便携式计算机的娱乐系统 本发明一般涉及轻型便携式计算机，更具体地涉及完全集成到便携式计算机中并由计算机上运行的软件支持的娱乐系统。
小型便携式计算机有时称为笔记本计算机，因其效率和方便性广泛用于各种需求环境中。计算机技术的发展使笔记本计算机小型化，功能足以用在比如家庭、车辆乃至户外的许多不同的物理环境中。
笔记本计算机经常为专业或商业用户在旅行时携带。在这种情况下，尤其是在机场，当用户只是消磨时间时他们有大段时间。因此，将娱乐系统集成到笔记本计算机中是有利的，以便允许等待登机的用户收看电视、观看电影，或者听音乐。
在过去，已经开发了用于使旅行者消磨时间和娱乐的装置。例如，Dixon的美国专利4,521,021给出一种用于飞机的视频游戏台，其中一个视频控制台连接到座位后背，形成一个从盒式录象带玩视频游戏的台。在娱乐时，这种方案是不能携带的，只限于在如此装备的乘客车辆中玩视频游戏。
美国专利4,866,515给出一种用于向用户座位提供多频传输的视频、音频和电视游戏软件信号的乘客服务和娱乐系统。该系统包括：一个中央发送装置和多个安装在座位(比如飞机座位、体育馆座位或剧院座位)上的阴级射线管(CRT)或液晶显示器(LCD)终端。该系统的中央发送装置通过多频复用将视频信号、音频信号和电视游戏软件信号分配到终端单元。中央发送装置和每个终端都永远位于固定位置。
类似地，过去在非常有限的应用中已经试验了台式计算机与电视的结合。例如，美国专利5,374,952给出对于固定位置的计算机工作站的电视会议系统，这些工作站在局域网上工作，经过同轴有线电视布线交换数据和发送有线电视信号。
类似地，美国专利5,359,367、5,249,164和5,283,819给出具有增加电视能力地个人桌上计算机。所有这些装置的明显缺点是不能随身携带个人计算机。另外，仅包含了部分硬件，因此仍然需要用户提供必要的视频信号源，比如外接天线或者盒式录象机(VCR)输入，以便于发挥作用。
本发明的一个目的是提供一种完全集成到计算机中的并由计算机上所运行的软件支持的娱乐系统。
根据本发明，用于娱乐系统的所有硬件(包括电子线路和其他部件)完全集成在笔记本计算机中。更具体地，本发明将电视电路、AM/FM收音电路、CD—ROM(小型光盘只读存储器)驱动器和小型8毫米VCR(盒式录象机)集成到笔记本计算机中，比如IBM Thinkpad 750C计算机。该娱乐系统利用了已经作为现代笔记本计算机部件的超高分辨率薄膜晶体管和液晶显示器(TFT/LCD)。因此，可以用最小的成本将娱乐系统集成到笔记本计算机中。
该娱乐系统包括：电视、收音机、可拆卸式CD—ROM音频和/或视频盘，以及可拆卸式8毫米VCR。运行在笔记本计算机上的软件提供图形用户接口，其中能够使用键击、鼠标或者跟踪球调谐到不同的频道，并且通过利用可以在常规电视、收音机、VCR或CD—ROM驱动器中见到的进行模拟控制的图标来调节音量、亮量和对比度。另外，软件能够在显示器上单独的窗口中显示电视图象，同时在其他窗口显示与正在运行的应用程序有关的信息。
从以下结合附图对本发明最佳实施方式进行更详细地描述之后，能够更好地理解前述以及其他目的、方面和优点。
图1是根据本发明的娱乐系统结构的框图；
图2是根据本发明的娱乐系统的集成了电视和AM/FM收音电路的笔记本计算机的画图；
图3是用VCR或者CD—ROM驱动器替换了软盘驱动器的图2中所示的笔记本计算机的画图；
图4是用VCR替换了软盘驱动器并且用CD—ROM驱动器替换了可拆卸式硬盘驱动器的图2中所示的笔记本计算机的画图；
图5是显示娱乐系统的电视接收机的视频和音频电路的框图；
图6是娱乐系统的收音机的框图；
图7是显示娱乐系统的组合音频输出的框图；
图8是运行在笔记本计算机上的控制娱乐系统的软件的逻辑流程图；
图9是娱乐系统的主选择屏幕；
图10示出了电视控制图形用户接口屏幕；
图11A—11B是显示运行在笔记本计算机上的控制电视接收机的软件的逻辑的流程图；
图12示出了AM/FM收音机控制图形用户接口屏幕；
图13是运行在笔记本计算机上的控制AM/FM收音机的软件的逻辑的流程图；
图14示出了组合的VCR/CD—ROM控制图形用户接口屏幕；
