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基于廣電網的多功能遙控器的設計

金純[1][2] 陳許[1]萬正兵[1]羅鳳[1] 肖玲娜[3]
(重慶郵電大學[1]重慶金甌科技發展有限責任公司[2]重慶大學[3])

摘要:本文的多功能遙控器主要是為在廣電網上開展增值業務而設計的。本系統設計的增值的業務的開展依賴于電纜調制解調器和本文提到的多功能遙控器。本文介紹的多功能遙控器能夠實現各種增值業務的訂購。如視頻點播(VOD)、通過廣電網撥打IP電話,收發短消息等業務。
關鍵詞:廣電網;增值業務;紅外傳輸;

The design of the multifunction controller based on Radio and Television Network
Jinchun[1][2]Chenxu[1] Wanzhengbing[1]Luofeng [1]Xiaolingna[3]
(CQUPT[1] CQJinouTech[2] CQU[3])

Abstract The multifunction controller mentioned in this dissertation is designed mainly for the developing of value-added services.?The expansion of value-added services depends on cable modem and multifunction controller. The multifunction controller accomplishes the purchasing of all kinds value-added services. For example, VOD, VOIP over Radio and Television Network, receiving and sending of the Short Message.
Keywords: Radio and Television Network, Value-added services, infrared transmission

1 引言
   目前數字電視的整體轉換在各地開展的如火如荼,電視的數字化對于電子廠商、廣播電視業者來說更是一個難得的機遇,CATV網絡的雙向改造在全國已經基本完成。很多用戶對此反應冷淡,表示他們并沒有從數字電視中得到更多的服務。這其中的一個重要原因就是缺乏增值業務實施硬件設備。但是由于現在的機頂盒大都是單向的,無法實現上行傳輸[1]。電纜調制解調器是雙向的,可以實現上行傳輸,但是缺少鍵盤輸入和屏幕顯示的功能,用戶并沒有從雙向改造中得到多少好處。比較好的方案是用遙控設備實現文本輸入和顯示,用電纜調制解調器實現上傳。本文設計的紅外多功能遙控器在單向機頂盒的廣電網絡上開展增殖業務
2 在單向機頂盒的有線電視網絡上實現增值業務的方案
2.1概述
   有線電視網絡的雙向改造將IP數據送到用戶側。但是現在多數機頂盒是單向的,無法實現數據的上行傳輸。我們的解決方案是利用cable modem實現數據的上傳,來訂購各種增值業務[2]。這就需要用到本文所設計的專用的多功能遙控器,它可以將輸入的請求信息等文本通過紅外線傳送到電纜調制解調器,用來進行各種點播,在廣電網中發送短信,實現遠程控制等等。圖一是整個增值業務系統的結構圖:
單向機頂盒系統中的增值業務實現的系統圖
                         圖一單向機頂盒系統中的增值業務實現的系統圖
   由上圖可見,這個方案可以在單向機頂盒系統上實現增值業務.而且大大拓展了增值業務的信息來源,信息來源主要有廣電網絡,Internet,移動網。要求多功能遙控器既能實現遙控器的功能,又能實現增值業務。該方案利用現有雙向改造后的有線電視網絡,只需要很小的投資,就能實現多種增值業務。用最小的投資,換回最大的回報。
其中的cable modem可以是單獨的,也可以內置在機頂盒當中,這就解決了數據上行的難題,實現增值服務不需要增加紅外多功能遙控器就可以了[5]。
2.2基于多功能遙控器的主要增值業務
在廣電網絡中開展增值業務,需要在CMTS前端增加各種增值業務的服務器,用來存儲相關的用戶數據和地址信息以及實現計費功能等。
基于廣電網的增殖業務遙控器是開展增值業務的必要的設備,其實現的基本業務的傳輸路徑和實現的業務有[4] [6]:
1 增值業務遙控器→Cable modem?→廣電網絡?→機頂盒(電視機)主要用于進行VOD點播等增值業務,節目源在廣電網絡。
2 增值業務遙控器→Cable modem→廣電網絡→移動或互連網增值業務商→指定服務接受設備通過增值業務遙控器向手機發送短信。
3 增值業務遙控器→Cable modem→廣電網絡→移動或互連網增值業務商→廣電網絡→指定的機頂盒(電視機) 同樣用于視頻點播,節目源在互聯網絡。
4 增值業務遙控器→Cable modem→廣電網絡→移動或互連網增值業務商→廣電網絡→指定的Cable modem接受設備 →增值業務遙控器? 用于在廣電網的遙控器之間收發短信。
5 發送設備→移動或互連網增值業務商廣電網絡→廣電網絡→指定的機頂盒(電視機)通過手機或者其他的渠道定制視頻節目。
6 發送設備→移動或互連網增值業務商廣電網絡→廣電網絡→指定的Cable modem上→增值業務遙控器通過手機或者其他的設備向增值業務遙控器發送短信。
3多功能遙控器的設計
3.1多功能遙控器的硬件圖
   現在市場的遙控器只是用于對各種電器的控制,不能實現文本的輸入和顯示。多功能遙控器用紅外線傳輸技術傳輸文本。我們之所以采用紅外技術是因為它有自己的優點[3]。
紅外技術提供了:
用于連接便攜式計算設備的通用標準
簡單易行的實現方式
與其他連接方案相比,是較經濟的選擇
可靠而高速的連接
省卻了電纜的麻煩
允許用戶進行方便的連接從而提高了移動性
要真正的實現多功能要遙控器的推廣,成本是最大的問題,綜合考慮各方面紅外線是最佳的選擇。
多功能遙控器的硬件結構如圖二所示。
增殖業務遙控器的硬件圖
                                    圖二 增殖業務遙控器的硬件圖

