，這包括設備開發層面 及終端用戶的使用層面。在開發層面，目前晶片解決方案提供商具備完善的設計參考平臺，能夠加速 開發時程，而且能在既有的設計基礎上，彈性地加入新的功能以推出差異化或升級的產品。在終端部 分，多功能媒體話機終端需具有軟體升級的功能，能自動升級其軟體或韌體。
為簡化多功能媒體話機終端解決方案的設計，採用高度優化和集成的嵌入式系統平臺，增加整 機系統的集成度，並獲得更低功耗、更小體積和總體更低的系統成本，並快速集成到最終的產品設計 中。基於嵌入式處理器、嵌入式外圍設備、嵌入式作業系統和嵌入式應用軟體集成的靈活架構，提供 必要的數字內容媒體處理算法以及基於PSTN呼叫通訊的控制，可在終端開發時專注於開發設備上的 業務應用。呼叫控制、用戶接口和一般的電話應用都在這個應用處理器上完成，同時可利用嵌入式系 統軟體框架配置和管理基於嵌入式處理器硬體的視頻加速模塊來控制數字內容的播放處理視頻流。其 它任務用'C'實現。將數字內容媒體處理和呼叫控制/系統管理分別採用應用處理器可以簡化開發設 計，減少功能開發工作量、降低擁有成本。另外，應用處理器分開還可以復用POS數據處理和播放 系統控制成熟的各項單獨開發工作和單獨開發工具鏈，可以直接使用己開發完成的內含數字媒體專用 處理器通用視音頻處理器、POS處理器或DSP的系統級嵌入式晶片(SoC)。終端嵌入式系統模型如 圖6所示。
多功能媒體話機終端的解決方案包括系統的軟硬體設計、功能開發和產品集成。考慮到最終 產品應使用簡單、安裝方便、便於控制、性價比合理，以及生產成本、實現的難易程度、市場推廣、產品的升級更新等諸多因素，具體實施確定的多功能媒體話機終端系統實現方案為採用AMD的 Au1200晶片實現多功能媒體話機終端基本功能的配置方案、採用AMD的Au1200晶片和三星ARM9
的S3C2410晶片實現多功能媒體話機終端的擴展功能的配置方案。 (一)。硬體系統設計
多功能媒體話機終端系統的硬體方案為基本配置方案使用AMD公司的高速數位訊號處理芯 片Au1200利用嵌入式軟體實現音視頻編解碼、實現系統的通信控制協議、基本功能和接口高端配 置方案增加用三星的ARM9晶片S3C2410實現擴展接口、嵌入式作業系統和POS功能等。避免因 晶片多而成本高的問題，又保持很高的性能，並可通過簡單的程序下載實現軟體升級或增加新的功能。
AMD的Au1200是通用處理器，性能較強大，支持多種音視頻格式MPEG-1/2/4, H.264、 WMV9， DivX， XVID, MP3, WMA, WAV, ASF, AVI, JPEG等。支持終端完成音視頻壓縮編解 碼,AU1200的成本低、功耗小集合了硬體解碼器，統一標準的存儲器，500MHZMIPS,髙性能的DSP 功能，其可用的接口包括USB Host、 USB OTG (可直接配置為USB Device或者USB Host)、 AC'97 (包括耳機輸出、MIC輸入、Line輸入和2.5W功放輸出)、標準RS-232串口、全功能Modem串 口、 IDE、 CF、 PCMCIA, SD、 LCD、 VGA、 TV國OUT (S-Video和Video Composite), Camera、 紅外遙控、Keypad和4線/5線兼容觸控螢幕等。媒體播放、通信協議和嵌入式作業系統OS及USB接 口、視頻輸入/輸出、LCD、 RJll、無線HomeRF、撥號鍵盤等基本功能。
以AMD的Au1200為嵌入式處理器為基礎的多功能媒體話機終端系統基本配置方案硬體結構 框圖如圖5所示。
這款可編程的設計可以支持數字版權管理機制以及播放控制功能，同時，能夠在媒體播放器以 及其他USB外設或主控PC間快速且高效率進行數據傳輸，集成了一個髙速USBOn-The^Go (OTG)控制器以及嵌入式充電泵，OTG功能可以讓用戶直接連接USB外部存儲媒介。
