CN1217844A

CN1217844A - 一种数字无线家庭计算机系统

Info

Publication number: CN1217844A
Application number: CN199898800190A
Authority: CN
Inventors: 阿马尔·高利; 约汉·怀特
Original assignee: Sharewave Inc
Current assignee: Sharewave Inc
Priority date: 1997-01-31
Filing date: 1998-01-30
Publication date: 1999-05-26
Also published as: EP0908038A1; WO1998034377A1; NO984552D0; IL126362A0; JP2000510312A; NZ332052A; AU733128B2; NO984552L; US6282714B1; CA2253201A1; AU6050998A; KR20000064830A

Abstract

本发明给出一种数字无线家庭计算机系统。本发明的一个实施例包括一个带有第一数字无线收发信机的计算机,和一个带有用于连通到第一无线收发信机的第二数字无线收发信机的家庭输入/输出节点。此节点也有(1)一个输出装置被连通到第二无线收发信机,以根据经各无线收发信机从计算机接收到的信号送出一个输出指示,以及(2)一个输入装置被连通到第二无线收发信机,以从一个和此家庭输入/输出节点相连接的用户处接收输入信号。

Description

一种数字无线家庭计算机系统

数百万的计算机被购买供团体和家庭使用。在办公室环境中这些计算机被投到各种各样的任务，诸如文字处理、会计、计算机辅助设计、和联机搜寻。计算机已被同样用于家庭环境中。但是传统上，计算机在这一环境中被用作独立的计算机。这样在家庭环境中，计算机的计算资源没有得到充分的利用。尽管这些计算机的计算能力在过去的两年中有了急剧的改善，情况仍然是利用不足。

在过去的几年中有过一些关于时髦家庭的讨论，其中计算机和控制设备工作的设备有关。例如，这些计算机通常被认为能开、关这些设备和控制其工作设置。这些系统通常被认为能将计算机和设备经电线连通环节连接起来。这样的电线连通环节很不利，因为它们难于安装且费用昂贵。

图1和图2表示出将计算机经一扫描或电视变换器连接到电视机(“TV”)或录像机(“VCR”)的最新的现有技术的系统。这些变换器通过一个有线或无线的环节连接到TV或VCR。但是这些系统有不同处。系统100只使用处理器115产生显示用的RGB数据，而系统200则使用专用的图形加速装置215产生显示数据。

如这些图中所示，这些原有的系统通常包括一个显示装置140和一个计算机105，其中包含有总线110、一个处理器115、和一个存储器120。总线110连接计算机的各个内部组件。例如总线110连接处理器115和存储器120。存储器硬件储存数据，如(1)用于执行某项任务的一个应用程序，(2)用于控制该计算机的硬件和软件资源的配置和使用的操作系统130，和(3)用于送出控制装置如显示装置140的所必需的指令组的I/O驱动程序135。

处理器115通过总线110检索储存在存储器120中的数据。然后处理器处理该数据。有时，这一处理的结果被显示在同样连接到总线110的显示装置140上。这个显示装置通常是一个用于向计算机用户显示信息的PC监视器，如电子束管(CRT)。其他现有技术的系统使用液晶显示器(LCD)作为其显示装置。

图1和图2的显示装置140都从Y-抽头连接器或类似的通过装置(未画)处接收RGB显示数据。同样，在这两个系统中，一个数模变换器(DAC，未画)将数字的RGB信号转换成模拟RGB信号在显示装置140上显示。此DAC可以是计算机105、插卡210、显示装置140、或变换器145的一部分。

Y-抽头连接器也向变换器145送出RGB数据。变换器将接收到的信号转换成模拟的NTSC或PAL信号。这些信号再被送到电视机或VCR。取决于DAC的位置，这些变换器可以或者是扫描变换器，或者是TV变换器。准确地说，如果计算机105和图形处理装置215包含有一个DAC，并因而向变换器145送出模拟RGB数据，则变换器为扫描变换器，用于将模拟RGB数据转换成NTSC或PAL编码信号。另一方面，当显示装置140和变换器145包含有DAC，则变换器为TV变换器，用于将数字RGB数据转换成数字YCrCb数据，然后被编码成NTSC或PAL编码信号。

若干现有技术的系统使用模拟无线环节将变换器(如变换器145)连接到TV。这些模拟无线链路通常是工作在900MHz频率范围的射频(“RF”)链路。同样，一个现有技术系统在变换器和电视机之间建立了一种双向链路。这种现有技术系统使用的向下的链路(即从计算机向电视机传送通讯的链路)也是一种模拟RF链路。

存在有许多不利之处是和使用模拟RF链路有关的。例如，接收机通过这样一个链路是接收一个衰减信号，因为接收到的信号是由许多信号组成。这些信号对应于同一个发送信号，但通过多种途径到达该接收机。换句话说，这样的链路不能提供保护防止多途径现象引起的信号衰减。

另外，这样的通讯联络链路易受到在计算机和电视机周围形成的通讯联络区中产生的噪声的区内干扰。区内干扰噪声可以由其他设备或通常的家庭活动产生。区内干扰噪声也一样可以使传送数据的质量变坏，因而也使TV显示的质量变坏。

模拟通讯链路也易遭受区间干扰。这种干扰可以是来自计算机和电视机形成的通讯区域外面的噪声源的噪声干扰。例如，这种干扰噪声可以归因于和该计算机和电视机形成的通讯区相邻的(或许是由其他的计算机和电视机形成的)区域来的RF通讯。这些区间干扰噪声可以进一步使传送数据和显示的质量变坏。

区间干扰也和对从计算机到电视机的通讯的窃听有关。在计算机和电视机之间的模拟通讯链路通常不是一种安全的通讯链路，因为保证这种链路的安全常是很困难的。因此，在通讯区域之外的一个窃听者可以接进从计算机向电视机传送的信号中。

图3表示现有技术系统100和200的一般的操作流程300。如此图中所表示，一个图形命令首先由一个应用程序305产生出来。此命令然后由操作系统和显示驱动程序送到图形处理装置320(即处理器115或图形处理装置215)。接着，根据接收到的图形命令，图形处理装置320产生一个RGB数据。此RGB数据然后被传送到PC监视器140进行显示。变换器325也接收到RGB数据并将其转换成模拟NTSC或PAL信号再送到电视机或VCR。

这样，如图3中所表示出的，这些现有技术的系统(1)截取准备好在监视器140上进行显示的RGB信号，然后(2)将这个RGB数据转换成模拟NTSC或PAL编码数据进行TV显示。由于传送给电视机或VCR的信号在这样前期的操作阶段便被分流，这些系统有许多缺点。

例如，由于TV图像是根据为PC监视器编成的RGB数据而产生的，它们的TV显示质量会受到损坏。换句话说，在对PC监视器编成后的RGB数据一旦要对模拟的NTSC重新放映出来，其显示质量会变坏。这种重新放映由于效率很低，并且估计费用昂贵，也是没有好处的。为PC监视器编制RGB数据而从驱动程序往下进行的许多计算必需重新计算，才能对电视机或VCR获得图像。

从而，在技术上需要一种能在家庭环境中有效地使用计算机的无线家庭用计算机系统，也需要一种能使用高级无线通讯链路的无线家庭计算机系统。另外，也需要一种能根据输出装置的种类而作出输出指示的家庭计算机系统。

本发明提出一种数字无线家庭计算机系统。本发明的一个实施例包括一个计算机和一个通过数字无线链路被连通到该计算机的输出装置。此输出装置有一个显示屏可显示以从计算机通过该链路传送到输出装置的信号为依据的图像。在本发明的一个实施例中，此输出装置为一台电视机。一个实施例将该输出装置和计算机通过一个扩展频谱的链路进行连通。

本发明的另一个实施例有一台带有一个第一数字无线收发信机的计算机和一个带有用于连通到第一无线收发信机的第二数字无线收发信机的家庭输入/输出节点。此节点也有(1)一个被连通到第二无线收发信机的输出装置，用于给出对通过无线收发信机从计算机接收到的信号的输出指示；还有(2)一个连通到第二无线收发信机的输入装置，用于接收来自和该家庭输入/输出节点相联的一个用户的输入信号。