图15是显示运行在笔记本计算机上的控制CD—ROM驱动器的软件的逻辑的流程图；以及
图16是运行在笔记本计算机上的控制VCR的软件的逻辑的流程图。
现在参照附图，更具体地参照图1，示出根据本发明最佳实施方式的集成到笔记本计算机的娱乐系统的系统框图。如图1所示，电视接收机1和附属电路从与插孔3或天线5相连的外源之一接收多个广播电视信号，提供能够在计算机显示器2内部显示的电视画面。设置内置天线是重要的，因为为了完全便于携带，广播信号的恒源必须是可用的。在本发明最佳实施方式中，所用的显示器是12.1英寸彩色薄膜晶体管/液晶显示器(TFT/LCD)，如在IBM Thinkpad笔记本计算机中所用的。
8毫米VCR7或CD—ROM驱动器8提供可替换的视频信号源。电视接收机1、8毫米VCR7和CD—ROM8中的每一个经过笔记本计算机的系统总线9与显示器2连接。8毫米VCR7可以做到笔记本计算机内部，但是一般是作为可拆卸组件增加到其上的，如虚线所示。也可做到笔记本计算机内部但是一般是可拆卸组件的CD—ROM驱动器8能够播放计算机CD—ROM、音频CD和更新的MPEG视频CD。
天线5也与AM/FM接收机4连接。AM/FM接收机4的音频输出以及电视接收机1、8毫米VCR7和CD—ROM驱动器8的音频输出提供到音频电路6，该电路向扬声器63或者可选择地向耳机(未示出)提供输出。
笔记本计算机包括一个系统处理器10，比如Intel Pentium或IBMPowerPC微处理器。系统处理器由存储基本输入/输出系统(BIOS)的只读存储器(ROM)11和存储部分操作系统(OS)软件和应用程序的随机存取存储器(RAM)12支持。并且，笔记本计算机具有一个硬盘驱动器14，该驱动器具有足够的容量以支持在计算机上运行多媒体程序。硬盘驱动器14可以由辅助硬盘驱动器15以可拆卸组件的形式扩充，如虚线所示。另外，可以做到笔记本计算机中的但是一般作为可拆卸式组件设置的软盘驱动器13被设置为从可更换软盘接收输入。
以下所讨论的流程图所示的运行在系统处理器10上的软件用于与计算机操作系统(OS)联合控制电视画图的显示，操作系统(OS)使得计算机能够并发地发挥其他功能。电视画面的质量、对比度、亮度、音量以及频道选择能够通过鼠标(IBM Thinkpad笔记本计算机中的跟踪指点器)或键盘得以控制。类似地，软件用于控制其他多媒体功能，如将要更详细描述的那样。
图2是可以集成根据本发明的娱乐系统的那种类型的笔记本计算机20的画图。该笔记本计算机具有一个TFT显示器21和一个键盘22。在外表上，该笔记本计算机与任何其他笔记本计算机非常相象，所不同的是增加了伸缩天线23，它方便地位于折叠TFT显示器21的边缘内。可以理解到，也可以使用其他类型的可伸缩天线，比如弹簧兔耳形天线。在最佳实施方式中，电视接收机电路5和AM/FM收音机电路4位于TFT显示器21后面。
图3和图4示出抬起键盘22以允许接触可拆卸组件的IBMThinkpad 750C计算机的视图。在图3中，示出电池16和硬盘驱动器14，移去软盘驱动器13，为8毫米VCR7或CD—ROM驱动器8留出空间。在图4中所示出的结构中，用8毫米VCR7替换了软盘驱动器13，用CD—ROM驱动器8替换了可拆卸硬盘驱动器14。可拆卸硬件允许将娱乐系统装在紧凑的易于携带的机壳中，并且向用户提供是否使用这些附加娱乐功能的选择。可拆卸8毫米VCR7和CD—ROM8能够发挥娱乐功能，向电视接收机1电路发送视频信号以便处理并在TFT/LCD显示器2上进行显示，向音频电路6发送音频信号，或者经过小型计算机系统接口(SCSI)和系统总线9起存储设备的作用，以便与比如系统微处理器10、RAM12和用于其他计算机任务的串行和并行端口(未示出)的笔记本计算机的标准端口通信。
笔记本娱乐系统的附加硬件实质上不增加用于正常使用的功耗。这是因为既用于计算又用于娱乐的TFT/LCD显示器2在任何部件中消耗最多的能量(在电池模式下一般功耗为5.65瓦，在交流适配器模式下为8.95瓦)。系统的其他部件，不管是用于计算机系统还是娱乐系统，如果未使用就将其电源关掉，以便节能。