三星的S3C2410處理器基於ARM公司的ARM920T處理器核，採用0.18um製造工藝的32 位微控制器。該處理器擁有獨立的16KB指令Cache和16KB數據Cache, MMU，支持TFT的 LCD控制器，NAND快閃記憶體控制器，3路UART, 4路DMA, 4路帶PWM的Timer ， 1/0口， RTC， 8路10位ADC， Touch Screen接口， IIC-BUS接口， l舊曙BUS接口， 2個USB主機，1個USB設 備，SD主機和MMC接口， 2路SPI。 S3C2410處理器最高可運行在203MHz。外接存儲方案支持 USB2.0,可擴展完成通信協議和嵌入式作業系統OS及各種接口如USB、視頻輸入/輸出、LCD、 RJll、 P0S、無線HomeRF、移動網、撥號鍵盤等。豐富的接口可以擴展功能或在確定外圍器件時有更多的選 擇。
以AMD的Au1200和三星的ARM9晶片S3C2410雙核嵌入式處理器為基礎的多功能媒體話機 終端系統擴展配置方案硬體結構框圖如圖6所示
多功能媒體話機終端系統擴展配置方案主要由Au1200和ARM9處理器、內存、啟動ROM、
LCD屏、外圍接口等部分構成。採用的是Linux驅動，使更改驅動、升級更加靈活方便。由Au1200
負責數字內容的視音頻壓縮編碼和標清、擴展高淸質量播放，S3C2410負責通信、POS等擴展功能
和外圍接口處理、多媒體文件的存儲採用外接USB設備。為了提高設計和應用的靈活性，硬體設計
上採用核心板加底板的模塊化設計方法，在核心板上集成了基於S3C2410的最小系統，通過底板來
擴展外部功能。在核心板上主要配置了 64MB的NANDFIash和64MB的SDRAM及提供RTC時鐘
和工作時鐘的晶體，並將其豐富的外設接口資源引出。在底板上擴展出USB主機接口、乙太網口、
UART接口、 IDE接口等，以實現與外部設備間的數據傳輸和通信。 (二).軟體系統設計終端的軟f牛系統以實時作業系統(RTOS)為核心，根據系統硬體結構和系統功能設計加以擴充。 由於Linux系統具有穩定、髙效、易定製、易裁減、開放源碼等優點，系統選用開放源碼的嵌入式Linux， 並通過一組嵌入式可配置的多任務實時作業系統,在該作業系統內核的最底層有一個硬體抽象層 (HAL),通過HAL直接控制和訪問硬體，並通過一組宏向其它與設備無關的代碼提供服務，這樣大大 簡化了 RTOSkemel的移植工作。由於嵌入式系統的軟體和與硬體嵌入式處理器密切相關，通常採用 分層模型來描述，軟體層次結構自底而上分為驅動層、作業系統、中間件、應用層，這樣， 一旦硬體 模塊發生變化，軟體的修改只發生在和硬體相關的固件層，中間件和應用層可以保持不變，能夠減少 編程工作量，縮短軟體開發時間。層次構建進循的原則某一層的模塊可調用下層模塊，同時又能被 上層調用，同層之間一般不能調用。終端系統軟體設計模塊圖見圖7。
多功能媒體話機終端定義一組較為完整的、標準的應用程式接口，是應用程式獨立於作業系統 和硬體平臺；應用軟體是完成終端功能的上層軟體，根據業務功能的不同，可以開發不同的應用軟體。 依據軟體工程的原理，終端軟體系統採用從上到下的層次化開發實現，依次由易到難，由具體到抽象 和由軟體到硬體，主要包括如下幾層
*硬體驅動層軟體實現硬體驅動功能，這些硬體部件包括PSTN網絡通訊部件，USB傳輸 解復用器、A/V解碼器、OSD、視頻編碼器音頻視頻圖形處理部件，POS數據處理器、系統IPO部 件(串行口、並行口、 POS接口等〉以及系統存儲器。目前這些部件都是專用的晶片，它們的驅動程序 是直接與硬體有關的。
*嵌入式實時多任務作業系統這是整個軟體系統的核心，它負責任務調度、實時監控、資源 分配.在作業系統內核的最底層是硬體抽象層HAL,作業系統通過HAL管理下層的硬體驅動程序。採 用實時作業系統Linux內核，
中間件為應用層提供與業務無關的應用軟體接口，而且能夠屏蔽掉上層軟體模塊對硬體的 依賴性，構建一個軟體平臺適配層，提供對視頻音頻數據控制、用戶存取接口、通訊、通道選擇等髙 級功能，也支持多個應用程式對這些功能的共享和重複使用。庫程序則提供系統視頻、音頻圖像處理 等的函數的程序。中間件的核心層模塊包括GDI模塊、Sl模塊、文件系統模塊、AV模塊、瀏覽器模 塊、系統模塊等。