本发明的新特点表示在附加的权利要求书中。但是为了说明，在下面各图中表示出了本发明的几个实施例。

图1表示一个将计算机耦合到电视机或VCR的现有技术的系统。

图2表示另一个将计算机耦合到电视机或VCR的现有技术的系统。

图3表示图1和图2的现有技术的系统的总的工作流程图。

图4表示本发明的计算机系统的一个实施例。

图5表示本发明的计算机系统的另一个实施例。

图6表示本发明的计算机系统的又一个实施例。

图7表示图6的计算机系统的一个ASIC的一个实施例。

图8表示本发明的一个实施例的I/O控制单元的一个实施例。

图9表示图8的一个ASIC的一个实施例。

图10表示本发明的数字收发信机的一个实施例。

图11表示本发明的一个实施例的软件的一个流程图。

图12表示本发明的一个实施例的总的工作流程图。

图13表示本发明的一个实施例的软件结构。

本发明给出一种数字无线家庭计算机系统。在下面的叙述中，为了说明而列出了许多细节。然而一个普通的技术熟练人员也会了解，不使用这些特殊的细节也可以实现本发明。在其他例子中，一些熟知的结构和装置被以方块示意图的形式表示出来，以便不至于使对本发明的叙述被不必要的细节弄得含糊不清。

图4表示本发明的计算机系统的一个实施例。计算机系统400包括一个计算机405、一个本地计算机输入/输出(“I/O”)节点410、和一个家庭I/O节点415。计算机405可以是一台网络计算机、一台个人计算机(例如一台Intel为基础的计算机)、一个工作站(如一个SPARC、ULTRA-SPARC、MIPS或HP站)等。

此计算机的一个实施例制作通过硬线连接或无线链路耦合到计算机的计算机I/O节点410处显示的音像数据。同样，在本发明的一个实施例中，计算机405从高层次音像命令制作音像数据，并将此数据经一个数字无线链路传送到家庭I/O节点对此数据进行显示。

在另一个可供选择的实施例中，计算机405不为家庭I/O节点制作音像数据，而是将音像命令传送给家庭I/O节点由该节点制作音像数据。例如，在一个这样的实施例中，计算机405传送ASCII码给家庭I/O单元，然后再由家庭I/O单元根据此被传送的码产生一个被显示的输出文本。在本发明的又一个实施例中，计算机405传送特定的音像命令(如包括图形、图像、和音频原语的多媒体命令)到家庭I/O节点，同时也根据其他的音像命令制作和传送音像数据。

如图4所示，计算机405包括总线420、一般用途处理器425、专用处理器430、存储器435、和数字收发信机440。总线420总体代表连接着计算机大量内部组件的所有通讯线。尽管图4未画出总线控制器，一个普通技术熟练人员都能理解，计算机405的一个实施例包括有各种各样的总线控制器以控制总线的工作。

总线420连接处理数字数据的处理器425和430，以及储存数字数据的存储器435。存储器435的一个实施例储存应用程序445(如一个文字处理程序、一个多媒体游戏程序、一个计算机辅助设计程序等々)，以通过处理文本、数字、和/或图形来完成某种任务。存储器435也储存一个操作系统450(如微软公司出售的Windows 95)。操作系统(“OS”)是应用程序操纵和控制硬件和软件资源(如存储器、处理器、存储空间、外围设备、驱动程序等)的分配和使用的基础。

存储器435还储存驱动程序455。此种驱动程序能给出操作(即控制)特别的I/O装置(如I/O节点410处的装置或家庭I/O单元415的装置)所必需的指令组。驱动程序、操作系统、和应用程序的工作的一个例子将在下面参考图11-13予以说明。

存储器435的一个实施例包括一个读写存储器(即RAM)。此存储器储存供处理器425和430执行用的数据和程序指令，并在处理器工作期间储存暂时的变量和其他中间信息。存储器435的一个实施例也包括一个供各处理器存放静态信息和指令的只读存储器(ROM)。存储器435的一个实施例还包括一个大容量数据存储装置，如一个磁盘或光盘及其相应的盘驱动器。

在本发明的一个实施例中，本发明工作所必需的源码在计算机工作期间是由大容量数据存储装置下载(如从一个硬盘或软盘下载)到读/写存储器。然后计算机利用驻留在读/写存储器中的软件指导处理器工作。但是固件的指令(即驻留在只读存储器中的源码)也可以指导处理器工作。

在本发明的一个实施例中，处理器425和存储在存储器435中的指令是作为计算机I/O节点410的I/O处理装置，而专用处理器435(可以是专用的多媒体处理器)加存储在存储器435中的指令被用作家庭I/O单元415的I/O处理装置。在图5中表示的本发明的另一个实施例中，使用了第二个专用处理器510代替处理器425构成了本地I/O节点的I/O处理装置。

在本发明的又一个实施例中，一个单独的处理器(如专用处理器430或一般用途处理器425)被同时用作两个I/O节点的I/O处理装置。本发明的再一个实施例使用一个专用的ASICI/O处理装置用于一个或两个I/O节点的某些或全部I/O功能(如通讯控制、信号的格式化、音频/图形处理、压缩、过滤、等)。下面将参考图6描述一个这样的实施例。

在本发明的不同的实施例中，计算机的I/O处理装置完成许多不同的任务。例如，在一个实施例中，家庭节点的计算机I/O处理装置只是控制着计算机和家庭节点之间的通讯(例如I/O处理装置只是控制音像命令向家庭I/O节点的传送，和/或I/O处理装置对传送到家庭节点的信号进行格式化)。该计算机家庭I/O处理装置的另一个实施例传送特定的音像命令(如包括如图形的、文本的、或图像的原语的音频原语或图形原语的各种多媒体命令)到家庭I/O节点，同时也制作和传送基于其他音像命令的音像数据到此家庭节点。

在本发明的另一个实施例中，本地节点的I/O处理装置被用作一个音像处理装置，并为该计算机I/O节点410处理(来自应用程序445、操作系统450、和/或驱动程序455的)音像指令，而家庭节点的I/O处理装置被用作一个音像处理装置并为家庭I/O单元415处理(来自应用程序445、操作系统450、和/或驱动程序455的)音像指令。该计算机的I/O处理装置的其他各实施例包括(1)一种进行信号压缩的压缩器，(2)一种进行数字信号编码的编码工具，(3)一种进行数字过滤的数字过滤器，和/或(4)一种实现音像帧同步的帧同步工具。

如图4所示，总线420也将计算机405通过一个网络适配器(未画)耦合到网络460。这样，该计算机可以是一个计算机网络(如局域网“LAN”、广域网“WAN”、或一个内部网)的一部分，或一个网络的网络(如因特网)的一部分。通过这种网络连接，该计算机的一个实施例便是一个网络计算机了。

计算机405也通过一种硬线连接或无线链路连通到本地的计算机I/O节点410。此节点包括一个显示装置465、扬声器470、一个字母数字输入装置475、一个光标控制器480、和一个硬拷贝装置485。此显示装置(如一个电子束管(CRT)或一个液晶显示器(LCD))被耦合连接到总线420，并向一个计算机用户显示信息。总线420也连接到放出计算机405输出的音频数据的扬声器470。

字母数字输入装置475(如键盘)被连接到总线420，使用户能将信息和命令送到计算机405。另一个连接到总线420的用户输入装置是光标控制器480。此装置可以有许多不同的形式，如鼠标、转球、触针板、触敏输入装置(如触模垫)等。另一种可以连接到总线420的装置是用于在纸上打印一个硬拷贝的硬拷贝装置485。

计算机405也被连通到一个家庭I/O节点415。如图4所示，此节点的I/O接口经I/O控制单元492、数字无线收发信机490和440、和总线420被耦合连接到该计算机的软件和硬件。该家庭I/O节点可以包括一个计算机、一个家庭设备单元、或一个包括有一个I/O接口的外围设备。计算机的例子包括个人计算机(如Intel基础的计算机、苹果计算机等)、工作站(如SPARC、ULTRA-SPARC、MIPS、或HP工作站)等。外围设备包括终端、打印机、监视器、键盘、绘图仪、图形板、扫描仪、控制手柄、调制解调器、等。家庭设备包括音像设备(如电视机、摄像机、VCR)、公用设备和厨房设备(如冰箱、微波炉)等。

家庭I/O节点的I/O接口包括(1)用于从家庭I/O节点的操作人员处接收输入命令的输入装置496，和(2)用于向此节点处的观察者给出输出指示的输出装置494。输入装置496许可该家庭I/O单元的用户输入输入信号。一些输入信号然后被送到计算机405。这样一个输入装置的例子包括键盘、光标控制器、遥控器、小键盘、控制手柄、或游戏控制器。