   該增殖業務遙控器由CPU、外擴存儲器(Flash/SDRAM)、液晶顯示屏、小鍵盤、VOIP模塊、IRDA標準協議?刂破、紅外收發模塊組成。
   增值業務服務器各個模塊的功能有:
屏幕顯示模塊:將用紅外線收集的信號和數據顯示出來,也可以顯示短信息以及通過Cable Modem發送過來的電子商務信息和小區廣播消息等。
   鍵盤輸入模塊:通過鍵盤,用戶可以實現對各種家庭傳感器的查詢,家用電器的控制,以及他們相關狀態的設置。還可以用于撥打IP電話、短消息的輸入以及有線電視節目的視頻點播等。
   VOIP模塊:通過藍牙紅外雙模通訊遙控器的IP電話模塊以及藍牙Cable Modem我們可以在有線電視的網絡上撥打IP電話,和有線電視網絡上的同樣具有IP電話功能的用戶直接通話。
紅外接受和發射模塊:對各種數據進行紅外的調制和解調。
   除此之外還包括SDRAM,FLASH,單片機等模塊。還包括IRDA標準協議?刂破。
   IRDA標準協議?刂破魑覀冞x用微軟的MCP2140芯片作為協議?刂破。單片機我們選用微軟PICmicro系列的單片機。
   MCP2140是實現IrDA標準無線連接的低引腳數(18引腳)器件,支持IrDA標準協議"棧",位編/解碼以及低成本分立式IR接收器電路。串行和IR接口波特率為固定的9600 bps。串行和IR接?口的波特率取決于器件頻率,但IrDA標準操作要求器件頻率為7.3728 MHz。MCP2140位于UART和紅外光收發器之間。
3.2多功能控軟件流程圖
   由于我們是用遙控器控制增值業務的實現,為了防止因為更換電視機而使多功能遙控器作廢的情況的出現。我們的遙控器必須有學習的功能。為了實現自學習的紅外遙控功能,可以將EEPR0M 劃分為N個空間,相同設備的指令放在一個空間中,即可以存放N個設備的指令,每個設備的指令由EEPROM的地址來區分。同理再把每個設備指令的空間分成M份,每份空間存放一個指令的數據。這樣只要檢測用戶按下的設備號及指令號,即可發出相應指令。還得具有紅外通信的功能。紅外通信是一種使用紅外線的無線雙向數據連接,紅外線由低成本的收發器信號技術產生。它為兩個設備之間提供了可靠的通信。
   多功能遙控器的流程圖如下所示:多功能遙控器開機后要進行初始化的設置,準備好紅外接收和發射接口,接下來進出鍵盤掃描部分,通過鍵盤掃描子程序判斷是哪一個鍵被按下去,進入相應的按鍵功能子程序,實現相應的功能。是接收紅外數據,還是發射紅外數據,是編輯短信,還是學習遙控器的編碼。相應的按鍵子程序可以隨著功能的增加而增加。執行完子程序之后,繼續掃描鍵盤,直到有新的按鍵被按下。