*上層應用軟體執行系統提供的應用服務功能，獨立於終端的硬體，消除應用軟體對硬體的
依賴。如電話、播放內容指南、數字內容播放、POS應用、軟體下載等。
多功能媒體話機終端軟體系統的嵌入式OS釆用ARM-Linux內核，硬體驅動模塊主要是基亍處 理器的介於硬體和Linux內核之間的軟體接口，為特定的硬體響應定義好編程接口從而操作硬體，實 時作業系統(RTOS)是一段在嵌入式系統啟動後首先執行的背景程序，應用程式是運行於RTOS之 上的各個任務。RTOS根據各個任務的要求,進行資源(包括存儲器、外設等)管理、消息管理、任務調 度、異常處理等工作。在RTOS支持的系統中，每個任務均有一個優先級，RTOS根據各個任務的 優先級，動態地切換各個任務，保證對實時性的要求。在編寫程序時，可以分別編寫各個任務，大大 減小了程序編寫的工作量，而且減小了出錯的可能，保證最終程序具有髙可靠性。
多功能媒體話機終端嵌入式軟體系統應用模塊的開發技術目前已相當成熟，可直接選用晶片解 決方案提供商的開發軟體包。本實用新型根據多功能媒體話機終端的特點實現PSTN電話通信、數字 媒體播控、POS應用等核心技術。可利用下載驅動程序源碼在LINUX環境下編譯後下載到相關嵌入 式處理器晶片中。基於嵌入式系統架構的應用處理器現在已經具備較強的處理能力，可以通過優化的 "多任務嵌入式作業系統"RTOS指令，將基本配置和擴展配置的相關設計功能任務交給嵌入式應用軟體的中間件來完成。電話POS的IC卡層軟體設計，主要完成COS(Chip Operation System)軟體 和加密算法；POS接口層的軟體設計，主要完成系統主機和IC卡之間的信息傳遞；應用層的軟體設 計，主要完成底層的API函數和CSP軟體，提供開發接口支持。 (三).系統功能開發
多功能媒體話機終端的功能開發就是基於上述基本概念及其抽象模型，依據的終端業務應用實
現邏輯而設計的，包括
1. 嵌入式系統設計由嵌入式處理器、嵌入式外圍設備、嵌入式作業系統和嵌入式應用軟體等
兒大部分組成，軟體開發採用安全可靠的、自行裁剪的嵌入式Linux作業系統，設計貫穿著集中管理、 資源和計算能力共享的理念；終端"免維護、免升級"；終端自身不帶硬碟，減少了病毒的入口。可根 據終端多功能業務特點，選用不同處理能力的嵌入式系統架構，通過開發修改嵌入式作業系統和藉助 中間件嵌入應用軟體獲得產品功能拓展。
2. 終端是一部功能強大的電話終端，帶有LCDV鍵盤話筒輸入接口和耳機輸出接口，能夠支持 目前普通POTS電話終端或行動電話終端的基本業務他大部分的補充業務，例如振鈴、播放回鈴音、 忙音、DTMF等信號音。結合PSTN通信技術的邏輯結構，簡單實現對POTS業務的支持功能。
3. 嵌入式應用軟體系統支持PSTN通信、數字媒體播放和擴展POS業務應用屬性的"熱鍵" 域標識功能選控，上電之後或者啟用服務後，系統按所選功能屬性域標識提供對應的終端功能域。
4. 嵌入式系統藉助中間件獲得數字內容DRM加解密算法功能處理軟體，終端支持USB卜'載 數字內容的保護應用；
5. 嵌入式系統藉助中間件提供媒體播放功能處理軟體和系統界面操作"熱鍵"，終端通過PSTN 以撥號呼叫方式實現號碼呼叫驗證，並擴展支持POS與IC卡在線交易支付平臺資源建立連接，並創 建電子商務服務應用環境。
6. 嵌入式系統提供MPEG-2視頻編解碼、MPEG- 3音頻編解碼(可擴展支持MPEG4、 H.264 等視頻編解碼和AC-3音頻編解碼)，採用軟硬相結合形式的加速器實時流暢地建立標清、普通立體 聲的數字媒體內容播放服務
7. 嵌入式系統藉助中間件擴展提供完整的HDTV播放功能，通過實現對標清模塊處理功能的 軟硬加速升級，擴展支持髙清、多聲道高保真立體聲的視音頻播放。
8. 終端系統擴展嵌入完整的移動通信處理器(如TI的AR7處理器DSL解決方案)，作為嵌入 式外圍設備，通過嵌入式應用軟體與行動電話網絡接口單元產生關聯，終端可通過移動網獲得PSTN 的無線行動網路接入環境