另一方面，输出装置494使得能将音频数据和/或图像数据提供(例如在显示屏上或通过扬声器提供)给家庭I/O单元的用户。特别的输出指示是基于经数字无线链路从计算机接收的信号。这样一种输出装置的例子包括电视机、PC监视器、LCD屏、扬声器等。

尽管图4只表示出一个被连通到该计算机的输入装置和一个输出装置，一个普通的技术熟练人员将了解，家庭I/O节点的不同的各个实施例中不包括任何输入或输出装置，或外加的输入和输出装置。同样，该家庭I/O节点的不同的实施例也不会将该输入装置连通到该计算机，或将输出装置连通到该计算机。

输入和输出装置496和494经由收发信机490和家庭I/O单元的I/O控制单元492被连接到计算机405。收发信机490是一种数字无线通讯装置，用于在一种无线信道上和该计算机的数字收发信机440进行通讯。在本发明的一个实施例中，收发信机440和490为扩展频谱的收发信机。

扩展频谱的收发信机使用扩展频谱调制对信号进行调制。扩展频谱调制将相对狭窄的传送频带扩展成具有较低含能量以使噪声和干扰降到最低的宽频带(例如此频带可以为窄频带的十倍宽)。

更准确地说，扩展频谱的收发信机是使用一种其中信号被分布在一个广阔频率范围内的射频传输形式。这种分布式样的根据或者是直接顺序编码，或者是频率跳跃。在直接顺序编码中，待传送信息由一个多位二进制修整码将信号扩展分布到一个更宽的频率范围上而被修改。只有接收机知道这个码，因而也只有它能将接收的信号解码。另一方面，按照频率跳跃，传输器在一特定频率在一个短的时间间隔内进行传输，然后转换到另一频率在另一个短时间间隔内，如此不断。只有接收机知道此随机的频率选择顺序。

另外，收发信机440和490的一个实施例经由一个等时(isochronous)(亦即时间敏感)的链路进行通讯。一个等时通讯链路的工作取决于恒定不变的时间间隔。这样的关联保证了在两次不管是否同步的传输之间总是有整数个时间间隔。这种类型的传输本领对于实时传输图像和音频信号是有利的。这样，收发信机440和490的一个实施例便是通过一个等时链路进行通讯的扩展频谱收发信机。

I/O控制单元在家庭节点的各I/O装置和其收发信机之间是一个接口单元。此控制单元或者是(1)一个可编程序计算机、(2)一个网络计算机、(3)一个外围设备或收发信机的控制逻辑电路、或(4)一个被连接到一个家电设备、外围设备或一台计算机的专门应用集成电路。

I/O控制单元492被连接到收发信机490以接收从该计算机经收发信机440送来的信息。此控制单元将接收到的信号变换成能够在家庭I/O节点进行显示的格式，然后将此数据送至此节点的输出装置(例如电视机、监视器、扬声器等)以提交用户。

例如，当计算机405制作音像数据并向家庭输入/输出单元传输一个编码(例如MPEG编码)的音像数据流，I/O控制单元的一个实施例即对接收到的编码数据流进行取样和解码，以取出被制作的音像数据。对于有计算机向家庭I/O节点415传输音像命令的该实施例，I/O控制单元492对接收信号取样，以便取出该命令并根据取出的命令制作音像数据。在另外其他一些有一台计算机传输特定的音像命令和根据别的音像命令编成的音像数据的各实施例中，该I/O控制单元取出该各命令并根据该被取的各命令编制另外的音像数据。

该控制单元然后将编成的音像数据送至此节点的输出装置进行显示。在将该数据送至输出装置之前，I/O控制单元的一个实施例也将被取出的音像数据以单一格式进行编码以在输出装置进行显示(例如用于电视机显示的NTSC或PAL格式)。

I/O控制单元492也被接到输入装置496，以接收来自此节点的I/O单元的用户的输入数据。此耦合连接可以通过一个无线信道(如红外的或射频的、数字的或模拟的信道)或有线信道进行。该控制单元然后将此数据经收发信机490和440送到该计算机。该计算机然后将通讯解码并从被解码的通讯中取出数据。该计算机然后对此数据进行处理并且，如果必要的话，向家庭I/O节点作出应答。例如在取出输入数据后，该计算机可以调用一个应用程序。该应用程序然后指示该处理器处理该输入数据，而且，如果必要的话，向家庭I/O节点作出应答。

这样，计算机系统400允许一个用户从远处的家庭I/O节点和一个计算机405相互配合。从此远处的节点，用户可以访问在该计算机上运行的一个程序、控制该计算机的工作、和/或控制与该计算机相联的一个装置(如另一台计算机、一个计算机网络、一个外围设备、或一个家用电器)的工作。该用户也可以在远处的I/O节点接收来自该计算机的输出指示。此家庭I/O节点的一些实施例是固定节点，而其他的不是固定的。一个移动式I/O节点包括一个移动式I/O控制单元和一个移动式输出装置。

一个普通的技术熟练人员都能理解，计算机系统400的任何或全部组件都可以和本发明配合使用，并且另外的系统结构也可以和本发明配合使用。例如，本发明的其他可能的实施例不包括一个本地I/O节点，和/或不被连接到网络460。同样，虽然图4表示出一种带有单独的I/O控制单元492、收发信机490、输出装置494、和输入装置496的家庭I/O节点，然而一个普通的技术熟练人员也懂得，本发明的其他可能的实施例是以I/O控制单元和/或收发信机作为此节点的输入和/或输出装置的电路系统的一部分。

图6表示出本发明的计算机系统的另一个实施例的方块示意图。此计算机系统使用一种专用的I/O处理装置为家庭I/O单元处理若干或全部的I/O功能(如音频/图形处理、压缩、过滤、等)。

此专用装置被制作在一个插入卡615上。插入卡被插入该计算机的一个PCI-连接插口中，因而被连接到该计算机的PCI总线和该计算机的资源(例如其处理器)相连通。此系统包括一个数字收发信机635、一个专门的应用集成电路(ASIC)620、一个随机存取存储器625、和一个只读存储器630。

数字收发信机635通过一根天线向家庭I/O节点的数字收发信机传送和从其接收数据。此数字收发信机的一个实施例是一个扩展频谱的射频收发信机，并由Harris公司以Prism芯片组件予以提供。其他提供数字扩展频谱收发信机的商家有惠普、AMI、摩托罗拉。

这种收发信机的其他实施例包括有数字PCS或数字分区收发信机。本发明的一些实施例使用能将其信号加密以防止窃听器的数字收发信机。本发明的一些实施例也对被传输和接收的信号实施错误编码和解码，以防止由于传输噪声引起错误。

收发信机635通过一个双向链路被连接到ASIC620以传送数据、地址、和控制信号。通过此双向耦合，ASIC620和数字收发信机635的处理器连通，以向家庭I/O单元传送和从其接收数据。

ASIC620被用作I/O驱动程序和家庭I/O节点之间的一个接口。此ASIC的一些实施例从高电平音频和图形命令编制音像数据，并将编成的数字数据(经收发信机635)转送到家庭I/O单元进行显示。特别是，ASIC620的许多实施例根据它们的家庭I/O节点处使用的输出装置的类型而编制图形数据。

例如，一个这样的实施例按一种YCrCb显示格式编制图形数据。当家庭I/O节点的输出装置是电视机时这种显示格式很有好处。其他的ASIC620的实施例使用其他的数字图形格式如RGB、YUV、cmyk、等以表示彩色空间。ASIC620的一些实施例也将音像数据在传送到它们的家庭I/O节点之前进行压缩和编码。

ASIC620也被连接到RAM625，并利用它作为用于储存供显示的音像数据的复合缓冲存储器，以及作为用于ASIC的其他功能的一种高速暂存存储器。例如，当应用程序将指令送到ASIC进行显示时，ASIC的一个实施例编制一个帧、对其进行压缩、然后将其储存在RAM中。

这样，ASIC使用RAM作为在向家庭I/O节点传送之前存储被压缩的帧的一个中间存储器。一旦ASIC准备好传送压缩数据，ASIC即从RAM中取出压缩数据并将其传送到数字收发信机以传输到家庭I/O节点。ASIC620也被连接到ROM630。此存储器存储ASIC工作所必需的固件指令。另外，此存储器可以存储ASIC在实现压缩和数字过滤功能中所使用的查询表。