电视接收机1、AM/FM接收机4和天线5的电子线路的总重量估计为8盎司。因为音频电路和TFT/LCD显示控制器电路已经是笔记本计算机的部件，所以电视接收机1和AM/FM接收机4收音机可以采用这些现有电路，因而只将最小重量加到笔记本计算机上。
图5示出图1所示的电视接收机1的详细框图。电视接收机1包括含有电子调谐电路的RF(射频)调谐器30、视频/音频IF(中频)和检测器电路32，以及执行信号调整并将NTSC(国家电视系统委员会)信号转换为数字RGB(红绿蓝)信号的局部处理器33。为了接收广播电视信号，天线5拾取输入RF信号，RF调谐器30调谐VHF/UHF频段。在软件的控制下，能够电子地和连续地扫描电视接收机，直到RF调谐器30的电子电路获得可检测的频道。具有电视接收的电子扫描选项是理想的，因为可以在用户不熟悉电视频道选择的地方使用带有笔记本计算机的便携式娱乐系统。
也可以通过软件利用键盘或鼠标直接选择所需的电视频道。一旦将来自天线5的输入RF信号转换为IF信号，则将来自RF调谐器30的IF信号输出送到IF放大器31以便放大。放大后的IF信号然后送到视频/音频IF和检测器32，后者可由比如Toshiba的TA8680集成电路或其他现有电子组件实现。视频/音频IF和检测器32能够从放大的IF信号抽取音频信号，作为4.5MHz的内载波分量。当音频信号的所需输出从视频/音频IF和检测器32输入到用于音频处理的音频电路6(图1)并输出到扬声器64时，将来自视频/音频IF和检测器32的视频输出信号输入到局部处理器33，做进一步处理并转换为数字RGB信号，每个RGB信号有6位。将RGB数据提供给笔记本计算机显示器的TFT/LCD控制器。
用于音频和视频输入的外部连接器也是可用的。例如，图象摄录机可以向娱乐系统提供视频和音频信号，并且使用TFT/LCD显示2显示它的视频画面。将外部视频和音频输入端连接到视频/音频IF放大器31，以与广播电视信号相同方式对外部视频和音频信号进行进一步处理。
现在参照图6，AM/FM收音机电路41与电视接收机1共享局部处理器33、局部总线34和天线5。AM/FM收音机电路41可以用单包装集成电路实现，这可以容易地从Phillips作为现有产品得到，比如收音组件TEA5757。笔记本计算机娱乐系统软件和局部处理器33有助于从由系统的鼠标/键盘22操作的AM/FM接收机电路41提供以下附加功能。这些功能包括自动电子调谐、音量、扫描、预设置和AM/FM频道选择。
将娱乐系统和笔记本计算机的组合做到单个笔记本计算机机壳的困难在于：用笔记本计算机的硬件封装娱乐系统的所有硬件，这是因为整个笔记本计算机系统的可用空间和轻便的限制。本发明提供的解决方案是最大地共享硬件和电路；例如，再参照图1，电视接收机1和AM/FM收音机4共享天线5和音频电路6。
现在参照图7，以类似的方式，包括音频混频器61、音频放大器62、耳机插孔64和扬声器63的单个音频电路50由所有娱乐功能和计算机系统共享。音频混频器61从TV音频信号65、AM/FM收音机音频信号66、8毫米VCR/CD—ROM音频信号67或计算机音频信号68选择音频输入、音频混频器61的输出输入到耳机插孔64，并且输入到功率放大器62放大后输入到扬声器63，提供娱乐系统的声音。
如上所述，运行在微处理器上的软件用于控制娱乐功能。图8至图15示出软件流程图度说明了在各个娱乐部件之间进行选择并且控制的各种用户控制。图8中以框100开始，处理直接到框102，请求用户输入对所需娱乐类型的选择。即，电视、AM/FM收音机、CD—ROM或VCR。
图9示出一个可以显示来用于用户从其中挑选的图形选择屏幕。在该例中，通过标记与电视选择相邻的框104已经选择了电视。如果此时希望退出娱乐系统，则可以选择向下箭头106。用户可以例如用键击、鼠标、跟踪球(或IBM Thinkpad中的跟踪指点器)、触摸屏或任何其他输入装置做出选择。
回到图8，如果已经选择图9的向下箭头，则软件在框106退出。类似地，如果已经选择了电视，则流程图进行到框108，并且在框110显示电视操作窗口。如果已经选择了AM/FM收音机，则进行到框112，并且在框114显示AM/FM操作窗口。如果已经选择了CD—ROM驱动器，则进行到框116，并且在框118显示CD-ROM操作窗口。最后，如果已经选择了VCR，则进行到框120，并且在框122显示VCR操作窗口。