9. 終端系統嵌入完整的HomeRF通信處理器(如Tl的AR7處理器DSL解決方案)，作為嵌入 式外圍設備，通過嵌入式應用軟體與終端話筒輸入接口和耳機輸出接口、鍵盤接口單元產生關聯，終 端可通過HomeRF組成終端子母機室內無線電話通信和遙控操作環境
10. 終端擴展基於雙嵌入式處理器設計，可嵌入完整的電話POS處理器(包括基於ARM9的 嵌入式微處理器、存儲/通訊模塊、串口通訊模塊、IC卡數據存取模塊、列印模塊、LCD顯示模塊等) 作為嵌入式外圍設備，通過嵌入式應用軟體與PSTN接口單元產生關聯，終端可通過電話RJ-11獲 得PSTN接入環境。
以上終端系統功能開發的集成方案具有相對經濟的總擁有成本(TCO)。目前的半導體晶片和軟 件技術可以支持髙性價比的多功能媒體話機終端開發，多任務、多處理器嵌入式系統技術和媒體播放 處理技術、電話POS技術的有機結合，能使多功能媒體話機終端依據應用功能開發出支持不同服務能力的系列產品，差異化的市場定位將促使終端產品迅速普及，同時，嵌入式系統架構也可以更短的
時間和最小的風險開發出更多性價比合理的創新性終端產品。
(四) .終端開發集成
在明確多功能媒體話機終端系統的軟硬體和功能開發的基本設計要點後，最重耍工作就是將各 個獨立的功能系統進行集成，終端系統的基本功能結構包括數位電視PSTN通信處理、USB輸入單 元、音頻編解碼器、音視頻輸出模塊，HomeRF子母機單元、延時單元、數據處理、存儲單元、系 統控制單元和操作界面單元。終端系統的基本功能結構包括HDTV功能模塊、電話POS單元、移 動通信轉接模塊等軟體可以分為PSTN通信模塊、應用程式模塊、協議控制模塊、音頻編解碼模塊、 視頻編解碼模塊等兒部分。應用程式模塊完成終端的用戶人機界面功能及相關增值功能，協議控制模 塊負責PSTN呼叫和信令交互等功能。在系統功能集成設計中，各功能模塊數據流必須在接收側取得 關聯性和同步。
在開發集成多功能媒體話機終端系統時，沒有必要按功能設計分別選購多種系統組件。晶片解 決方案提供商一般可以提供一套基礎的推薦解決方案，本實用新型的電路實現可委託晶片設計和產品 製造公司進行解決方案的選擇、主板工業設計和相應的軟體開發，終端集成強調的是功能模塊(大規 模集成電路主板)集成方案，採用嵌入式系統，集成組合隨目標開發功能設計而定，各功能模塊(大 規模集成電路主板)根據多功能媒體話機終端的不同應用功能接口配置，本實用新型僅需提出結構性 框圖和集成方案解釋，就可委託上述公司在晶片提供商解決方案開發包基礎上，二次開發集成得到性 能價格比符合耍求的電路板和整機。
本實用新荊多功能媒體話機終端系統結構與連接框圖見圖8，電路板基於總線結構，採用AMD 的Au1200晶片實現多功能媒體話機終端基本功能配置方案,採用AMD的Au1200晶片和二庫.ARM9 的S3C2410晶片實現多功能媒體話機終端的擴展功能配置方案。系統基於嵌入式Linux作業系統開 發。除了主要的PCI總線外，系統還有H.110總線，傳輸TDM，完成TDM信息流的交換。H."O 總線的前身是多廠商集成協議(MVIP)和信號計算系統結構(SCSA),通常是用於板間通訊的電纜連接， 而不是背板總線。TDM使用不同的時隙承載語音信道。電信I/O和用戶I/O等其它功能由PCI總線 提供非總線型的電信1/0接口功能。
(五) .多功能媒體話機終端設計指標 1. 總體功能指標
*支持PSTN撥號通訊
支持USB外接存儲接入
像支持PSTN接入
*擴展支持行動電話網絡接入
*撥號鍵盤操作，支持電話POS和媒體播放控制操作
*撥號鍵盤操作，支持PSTN號碼呼叫識別
*支持終端多屬性熱鍵操作電話、POS、媒體播放功能選擇域標識應用 支持外接電話POS和擴展支持內置電話POS,提供IC卡在線交易和支付 *支持MPEG-2/4等視頻編解碼標準，兼容支持MP3、 ACD-3音頻格式 *擴展支持基於高畫質電視播放應用 *支持NTSC和PAL電視制式自動識別