图7表示出图6的ASIC620的一个实施例。如此图中所示，ASIC700包括一个外围设备部件互联(“PCI”)桥705、各数据和控制缓冲存储器710、一个图形处理装置715、一个音频处理装置720、一个压缩器725、一个帧制作器730、一个媒体访问控制器(“MAC”)735、和一个存储器控制器740。

PCI桥在ASIC和PCI总线之间提供一个接口。例如，PCI桥为该卡提供一个PCI兼容的信号装置。该PCI桥被连接到许多暂时储存数据和命令的内部缓冲存储器710。这些缓冲存储器中之一是接收命令以控制MAC的无线缓冲存储器710c。PCI桥也被连接到一个用作控制压缩和帧制作器的控制命令的暂时储存场所的控制缓冲存储器710d。这些控制命令包括置位命令以及其他控制命令和配置信息(如设置压缩比、图像尺寸、和帧频率的命令)。

PCI桥705也被连接到图形缓冲存储器710a。此缓冲存储器能暂时储存自应用驱动程序传送来的高层次图形数据和命令(如划线命令)。图形处理装置715从缓冲存储器710a取出储存的数据和命令以编制图形帧。

图形处理装置715的一个实施例以一种YCrCb显示格式从图形原语编制图形数据。当家庭节点的输出装置是电视机时这样的显示格式是有利的。图形处理装置的其他实施例使用其他的数字图形格式如RGB、YUV、cmyk等，以表示彩色空间。在完成其操作后，该图形处理装置将编成的帧经用作控制不同资源对RAM的访问的仲裁者的存储器控制器740储存在RAM中。

同样，PCI桥705被接到音频缓冲存储器710b，而音频缓冲存储器710b暂时储存从应用驱动程序传送来的音频数据和命令。而音频处理装置720也从缓冲存储器710b中取出储存的数据和命令，并根据它们编制伴随产生的各图形帧的音频数据。音频处理装置720也将其产生的音频数据经存储器控制器740储存在RAM625(它可以是一个DRAM)中。

存储器控制器740也将RAM625连接到帧制作器725和压缩器730。通过这种连接，帧制作器725取出图形帧并进行数字过滤操作，诸如音像制品修正操作、图像比例缩放操作、和闪烁减轻操作。在帧制作器完成其操作后，它或者(1)将该帧送到压缩器，如果压缩器是空着的，或者(2)将该帧存回RAM中再由压缩器在以后取走。

压缩器压缩图形帧。在本发明的一个实施例中，压缩器使用一种已知的压缩技术(如一种MPEG压缩技术)压缩编制好用于传送的数据帧。压缩器然后或者(1)如果MAC需要一个图形数据帧便将该压缩帧送至MAC735，或者(2)将该各压缩帧储存在存储器中以在以后由MAC取出。

MAC在RAM中设置一个标志以通知压缩器，它已为一个图形数据帧作好准备。因此，如果MAC的标志被设立(表明MAC已对数据作好准备)，则压缩器将压缩数据(例如第一个压缩字节)送到MAC，然后MAC将其送到射频收发信机进行传送。如果标志没有设置，压缩器即可确定MAC没有准备好接收图形数据，从而将数据储存在RAM中。

MAC也从存储器中取出存储的数据经数字收发信机进行传送。它使图像和音频的数据分量同步，因而它们同步地出现在家庭I/O节点。准确地说，MAC将音频和图像数据连接起来(将两个产生的图形和音频的帧合并起来)，以使该计算机系统能给出一种多媒体显示。连接两个数据种类是一个重要功能，因为否则的话图像和音频将不能以同步方式显示出来(即导致同步错误如前缘同步错误)。

MAC735也和数字收发信机连接而向其送出数据和从其接收数据。在本发明的一个实施例中，MAC735执行一种等时约定，并被称为一个等时媒体访问控制器(“IMAC”)。IMAC是一种通讯控制器，它能处理和时间有关的数据，如音频和图像数据。等时数据通常通过一个定向连接网络(如一个固定的点对点网络或一个电路开关网络)进行传送。这种控制器的约定和其他处理网络数据传送而不保证传送时间或包命令的其他媒体访问控制器约定相反。非等时约定通常使用一种包转换网络。

MAC和若干其他ASIC组件(如缓冲存储器710、图形处理装置715、音频处理装置720、帧制作器725、和压缩器730)一样被连接到中断(IRQ)线745。无论何时MAC需要通知该计算机的I/O驱动程序它已从家庭I/O节点收到一个输入命令，此线上的信号都是有效的。无论何时需要通知该系统，PCI卡需要服务时，此信号也是有效的。一个中断控制器(未画)那时将响应中断信号。

ASIC的工作如下。起初，通过在连接到所有ASIC电路的一个置位线(未画)上确定一个有效信号，ASIC的电路被置位。在置位时，RAM被清除，而存储器控制器被设置回到置位状态。同样，在置位时，(储存在存储器435中的)PCI插入一放出软件能保证合适的IRQ图形标示和卡615的合适的PCI地址空间图形标示。

一个应用程序然后传送一个高层次图形命令在计算机I/O节点和/或家庭I/O节点进行显示。此命令被一个输出驱动程序(如下面参考图13说明的虚拟输出驱动程序VOFD)截取。如果此被截取的命令也在家庭I/O节点进行显示，此驱动程序便将其一份经PCI桥送到PCI标示图形缓冲存储器。图形处理装置然后将显示数据命令(如一个数位BLT命令)转换以编制一个图像，然后将其储存在RAM中。

一旦图形处理装置将一个完整的帧存放在RAM(它被用作一个帧缓冲存储器)中，便在ASIC中设置一个标志。在置位后，帧制作器周期地询问此标志，以确定RAM是否储存有编制好的帧。一旦此标志被设置，帧制作器即开始逐行将帧读出以进行数字过滤操作，如音像制品修正操作、图像比例缩放操作、以及闪烁减轻操作。

在帧制作操作之后，压缩器得到图形帧以将其压缩。该压缩器的一个实施例使用一种MPEG1编码方法，能将一个非压缩编制帧保存在RAM中，然后使用该非压缩帧压缩以后的帧。压缩之后，MAC得到该压缩帧、将其准备好进行传送，然后将其送至数字收发信机传送到家庭I/O节点。

ASIC700同样处理音频数据。准确地说，在应用程序(在计算机系统600上运行的)有音频成分的情况下，驱动程序435接收音频命令，并将这些命令送到ASIC的音频缓冲存储器。而音频处理装置又取得这些音频命令，从这些命令产生音频数据，然后将此数据存放在RAM中。该音频数据然后被MAC恢复，MAC用图形数据与其进行同步，然后再送到收发信机。

图8表示出图4至图6的家庭I/O节点的I/O控制单元492的一个实施例。此实施例可以被连接到家庭I/O节点的电视机和扬声器。在本发明的一个实施例中，I/O控制单元800是被连接到电视机的顶部调整盒的一部分。一个这样的顶部调整盒同时带有用于家庭I/O节点作输入装置的无线键盘和光标控制器。

如图8所示，此控制单元包括ASIC805、RAM805、NTSC/PAL编码器815、输入口820。此控制单元被连接到数字收发信机490。在本发明的一个实施例中此数字收发信机是一个扩展频谱的射频收发信机。此收发信机向计算机605的数字收发信机635传送信号和从其接收信号。此收发信机也从ASIC805接收信号和向其送出信号。

更准确地说，该收发信机送出接收的信号到ASIC805。在本发明的一个实施例中，该各收发信机接收编成的和压缩的音像数据。在此实施例中，在显示之前ASIC将音像数据解压缩。如上面提到的，本发明的一个实施例的压缩器使用一个MPEG1编码方法。因此，对于本发明的此实施例，ASIC805通过进行一次MPEG1解码操作而得到音像数据。

ASIC805也被连接到RAM810和输入口820。它使用RAM存放从收发信机490和输入口820接收的信号。另外，通过该输入口ASIC从家庭I/O单元的一个用户接收信息。特别是，此接口从家庭节点的输入装置(如光标控制器、键盘等)接收信号，将这些信号转换成数字数据，然后将其送至ASIC。在本发明的一个实施例中，此接口或者是一个无线收发信机(如红外或射频收发信机)，或者是一个有线接口。