4.結束語
   隨著數字電視網絡的不斷升級改造,會有越來越多增值業務在廣電網絡上開展。在單向機頂盒系統上開展增值業務的各種解決方案也會得到廣泛的應用。將可能將增值業務的很多功能集成在遙控器上。遙控器可能不僅僅是電器的控制設備,而且是增值業務的終端,可以收發短信,圖片,定制和播放流媒體文件等等,廣電網絡提供的各種增值業務,將會大大改變人們的生活。

參考文獻:
[1] 蔣小宇,金純,崔曉榮,HFC接入雙向認證方案探討,有線電視技術:網絡與多媒體 2005,8:21-24
[2] 彭玉岐,胡學軍,蘇本國, 基于cable modem技術的VoIP話音解決方案,中國科技信息,2005,13:71-73
[3] 李晉,王玲 學習型遙控器的設計,電子測量技術,2006,29(1):106-107
[4] 金純,蔣小宇,崔曉榮,李曉楓,DTV信息業務平臺及其技術探討,廣播與電視技術,2005,10:53-56
[5] 李樹山,電纜調制解調的現狀與發展,西部廣播電視,2003,5:12-14
[6] 盛志凡,寬帶Cable Modem業務的技術平臺,廣播與電視信息,2003,.6:34-39

作者簡介:
金純:(1966- )男,籍貫重慶,重慶郵電大學通信與信息系統學院教授。
Jinchun (1966- ) male, comes from Chongqing, professor,Academy of Telecommunications, Chongqing university post and telecommunications.
陳許(1982-):男,籍貫山東,重慶郵電大學通信與信息系統學院碩士研究生,研究方向數字電視
Chenxu (1982- ) male, comes from Shandong province, graduate student , Academy of Telecommunications, Chongqing university post and telecommunications.
萬正兵(1981-): 男,籍貫湖北,重慶郵電大學通信與信息系統學院碩士研究生,研究方向數字電視
Wanzhengbing (1981- ) male, comes from Hubei province, graduate student ,Academy of Telecommunications, Chongqing university post and telecommunications.
羅風(1982-): 女,籍貫重慶,重慶郵電大學通信與信息系統學院碩士研究生,研究方向數字電視
Luofeng (1982- ) female, comes from Chongqing, graduate student ,Academy of Telecommunications, Chongqing university post and telecommunications.
肖玲娜(1978-):女,籍貫重慶,重慶大學通信與信息系統學院碩士研究生,研究方向無線通信技術
Xiaolingna (1978- ) female, comes from Chongqing, graduate student , Academy of Telecommunications, Chongqing University.

支持項目介紹:
數字電視消息業務平臺及其協議TVPP的研究與實現
* 項目名稱:數字電視消息業務平臺及其協議TVPP的研究與實現
* 項目類別:重慶市科委科技攻關項目
* 項目編號:CSTC.2007AC2009
* 項目負責人:金純

通信地址:重慶市高新區渝州路華軒支路108號金甌公司 12棟2-1-1重慶市金甌科技發展有限責任公司 實習研究生  陳許(收)
郵政編碼:400039
電話:13193102260
E-mail:[email protected]

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