*視頻解析度FullD1 : 720*576 or 640M80; 1280*720 pi欲lworks解析度與30 frame/rate 偵速率；及1920*1080 pi維lworks解析度與60 frame/rate偵速率進行影像解碼
*支持模擬雙聲道；擴展支持2.1環繞立體聲5.1聲道數字式髙保真立體聲輸出 支持BMP, GIF87a， GIF89a (動畫GIF), JPG圖片格式；
16*支持兩種大小字體；支持簡體中文、英文；
*視頻格式4:3,16:9
*支持Windows Media DRM數字版權管理；
*支持USB數位電視內容轉移存儲
爭支持系統升級，通過USB獲得最新版本軟體；
*支持室內無線H o m e R F子母機功能(子機可作為遙控操作終端)
2. 系統框架
*總線配置，嵌入式計算機軟體作業系統
* 1/0通訊處理主模塊
*嵌入式媒體播放處理器功能處理模塊集
*外接/內置電話POS功能處理模塊集(可選)
* PSTN固定或行動電話通信處理模塊(可選)
* DC內置電源模塊、話機免提喇叭，話筒
拳本機配置撥號操作鍵盤(含熱鍵)，無線子母機帶撥號操作鍵盤手柄(可選)
* LCD顯示屏
*外置穩壓電源AC轉DC
3. 功能模塊
基本功能模^t~
在微處理器硬體和作業系統軟體協調下的1/0通訊內核
數字媒體播放處理模^~~支持標清電視(S D T V )、支持2.0聲道立體聲
* SLIC話機模:Sl~~支持PSTN通訊和操作功能
*業務屬性控制模;yi~~支持功能屬性分配域標識"熱鍵"選擇控制
*媒體處理模塊——支持視頻MPEG編解碼(非MPEG格式轉換)、A/D轉換
支持音頻MP-3/AD-3編解碼(帶格式轉換)、A/D轉換 *條件接收控制模塊——支持數字媒體內容的有條件播放 *終端接口模塊一支持電視機、音響接入 *網絡接口模:yi"^支持PSTN固定/行動電話網絡接入 攀USB接口模^~~移動存儲接入(內容播放展存功能) *室內無線通信模塊——子母機支持室內移動通信和遙控操作功能 *驅動接口模:yi~支持外接數位電視和IP，設置本機作業系統、預設功能參數 擴展功能模^~
網絡擴展轉接模^~~支持PSTN行動電話網絡接入
* POS接口模^i~^卜接/內置電話POS功食g/IC卡交易支付功能、電子商務應用環境生成
* HDTV業務功能模:yi~支持髙清電視(HDTV)、支持5.1聲道立體聲
4. 界面接口
* PSTN接口~~RJ11連接器，符合PSTN標準
* RJ11+POS轉接器，符合PSTN/Modern調製解調標準/帶IC卡插槽 *模擬AV接口——連接帶AV的電視機、2.0音響
*複合視頻S——^a接帶S-視頻端子的電視機；Y: 0.7Vp-p; C: 0.88VfH):阻抗75歐
色差分量YUV~~連接帶Y、 Pb/Cb、 Pr/Cr插座的電視機，740-140mVp-p
* 5.1立體聲一連接立體聲音響或家庭影院0.5Vp-p
* USB接口——USB2.0連接器，符合USB2.0標準
* POS接口一連接標準IC卡電話POS機 COM接口——可通過PC瀏覽器設置話機參數
撥號鍵盤——除標準的0-9、 *、 #外，另設有12個功能鍵，用丁-操作與設置話機 可選功能"熱鍵"，用於應用啟動操作處理 *話柄接口——RJ"連接器
無線子母機接口——室內無線網橋，符合HomeRF標準 模擬音頻——1-2V
*狀態指示燈——設有指示燈及LCD照明燈，用於LCD顯示照明。
■免提功能——全雙工，振鈴音量、聽簡音量、揚聲器音景數字式獨立調節
* AC/DC適配F輸入220~240V (中國，歐洲等)
5. 使用環境
*使用溫度0'Cto50。C(32。Fto122'F)
儲藏溫度-30°C to 65。C (-22。F to 149°F)
*溼度10 to 90%無結露
電源220V、 50Hz
*網絡PSTN
拳家用電器電視機、音響
* PC外設USB移動存儲設備
6. 操作流程