该ASIC然后将其从输入口接收的信息格式化以便传送，并将格式化的数据送至收发信机490以通过无线信道传送到计算机605。此被传送信息使得该计算机进行某些操作。这些操作又可以影响用户在家庭节点处看到的音像显示。

ASIC850还被连接到编码器815。此编码器(1)接收以前被ASIC805解码的数字图像信息，以及(2)转换此数字信息成模拟格式。准确地说，在本发明的一个实施例中，编码器通过取数字YCrCb表示方式和实现NTSC标准或PAL标准的复编码可以实现一种矩阵编码过程。

此编码器经单向信号链路825和双向控制链路830被连接到ASIC。通过单向链路，ASIC送出数据到编码器815。ASIC使用控制链路向该编码器传送和从其接收控制信号(如水平同步、垂直同步、奇/偶帧等)。ASIC805也被连接到音频数据链路835，由此送出ASIC的音频输出。此音频链路也被连接到一个数模变换器(“DAC”)845，由此将接收到的数字音频转换成一种模拟格式并由此送出一个模拟音频输出。

图9表示图8的ASIC805的一个实施例。如图9所示，ASIC900包括MAC905、存储器控制器910、解压缩器915、数字过滤器920、音频处理装置925、NTSC控制接口930、命令缓冲存储器935、外围设备控制器940、和输入口945。

MAC905控制通过一个双向链路去到数字收发信机940和从其来的信息流。MAC905的一个实施例是一个IMAC。MAC通过存储器控制器910将被传送的信号存放在RAM810中，或者从其中取出收到的信号。该存储器控制器的作用有如RAM810和ASIC900的电路系统之间的一个接口。

更准确地说，在某些情况下，MAC从RAM810取出信息，并将取出的信息送至收发信机490以传送回计算机605。例如，如果家庭I/O节点的一个用户传送一个信号给I/O控制单元，则MAC得到储存在RAM810中的被传送信息，并将其经收发信机490送至计算机605。

如上提到的，输入口820(它可以是一个无线红外收发信机)接收由家庭节点的用户传送的信号。这个口然后将被传送的信号送至输入接口945。在一个实施例中，此接口是一个红外装置联合(“IRDA”)接口。此装置使用一种用于红外装置识别家庭节点的传送过该信号的输入装置和将该被传送的红外信号转换成可被ASIC读出的数字数据的标准约定。

该数字数据然后被送到外围设备控制器940。这可以或者是固定功能逻辑电路、或者是用于说明数据和识别输入信号(例如识别按键动作或者鼠标运动)用的微控制器。该控制器然后将被识别的输入信号存放在命令缓冲存储器935中。该命令缓冲存储器在存储器控制器910的控制下最后将接收到的输入信号送至RAM810。该命令缓冲存储器只是在接收的输入信号不能立即存放在RAM中的情况下(例如RAM正在被另一个单元访问的情况下，如当一个帧正被存放进RAM中时)提供的。一旦一个输入信号被存放在RAM中，便(由外围设备控制器)设置一个标志，以使MAC注意，它必须从RAM810取出输入命令并将其送至收发信机490。

MAC905也将从数字收发信机490传送来的所有信息经存储器控制器910送至存储器810中。一旦MAC在存储器中存放了一个完整的帧，它即在存储器中设置一个标志，以指出从收发信机接收到了一个完整的帧。解压缩器然后探测标志位的设置，并经存储器控制器访问RAM，以取出接收到的压缩信息。解压缩器然后执行和在计算机605上使用的压缩功能相反的功能(例如执行MPEG解压缩)将此信息解压缩。

该解压缩器然后将被解压缩的信息送至一个数字过滤器920。数字过滤器使用一个或更多的数字过滤过程对在传输期间进入的任何音像制品进行修正。一个版本的解压缩的和数字过滤的信息然后被存放回DRAM中。该解压缩器使用此版本对以后的帧进行解压缩。被解压缩和数字过滤的帧的另一个版本被送至控制器接口930，此控制器被用作和编码器815间的控制接口。数字过滤器920的这个输出也被如上所述送到链路840。

解压缩器也被连接到音频处理装置925。音频处理装置取出音频程序并修正音频流中的错误。音频处理装置的输出然后被送到控制器接口。控制器接口保证使它送给编码器815的信号符合此编码器的规格要求。此接口也通过使用编码器815给出的同步控制信号950在音频处理装置的音频帧输出和数字过滤器的图像帧输出之间保持同步。该同步控制信号是和编码器815的技术要求(例如和NTSC的技术要求)相一致的基本的定时信号组。

现在将说明在从计算机605接收信号期间ASIC900的工作。当I/O控制单元被置位，RAM中的存储位置被置位在清除状态。控制器接口然后将开始接收和显示装置同步的同步信号，使音频取样时钟能对准以后音频的第一次接收(在此时间之前音频设备将保持无声)。

通过使得解压缩器开始注意RAM以确定MAC是否设置了标志以表明接收并储存了一个完整的帧，同步信号使得ASIC900开始工作。一旦设置了一个标志，解压缩器将取出一个帧来进行解压缩。

在预先确定的信息量被解压缩后，即开始数字过滤过程。数字过滤器通过访问来自解压缩器的流信息和(来自存储器的)再现该帧用于显示所必需的储存的参数而产生用于显示的第一种信息。

同样，在预先确定的信息量被解压缩后，音频处理装置即开始处理被它送到控制器接口的被解压缩的音频信息。此过程在帧的接收中一直以流水线方式继续，这时MAC将被压缩信息存放在存储器中，解压缩器访问此信息并将其解压缩，过滤器以它从存储器得到的参数对该解压缩信息的图像部分进行处理，而音频处理装置处理解压缩信息的音频部分。

图10表示在本发明中使用的数字收发信机的一个实施例。如此图中所示，数字收发信机1000的一个实施例包括功率放大器1005、频率变换器1010、调制器/解调器1015、和基带处理器1020。该基带处理器被连接到履行该收发信机无线约定的MAC。此控制器传送数据给制作用于传送的数据流的基带处理器，也从其接收数据。对于使用扩展频谱技术的收发信机1000的实施例，处理器1020实行伪噪声编码扩展。这也能为排除干扰提供竞争力、提供天线的多种多样以得到更好的覆盖率、以及给出接收信号的强度指示。

该基带处理器的输出被送到调制器1015。此中频(“IF”)调制器然后对基带数据进行编码和调制，以将该数据放入中频范围(例如使用QPSK编码调制200MHz和400MHz之间的数据)。被编码和调制的数据然后被向上变换器1010推至更高频率范围(例如2.4GHz，这是许可的未批准扩展谱频带)。该高频数据然后被功率放大器1005放大并经天线传送出去。

当收发信机1000收到一个信号，它工作在相补(complemetary)方式。准确地说，天线将接收的信号送至低噪声放大器1005将信号放大。该高频放大的信号然后被向下变换器1010转换到中频范围。IF调制器/解调器1015将滤过的中频信号解调并解码，以得到一个基带信号，并将其送至基带处理器1020。在处理此信号后，此处理器然后通知MAC：它已收到数据。

图11表示本发明的一个实施例的软件流程图。此过程可以作为应用程序、操作系统、和/或I/O驱动程序的一部分而完成。计算机打开时，图11的过程1100在步骤1105开始。

此过程然后过渡到步骤1110，在该处确定是否收到了新的音像指令。例如，过程1100的一个实施例通过检查存储器位置处的标志的设置而进行这一确定。如果没有收到新指令，该过程回到步骤1110检查一个新指令在下一个时间间隔内到达。

但是，如果已收到一个新指令，该过程然后确定在步骤1115在本地I/O节点是否正在给出显示。如果没有，该过程过渡到步骤1125。如果这样，过程在步骤1120将该指令送至本地I/O节点的处理装置。根据音像指令，本地I/O节点的处理装置然后编制一个音像数据流在该本地节点进行显示。

下面，该过程过渡到步骤1125。在此步骤，作一次判定看在远处的家庭I/O节点是否正在给出显示。如果没有，该过程回到步骤1110检查下一时间间隔内新指令的到达。另一方面，如果收到的音像指令也用于在远处的I/O节点415进行显示，该过程即在步骤1130将指令送至远处I/O节点的处理装置。该远处I/O节点的处理装置然后(根据音像指令)编制一个音像数据流用于在家庭I/O节点进行显示。如上所讨论的，此处理装置或者是计算机的一部分(例如是一个处理器或ASIC的一部分)，或者是家庭I/O节点的逻辑电路的一部分(例如I/O控制单元492的一部分)。