图10示出在计算机显示屏幕21上打开的电视操作控制窗口124和电视画面窗口126。注意，在背景显示中可以同时运行并显示应用程序。电视操作窗口124以及下面描述的所有其他操作窗口都是图形接口，显示在常规电视上见到的传统控制，包括对比度130、亮度132和音量控制134。可以利用鼠标或跟踪指点器拖动控制箭头136以调节这些控制。频道调谐器126用于改变电视频道。用户简单地把光标放到调谐器126上并键入电视频道号。类似地，可以利用放置在调谐器126各侧的箭头图标通过敲击箭头图标来增加或减小频道选择。同理，可以通过敲击扫描图标128来扫描频道。通过敲击相应图标138或140，能够将电视音频信号或者送到扬声器或者送到耳机插头。也可以显示预设置图标142，它用于将所有控制重新设置到缺省设置。
图11A和11B所示的流程图示出在图8中当选择了电视时从框200继续的步骤。在步骤202，设置图10中126选择的电视画面的缺省尺寸。在判定框204，如果用户先前预设置了参数，比如特定观看区域的锁定频道，则在框206查看那些预设置参数，并且在框208显示预设置的电视频道。另一方面，如果在判定框204确定没有预设置参数，则在框210进行自动调谐功能，扫描所有可能的频道，确定其活动性，并且锁定那些确定为活动的频道，设置缺省画面参数，在框208再次显示画面。
现在参照图11B，从框212继续到判定框214，从屏幕124读比如频道调谐、频道扫描、音量、亮度和对比度这样的用户输入。如果检测到这样的输入，则在框216读该输入，并且在框218执行所请求的操作。然后，程序返回到判定框214的顶部。
图12示出在计算机显示屏幕21上打开的AM/FM收音机操作窗口302。AM/FM收音机操作窗口302是图形接口，显示在一般AM/FM收音机上见到的传统控制，包括AM/FM波段选择器304、音量控制306、调谐器308、扫描控制310、扬声器312或耳机314控制和预设置按钮316。再有，可以使用鼠标或跟踪指点器拖拉控制箭头136，以调节这些控制。
图13所示的流程图示出在图8中当选择AM/FM收音机时从框300继续的步骤。进行到框320，确定是否有图12中所示控制的任何预设置参数。若是，则在框322查看预设置参数。否则，在框324设置缺省参数。在判定框326，如果检测到任何用户输入，则在框328读输入，并且在框330执行从AM/FM收音机操作窗口302输入的操作。
图14示出计算机显示屏幕21上打开的VCR/CD—ROM操作窗口402。VCR/CD—ROM操作窗口402是VCR功能和CD—ROM功能共享的图形接口，用户通过敲击VCR框404或CD—ROM框406在两者之间进行选择。电视显示窗口408以及对比度控制410、亮度控制412、音量控制414、扬声器或耳机选择图标416和418以及预设置与以上参照图10中所示电视操作窗口124所述的类似。另外，包括在一般VCR或CD-ROM插放机上见到的传统控制的图标，如播放422、倒带424、停止/弹出426、快进428和暂停430。可以使用鼠标或跟踪指点器拖拉控制箭头136，以调节这些控制。
图15示出一张流程图，说明在图8中当选择CD—ROM时从框400继续的步骤。在框402，从VCR/CD—ROM操作窗口402所获得的用户输入中读操作类型，例如，播放、停止/弹出、下一个、选择、暂停、快进、反向、扬声器、选面A/B，退出等等。在判定框403，检测来自框402的用户输入选择，然后在框404执行用户输入操作。
图16示出一张流程图，说明在图8中当选择VCR时从框500继续的步骤。在框505，从VCR/CD—ROM操作窗口502所获得的用户输入中读操作类型，例如，播放、停止/弹出、下一个、选择、暂停、快进、倒带、扬声器等等。在判定框504，检测来自框502的用户输入选择，然后在框506执行用户输入操作。
尽管借助单个最佳实施方式描述了本发明，但是熟练的技术人员将认识到实现本发明时在权利要求的实质和范围之内可以做出修改。