操作界面本機撥號操作鍵盤(含熱鍵)，LCD顯示屏(文本信息菜單)，本機話簡(IVR信息 菜單〉、可選室內無線子母機帶遙控撥號操作鍵盤
外接電視機/音響(含熱鍵目錄搜索、數字媒體播放內容信息指南) 外接/內置電話POS (含/IC卡交易支付) 驅動接口 (設置本機操作程序)
啟動就緒
本機按即插即用設計
在通電並具備PSTN網絡、USB數字內容播放資源或電話POS的環境下根據應用屬性通
過"熱鍵"選擇終端功能域
在完成功能域選擇的前提下啟動相關應用功能 業務流程
終端直接接入PSTN網絡環境，"熱鍵"選擇應用功能
拳終端可直接通過終端設備，也可選擇通過H o m e R F子母機方式在室內移動狀態下進行 PSTN通話，並完成人機界面控制操作，提供掛斷/音量調節/重撥麼停/來電顯示
*終端鍵盤(子母機遙控鍵盤)撥號控制PSTN交互信息，支持IVR， TV屏顯操作引導；
* USB數字內容經信號處理輸出直接連接電視機或家庭影院(音響)播放；
*外接/內置電話POS:根據電子商務應用引導通過PSTN完成在線交易與，C卡支付 *在USB存儲接入終端的前提下進行內容複製轉存處理
*終端自動呼叫電子商務服務平臺，根據號碼呼叫識別和DRM信息有條件播放數字內容
參終端基於USB下載數字內容離線播放的電子商務應用詳細交互流程
鑑於終端PSTN電話號碼的唯一性，電子商務系統預先將PSTN電話號碼和客戶支付帳號捆綁，
生成系統客戶服務帳號，其關聯文件包括電子商務應用業務描述、信息管理和對象格式、呼叫通信協議。用戶只需將多功能媒體話機終端連接至電視機、音響和PSTN,然後連接下載了音像製品數字
內容的訂製usB外設。啟動工作，系統通過終端以PSTN呼叫形式勾註冊屯話號碼驗證信息交換。
電於商務系統通過對從客戶電話終端返冋的PSTN號碼有效驗證信息與客戶服務帳號(用戶可信賴身
份識別ID號碼)進行比對，通過後建立基於PSTN的電話信息安全傳輸路由，通過PSTN號碼自動
呼叫驗證後，就可通過終端的提供的內容目錄菜單瀏覽並播放音像。同時，可根據音像製品數字內容
零售電子商務引導信息，完成電話POS的在線支付，並可採用多功能媒體話機終端隨附的無線電話
子母機提供遙控器操作。
部分縮略語英漢對照表
POS: Point of sales配有條碼或OCR碼的終端閱讀器
PSTN: Public Switched Tel印hone Network公共交換電話網絡
QOS: Quality of Service服務質量/業務質量
PC: Personal Computer個人計算機
POTS: Plain Old Telephone Services傳統電話服務
USB: UniversalSeria舊us通用串行總線，也稱通用串聯接口。
DRM: Digital Rights Management內容數宇版權加密保護技術
HDM啦High Definition Multimedia高清晰度多媒體接口
RCA: Radio Corporation of America高頻線接插器
H o m e R F:家庭射頻技術(結合無繩電話技術和無線區域網技術)
ARM: Advanced R舊C Microprocessor商級R舊C微處理器
MPEG: Moving Picture Experts Group數字音頻壓縮技術
CPU: central processing unit中央處理器
CA: Conditional Access數字認證
DSP: Digital singnal processor微處理器
SoC: System-On-a-Chip集成在一塊晶片上的系統，單片系統
URU Uniform Resource Locator統一資源定位符
DTMF: Dual - tone multifrequency雙音多頻電話
FSK:頻移鍵控
Modem: modulator - demodulator調製器-解調器 OS: Operating System控制系統，作業系統 LCD: liquid ciystal display液晶顯示