从步骤1130，该过程过渡到步骤1135，并结束此循环。在下一循环中，过程1100回到步骤1110，以检查下一时间间隔内新指令的到达。该过程继续循环下去直至该计算机或远处的节点关断。

图12表示本发明的一个实施例的总的工作流程，其中图11的上述的过程1100是由I/O驱动程序完成的。在此实施例中，应用程序1205先产生一个高层次音像命令，并将其送至操作系统1210。该操作系统然后将该高层次命令转换成音像原语，并将这些原语送至I/O驱动程序1215。

该I/O驱动程序然后决定，在本地I/O节点是否正在送出显示。如果音像指令被送至本地I/O节点，则驱动程序1215将它们送到本地I/O处理装置处。此本地I/O处理装置也根据该指令编制音像数据，并将该数据送到本地节点在本地输出装置上进行显示。例如，根据接收到的指令，该本地I/O处理装置可以制作数字RGB帧。然后这些数字RGB帧被转换成模拟RGB数据以驱动本地节点的PC监视器的电子束管(“CRT”)的电子枪。

如果该指令不是用于在本地I/O节点进行显示(即在本地I/O节点没有提供显示)，或者它也被送往远处的I/O节点进行显示，驱动程序1215然后将其送往远处的I/O节点的处理装置。一个普通的技术熟练人员都会知道，虽然图12表示出本发明的一个实施例中的两个不同的I/O处理装置，在本发明的一个实施例中，此两个处理装置共用同一个工具硬件，而同时使用不同的软件(即使用不同的指令程序)。

根据接收到的音像命令，远处I/O节点的处理装置415的一个实施例编制供在远处的I/O节点进行显示的音像数据。例如，根据接收到的高层次图形命令，家庭I/O节点的I/O处理装置的一个实施例编制数字YCrCb数据。该计算机的数字收发信机然后将编好的音像数据传送到家庭I/O节点。

远处节点的收发信机然后接收它传送给家庭I/O节点的I/O控制单元的被传送的数据。此控制单元将接收的信号解码以取出编好的音像数据。I/O控制单元的一个实施例也将取出的音像数据以一种独特的格式进行编码，用于在远处的输出装置进行显示。例如，在本发明的一个实施例中，I/O控制单元接收YCrCb信号，并将这些信号转换成NTSC或PAL编码信号用于在电视机上进行显示。

家庭I/O节点的I/O处理装置的另一个实施例不为远处的I/O节点编制音像数据，而是传送音像命令给远处的I/O节点。在此实施例中，I/O控制单元492I/O先将接收的信号解码，然后根据它编制音像数据。

在本发明的又一个实施例中，家庭节点I/O处理装置传送特别的音像命令到家庭I/O节点的I/O控制单元，而同时也根据其他音像命令编制和传送音像数据。在此实施例中，I/O控制单元取出接收的命令和数据，并根据取出的命令编制另外的音像数据。

这样，如图12中所示，本发明的一个实施例比图1和图2的现有技术系统在更早的操作阶段接出信息到家庭I/O节点。因此，和现有技术的系统不同，本发明的一个实施例不会通过截取和转换I/O数据在本地节点进行显示而产生I/O数据以在家庭I/O节点显示。相反，本发明的一个实施例先截取音像命令，而后为本地节点对其进行处理，并将其送至家庭I/O节点的独特的I/O处理装置。

这样，在家庭I/O节点给出的显示有着优良质量，因为它是以一种输出类型灵敏方式构成的。准确地说，在家庭I/O节点的显示不是产生在用于本地节点的特定输出装置的显示的基础上，而是对于家庭I/O节点的输出装置特别定制的。

例如，当本地节点的输出装置是一个PC监视器而家庭I/O节点的输出装置是电视机时，电视机的NTSC或PAL显示不是基于为PC监视器产生的模拟RGB信号。此显示是依据音像命令对该电视机特别制作的。例如，在本发明的一个实施例中，家庭节点的I/O处理装置依据图形指令制作YCrCb数字显示数据。

图13表示出本发明的一个实施例的软件结构。此实施例通过使用其原来的显示、声音、键盘、和鼠标驱动程序能抬高在现有操作系统(如Windows95)中可以得到的功能度。此实施例包括一个应用程序1305、一个操作系统1310、若干I/O驱动程序、和一个动态连接程序库1315。

应用程序通过运用文本、数字、和/或图形可以完成若干种任务。这样一种程序的例子包括文字处理程序，如Microsoft Word、或一个多媒体游戏程序如Nascar Auto-Racing。应用程序1305通过操作系统1310和该计算机的组件和模件相连接。这样一个操作系统的例子包括Microsoft Windows95和Microsoft NT。该操作系统被用作应用程序操作和控制硬件软件资源(如存储器、处理器、存储空间、外围设备、驱动程序等)的分配和使用的基础。如图13中所示，操作系统1310被用作应用程序1305和I/O驱动程序之间的接口。这样，应用程序经由操作系统向驱动程序传送和从其接收指令。

完成I/O任务的软件通常被编制成设备驱动程序。驱动程序是使计算机能和输出装置一起工作(即提供控制I/O设备所必需的指令)的控制程序。任何时候只要需要进行I/O处理，它们便被应用程序调用。尽管图13把驱动程序表示为单独的模块而不是操作系统，但是一个普通的技术熟练人员也会知道，在本发明的一个实施例中，这些设备的某些或所有的驱动程序都是操作系统的子程序。同样，一个普通的技术熟练人员也会知道，某些驱动程序是附带在应用程序一起的。

驱动程序包括驱动程序的一个输出组1320，用以调整输出装置如显示装置和打印机的工作，还包括驱动程序的一个输入组1325用以调整输入装置如键盘和光标控制器的工作。

驱动程序的输出组

对于图13中所表示的实施例，驱动程序的输出组包括VOFD1330、VDD1335、和VSD1340。VOFD代表虚拟输出过滤器驱动程序。此驱动程序的任务是，如果接收的指令也是要在远处的I/O节点进行显示的话，将操作系统为在本地节点作音像显示而要求的一份音频和图形调入传送至家庭I/O节点的I/O处理装置。

VDD和VSD分别代表虚拟显示驱动程序和虚拟声音驱动程序，并且是分别用于调整显示装置和扬声器的工作的特定设备的控制程序。在本发明的一个实施例中，VDD和VSD是Windows95操作系统附带的标准设备驱动程序。

现在将描述输出驱动程序的工作。开始时，应用程序发出一个高层次音像指令(例如画线)在一个或两个I/O节点进行显示。取决于指令到底是音频指令还是图像指令，操作系统然后发出一个音频调入或图形调入，要求VDD和VSD向I/O处理装置的音频处理装置或图形处理装置写入。

在本发明的一个实施例中，这些调入又首先使VOFD驱动程序被调用。对于此实施例，涉及一个VOFD实施例的伪编码列在下面。

对于VOFD的伪编码

if Graphics_Call then
begin
 If TextOut then
 begin

   Read Text_Attribute

   VxDcall Prez_TextRemap
 end
 Write Remote_Display_Reg
end
else if Audio_Event then
 begin

    If MIDI then

       read MIDI_Interface

     else

       read Audio_Attribute

     Write Remote_Audio_Reg
  end
end
clear_flags
RET

VOFD将图形调入(例如图形设备接口、GDI、调入Windows)或音频调入送到该本地节点的图形处理装置或音频处理装置。从以上列举的伪编码很明显，此驱动程序也将图形和音频调入的复制件送到家庭I/O节点的图形处理装置和音频处理装置处。另外，如果此驱动程序探测到图形文本串的调入(例如GDI文本串调入)，即调用Prez.dll作邮寄处理文本，以将其制作以在远处的显示终端上进行显示(例如邮寄处理文本用于TV配合显示)。

准确地说，VxDcall Prez-TextRemap命令调用Prez.dll作为能和远处的显示终端的显示标准配合的邮寄处理文本。这样，一旦VOFD确定该应用的命令是一个图形文本串调入，它即调用Prez.dll进行重新标记。这一重新标记对于在远处的显示装置上显示原计划用于本地显示装置的文本是必要的。此重新标记可以包括字盘彩色重新标记、字盘字体重新标记、字盘比例改变等。然后Prez.dll将重新标记的指令写入图形处理装置中。然后VOFD将一份图形调入写到家庭I/O节点的I/O处理装置的图形处理装置。

另一方面，如果VOFD确定OS调入是一个音频指令，并且如果驱动程序确定此音频指令为MIDI(即一件乐器的数字接口)格式，则它读出MIDI接口以获得音频内容。否则，它读出包含在Audio-Event指令中的音频特征。在两种情况下，此后VOFD都将(从MIDI接口或音频指令得到的)音频内容写入家庭I/O节点的I/O处理装置的音频处理装置中。最后，VOFD清除标志(例如使得VOFD被调入的标志)并置位，以等待另外的音像指令。

输入驱动程序

对于表示在图13中的实施例，驱动程序的输入组包括VID1345、VKD1355、和VMD1350。VID代表虚拟输入驱动程序。此驱动程序通过将数据从远处的I/O节点经VKD、VMD和操作系统传送到应用程序、可为远处的输入装置服务。来自本地I/O节点的数据由VKD和VMD直接进行维护。

VKD和VMD分别代表虚拟键盘驱动程序和虚拟鼠标驱动程序，是用于分别调整键盘和鼠标工作的专用设备的控制程序。在本发明的一个实施例中，VKD和VMD是Windows95操作系统附带的标准设备驱动程序。

现在将参考用于下面列出的VID驱动程序的一个实施例的伪编码说明输入驱动程序的工作。

用于VID的伪编码

if PCCARD_IRQ then

begin

 Read Remote_IQ_reg

  if Keyboard_Activity then

  begin

        Read ScanCode

        Read RepeatCount

        Read ShiftState

        VxDcall VKD_API_Force_Key

  end

  else if Mouse_Activity then

  begin

          Read AbsoluteX

  Read AbsoluteY

  Read ButtonStatus

  VxDcall VMD_Post_Absolute_Pointer_Message
 end
end
clear_flags
RET

如上面列出的伪编码中所示，一旦PCCARD-IRQ信号有效，VID的一个实施例即开始。然后VID读出远处的处理装置的I/O寄存器中的数据。如果此数据与家庭I/O节点的键盘的活动有关(例如设置有标志以表明该数据与键盘活动有关)，则该驱动程序从键盘数据中取出扫描码、重复计数、和移位状态。然后将此取出的信息经VKD和操作系统送至应用程序。换句话说，VID调用VKD以使用VKD送出的标准应用编程接口(API)，将取出的数据送到应用程序。

另一方面，如果远处的处理装置的I/O寄存器中的数据和鼠标活动有关，则VID从I/O寄存器数据中取出光标位置数据(X绝对值和Y绝对值)和按钮值数据。此驱动程序然后调用VMD使用其标准API将取出的数据送至应用程序。最后，VID清除标志(例如引起要调用的VID的标志)，并置位以等待另外的输入命令。

从上面的讨论很明显，本发明很有好处，因为本发明能提供一种无线家庭计算机系统，能够在家庭环境中有效地使用计算机。本发明使用计算机日益增加的计算能力驱动一个家庭I/O单元。

本发明也使用高级的数字无线通讯链路。本发明的一些实施例使用直接序列编码扩展频谱链路。这样一种链路有很高的抗噪声干扰的能力(如在计算机和家庭I/O节点的周围形成的通讯区域内产生的区内干扰噪声，或由该计算机和家庭I/O单元形成的通讯区域外面的噪声源产生的区间干扰噪声)。

一种直接序列编码扩展频谱链路也能提供防止多径现象的保护，因为多径信号是作为和扩展频谱接收机无关的噪声出现的。这样，当使用这样一个链路时，传送的I/O数据和输出显示的质量不会变坏。本发明的那些使用其他数字收发信机的实施例能防止因进行错误的编码和解码由噪声引起的信号衰减。

本发明的许多实施例也提供可靠的数字通讯链路。例如，本发明的那些使用直接序列编码扩展频谱链路的实施例，使用编码的代码将信号扩展在已有的带宽上，并以这种编码方式传送数据。只有接收机有编码的代码，因而只有接收机能将被传送的数据解码。这样，窃听者不能插入到计算机和家庭节点之间的通讯中来。防止窃听者也是本发明的这些使用能传送和接收加密数据的其他数字收发信机的实施例的一个优点。

同样，本发明的一个实施例在现有技术的命令层次而不是数据层次将信息接出到家庭I/O节点。因此，和现有技术的系统不同，本发明的一个实施例通过截取和转换I/O数据用于在本地节点进行显示(例如截取和转换模拟RGB信号用于一种PC监视器)，不产生I/O数据在家庭I/O节点进行显示(例如，不产生用于电视机的模拟NTSC或PAL编码信号)。相反，对于家庭I/O节点，本发明的一个实施例，在音像命令被处理送到本地节点之前，本发明的一个实施例截取它们并将它们送到家庭I/O节点的唯一的一个I/O处理装置。

这样，在家庭I/O节点给出的显示有很高质量，因为它是以一种输出类型的灵敏方式构成的。准确地说，在家庭I/O节点的显示不是根据本地节点的特定输出装置的显示产生的，而是对家庭I/O节点的输出装置特别制作的。

例如，当本地节点的输出装置是一个PC监视器而家庭I/O节点的输出装置是电视机时，电视机显示不是依据为PC监视器产生的模拟RGB信号。相反，此显示是从图形命令出发对电视机特别制作的。例如，在本发明的一个实施例中，家庭节点的I/O处理装置按照图形指令编制YCrCb数字显示数据。

尽管本发明参照许多具体细节被进行了描述，一个普通的技术熟练人员都会看出，本发明可以用其他具体形式表现出来而不会离开本发明的主旨。例如，尽管上面讨论的一些实施例(例如图4中表示的实施例)被说明为处理音像数据和命令，一个普通的技术熟练人员都会懂得，本发明的其他可能的实施例处理其他类型多媒体数据和命令(如可触知的数据和命令)。

此外，当图7表示出图6的ASIC的一个具体的例子，图6的ASIC的其他实施例完成和ASIC70O完成的不同的任务。例如，压缩操作可以在ASIC620之外完成。这样，一个普通的技术熟练人员也会懂得，本发明不应限于上述的说明性细节，而应该由附加的权利要求所规定。

Claims

1．一种数字无线家庭计算机系统，它包含有：

(a)一个计算机；和

(b)一个家庭输入节点，它有一个通过一个无线扩展频谱链路和计算机连通的输入装置，该输入装置可运行从而接收来自和该家庭节点相连接的一个用户的输入命令，该输入命令通过无线扩展频谱链路被送到该计算机。

2．一种数字无线家庭计算机系统，它包含有：

(a)一个计算机；和

(b)一个家庭输出节点，它有一个通过一个数字无线链路和计算机连通的输出装置，该输出装置有一个显示屏，用于显示从计算机经该链路传送到该输出装置的信号的图形。

3．权利要求2的数字无线家庭计算机系统，其中该输出装置包括一台电视机。

4．一种数字无线家庭计算机系统，它包含有：

(a)一个计算机；和

(b)一个家庭输出节点，它有一个通过一个数字无线链路和计算机连通的音频输出装置，该输出装置用于给出从计算机经该链路传送到该输出装置的信号的音频指示。

5．一种数字无线家庭计算机系统，它包含有：

(a)一个计算机，它有一个第一数字无线收发信机；和

(b)一个家庭输入/输出节点，它包含有：

(1)一个用于和第一无线收发信机连通的第二数字无线收发信机，

(2)一个和第二无线收发信机连通的输出装置，该输出装置用于给出基于经该各无线收发信机从计算机接收的信号的输出指示，和

(3)一个和第二无线收发信机连通的输入装置，该输入装置用于从一个和家庭输入/输出节点相连的用户接收输入信号，该输入信号被经该各收发信机传送给该计算机。

6．权利要求5的数字无线家庭计算机系统，其中该各收发信机为数字射频(“RF”)收发信机。

7．权利要求5的数字无线家庭计算机系统，其中该各收发信机为扩展频谱收发信机。

8．权利要求5的数字无线家庭计算机系统，其中该各收发信机根据一个等时协议进行通讯。

9．权利要求5的数字无线家庭计算机系统，其中该各收发信机根据一个实时协议进行通讯。

10．权利要求5的数字无线家庭计算机系统，其中该计算机通过各无线收发信机向家庭输入/输出节点传送多媒体数据。

11．权利要求10的数字无线家庭计算机系统，其中该计算机通过无线链路向家庭输入/输出节点在实时基础上传送多媒体数据。

12．权利要求5的数字无线家庭计算机系统，其中该计算机向家庭输入/输出节点传送图形数据。

13．权利要求5的数字无线家庭计算机系统，其中该计算机向家庭输入/输出节点传送音频数据。

14．权利要求5的数字无线家庭计算机系统，其中该计算机向家庭输入/输出节点传送音像数据。

15．权利要求5的数字无线家庭计算机系统，其中该计算机处理从家庭输入/输出节点接收的输入信号，并对此处理作出反响、传送信号到输出装置，以修改该输出装置给出的指示。