TCP/IP: Transmission Control Protocol / Internet Protocol傳輸控制/網絡通訊協定 CODEC:編碼解碼器
HDTV: High Definition Television髙清晰數位電視技術
MPEG: Moving Picture Experts Group運動圖像專家組定義的數字音頻壓縮技術標準
Linux:自由軟體和開放原始碼作業系統
RTOS: Real Time Operating System實時作業系統
BIOS: Basic Input / Output System基本輸入/lr出系統
IC: integrated circuit電子集成電路
TDM:時分復用
I/O:輸入/^出埠。
權利要求1、多功能媒體話機終端，其特徵是由USB接入媒介適配器、音視頻信號轉換輸入/輸出處理器、PSTN通訊模塊、電話POS支付處理器和嵌入式ARM處理器、HomeRF室內無線通信功能模塊和2.5G/3G無線移動通信轉接處理功能模塊構成，HomeRF室內無線通信功能模塊和2.5G/3G無線移動通信轉接處理功能模塊接嵌入式處理器的輸入輸出埠；嵌入式處理器連接USB接入媒介適配器、PSTN通訊模塊和電話POS支付處理器、通過軟體實現基於PSTN號碼呼叫的USB媒體數字內容播控、終端以POS支付技術實現對媒體數字內容的在線交易電子商務，嵌入式ARM處理器是利用嵌入式作業系統實現PSTN通訊模塊和USB接入媒介適配器實現傳輸控制協議並實現音視頻編解碼處理；嵌入式ARM處理器通過數位訊號處理完成音頻壓縮MPEG、AD-3解碼、視頻壓縮MPEG、H.264解碼和標清、高清視頻播放處理、立體聲音頻播放處理，數字內容播放控制、POS支付協議處理，ARM處理器通過總線連接RJ11、音視頻輸出、USB接口和LCD、撥號鍵盤；完成PSTN通信協議嵌入式OS和及各種接口的數據通信。
2、 由權利耍求1所述的多功能媒體話機終端，其特徵是所述終端設置媒體播放和擴展POS業務應 用屬性的"熱鍵"，"熱鍵"連接嵌入式ARM處理器的接口；通過嵌入式應用軟體系統支持PSTN通信、 數字媒體播放和擴展POS業務應用屬性，由"熱鍵"域標識功能選控，上電之後成者啟用服務後，按 所選功能屬性域標識提供對應的終端功能域。
3、 由權利要求1所述的多功能媒體話機終端，其特徵是設冇音視頻信號轉換輸入順山處理器，嵌 入式ARM處理器迮接音視頻信號轉換輸入順山處理器，音視頻信號轉換輸入/輸出處理器的輸山迮接 音視頻信號輸出接口和髙清電視接口模塊。
4、 由權利要求1所述的多功能媒體話機終端，其特徵是外接或內置電話POS裝置，連接嵌入式 ARM處理器的輸入輸出埠。
5、 由權利耍求1所述的多功能媒體話機終端，其特徵是眹入式ARM處理器採用AMD的Au1200 晶片。
6、 由權利要求1所述的多功能媒體話機終端，其特徵是嵌入式ARM處理器採用AMD的Au1200 晶片和二展ARM9的S3C2410晶片的雙處理器實現多功能媒體話機終端功能的擴展配置方案。
專利摘要多功能媒體話機終端，由USB接入媒介適配器、音視頻信號轉換輸入/輸出處理器、PSTN通訊模塊、電話POS支付處理器和嵌入式ARM處理器、Home RF室內無線通信功能模塊和2.5G/3G無線移動通信轉接處理功能模塊構成，嵌入式ARM處理器通過數位訊號處理完成音頻壓縮MPEG、AD-3解碼、視頻壓縮MPEG、H.264解碼和標清、高清視頻播放處理、立體聲音頻播放處理，數字內容播放控制、POS支付協議處理，ARM處理器通過總線連接RJ11、音視頻輸出、USB接口和LCD、撥號鍵盤；完成PSTN通信協議嵌入式OS和及各種接口的數據通信。
文檔編號H04M1/72GK201341169SQ20092003854
公開日2009年11月4日 申請日期2009年1月8日 優先權日2009年1月8日
發明者鋼 劉, 沈逸林 申請人:沈逸林;劉 鋼