16．权利要求5的数字无线家庭计算机系统，其中该输出装置包括一个显示装置。

17．权利要求16的数字无线家庭计算机系统，其中该显示装置包括一台电视机。

18．权利要求5的数字无线家庭计算机系统，其中该输出装置包括一个扬声器。

19．权利要求5的数字无线家庭计算机系统，其中该计算机和该家庭输入/输出单元位于同一房间内。

20．权利要求19的数字无线家庭计算机系统，其中该计算机和该家庭输入/输出单元位于同一房屋内。

21．权利要求19的数字无线家庭计算机系统，其中该计算机和该家庭输入/输出单元位于不同房屋内。

22．权利要求5的无线家庭计算机系统，其中该家庭输入/输出节点包括一个家庭设备单元。

23．权利要求22的无线家庭计算机系统，其中该家庭设备单元包括一个音像设备，而该系统是一个家庭娱乐系统。

24．权利要求5的数字无线家庭计算机系统，其中该家庭输入/输出节点包括一台计算机。

25．权利要求5的数字无线家庭计算机系统，其中该家庭输入/输出节点包括一个外围设备。

26．权利要求5的无线家庭计算机系统，其中该家庭输入/输出节点是一个固定的节点。

27．权利要求5的无线家庭计算机系统，其中该家庭输入/输出节点不是一个固定的节点。

28．一种数字无线家庭计算机系统，它包含有：

(a)一个计算机，它有一个第一数字无线收发信机；和

(b)一个家庭输入/输出节点，它包含有：

(2)一个和第二收发信机连通的输出装置，该输出装置用于给出基于经该各收发信机从计算机接收的信号的输出指示，和

(3)一个和第二收发信机连通的输入装置，该输入装置用于从一个和家庭输入/输出节点相连的用户接收输入信号，该输入信号被经该各收发信机传送给该计算机，和

(4)一个输入/输出控制单元，将第二收发信机和输入和输出装置连通。

29．权利要求28的数字无线家庭计算机系统，其中

当控制单元从第二收发信机收到信号，即将其格式化以在输出装置上指示出来，而

当控制单元从输入装置接收信号，即将其格式化以经第二收发信机进行传送。

30．权利要求28的装置，其中控制单元有解码装置对它从第二收发信机接收到的信号进行数字解码。

31．权利要求2 8的数字无线家庭计算机系统，其中的输入/输出控制单元包括一个用于对它经各收发信机从该计算机接收的信号进行解压缩的解压缩器。

32．权利要求28的数字无线家庭计算机系统，其中的输入/输出控制单元包括一个用于对它经各收发信机从该计算机接收的信号进行过滤的过滤器。

33．权利要求28的数字无线家庭计算机系统，其中的控制单元有一个用于对它从第二收发信机接收的信号进行过滤的数字过滤器。

34．权利要求28的数字无线家庭计算机系统，其中的家用设备是一台电视机，并且该控制单元有一个用于对它从第二收发信机接收的信号进行编码进入电视显示格式的编码器。

35．权利要求28的数字无线家庭计算机系统，其中的控制单元包括一个和第二收发信机连通的媒体访问控制器。

36．权利要求28的数字无线家庭计算机系统，其中的媒体访问控制器使用一种同步链路协议。

37．权利要求28的数字无线家庭计算机系统，其中的计算机包括一个用于在信号被传送到家庭输入/输出节点之前对其进行压缩的压缩器。

38．权利要求28的数字无线家庭计算机系统，其中的计算机包括一个连通到第一收发信机的媒体访问控制器。

39．权利要求38的数字无线家庭计算机系统，其中的计算机包括一个连通到媒体访问控制器的存储器，该存储器用于储存传送到家庭输入/输出节点的信号，该媒体访问控制器取出存放在存储器中的信号并将此信号送到第一收发信机以传送到家庭输入/输出节点。

40．权利要求39的数字无线家庭计算机系统，其中的存储器是一个读/写存储器。

41．权利要求40的数字无线家庭计算机系统，其中的读/写存储器是用于储存图像数据，该计算机还包括一个和读/写存储器和媒体访问控制器连通的帧同步工具，该同步工具用于在将音像数据送到媒体访问控制器之前将音频和图像数据同步。

42．权利要求39的数字无线家庭计算机系统，其中的存储器是一个储存命令的缓冲存储器。

43．权利要求42的数字无线家庭计算机系统，其中的缓冲存储器是一个图形命令缓冲存储器，并被连通到一个图形处理装置以从储存在缓冲存储器中的图形命令制作图像数据，该图形处理装置被连通到媒体访问控制器送出图像数据。

44．权利要求43的数字无线家庭计算机系统，其中的图形处理装置和媒体访问控制器被连通到读/写存储器，其中的图形处理装置在读/写存储器中储存数据，而媒体访问控制器从读/写存储器中取出数据。

45．权利要求42的数字无线家庭计算机系统，其中的缓冲存储器是一个音频命令缓冲存储器，并被连通到一个音频处理装置以根据储存在缓冲存储器中的音频命令制作音频数据，该音频处理装置被连通到媒体访问控制器送出音频数据。

46．权利要求45的数字无线家庭计算机系统，其中的音频处理装置和媒体访问控制器被连通到一个读/写存储器，其中的音频处理装置在读/写存储器中储存数据，而媒体访问控制器从读/写存储器中取出数据。

47．对于有(ⅰ)一台计算机和(ⅱ)一个带有输入装置和输出装置的家庭输入/输出节点的一种数字无线家庭计算机系统，一个用于将整机无线耦合连接到该计算机的装置，它包含有：

(a)一个第一数字无线收发信机；

(b)一个输入/输出控制单元，用于连通输入装置和输出装置；和

(c)一个连通输入/输出控制单元的第二数字收发信机，该第二收发信机(ⅰ)用于从第一收发信机接收信号和经控制单元向输出装置传送信号，和(ⅱ)用于经控制单元从输入装置接收信号和向第一收发信机传送信号。

48．对于有(ⅰ)一台带有第一数字收发信机的计算机和(ⅱ)一个带有输入装置和输出装置的家庭输入/输出节点的一种数字无线家庭计算机系统，一个用于将整机无线耦合连接到该计算机的装置，它包含有：

(a)一个输入/输出控制单元，用于连通输入装置和输出装置；和

(b)一个连通输入/输出控制单元的第二数字收发信机，该第二收发信机(ⅰ)用于从第一收发信机接收信号和经控制单元向输出装置传送信号，和(ⅱ)用于经控制单元从输入装置接收信号和向第一收发信机传送信号。

49．对于有(ⅰ)一台带有第一数字收发信机的计算机和(ⅱ)一台电视机、一个用于将该电视机无线耦合连接到该计算机的一种数字无线家庭计算机系统，该装置包含有：

一个控制单元，用于连通该电视机；和

一个连通该控制单元的第二数字收发信机，该第二收发信机用于从第一收发信机接收信号和经该控制单元向该电视机传送信号，

该电视机根据接收的信号给出一个输出显示图形。

50．权利要求49的装置，其中该控制单元包括一个连通到第二收发信机和电视机的编码器，所说的编码器用于将它从第二收发信机接收的信号编码成一种电视显示格式。

51．一种数字无线家庭计算方法，该方法包括如下步骤：

(a)经一数字无线链路从一个计算机向一个家庭输入/输出节点传送信号；

(b)在家庭输入/输出节点接收被传送的信号；

(c)在该节点处的一个显示屏上根据接收到的信号给出输出。

52．一种数字无线家庭计算方法，该方法包括如下步骤：

(b)在家庭节点接收被传送的信号；

(c)在该家庭节点处根据接收到的信号给出输出；

(d)在家庭节点处接收一个输入命令；

(e)经由该数字无线链路向该计算机传送输入命令。