机顶盒遥控器选型基础

机顶盒遥控器选型基础 机顶盒遥控器选型基础 周春宏大同市广播电视信息网络中心 摘要: 本文就目前有线电视行业正在进行的数字电视整体转换中用到的机顶盒遥控器提出选型思路。 关键词: 机顶盒 遥控器 串码 成功率 选型 过载波输出的, 即所有的脉冲信号均调制在载波上, 综述1 载波频率通常为 38kHz。载波是电信号去驱动红外发 光二极管, 将电信号变成光信号发射出去, 波长范围 机顶盒遥控器采用红外遥控技术。红外技术是用在 840,960nm 之间, 这就是红外光。在接收端, 需要 850nm 的红外光传输语音及数据, 能够实现点对点的 反过来通过光电二极管将红外线光信号转成电信号, 数据传输和简单的文件同步。由于它具有结构简单、 经放大、整形、解调等步骤, 最后还原成原来的脉冲编 系统的技术复杂度小、成本低、方向性好、信息安全性 码信号, 完成遥控指令的传递。 高、可用频率资源多等优点, 因此在家用电器的遥控 技术中占主流地位。 2.2 编码格式定义机顶盒遥控器分为两类: 基本型、学习型。基本型 当按下遥控器的按键时, 遥控器将发出一串二进 成本低, 便宜、简单, 一般用于大规模整转时发放。学 习型稍贵一点, 增加了几个键, 优点是方便、成本增加 制代码, 我们称它为一帧数据。这一帧数据通常由引不多, 另外相对于左手持电视机的遥控器, 右手持机 导码、客户码( 可以多个) 、数据码( 可以多个) 、校验 顶盒遥控器, 双手开弓选择节目、调整音量的方式, 面 码、结束码等按一定的规律组成。在实际使用中对遥 板上集成了部分电视机主要功能的学习型遥控器, 操 控器发射的二进制代码的编码也有所不同, 通常有曼 作上更方便。因此在整转工作开展早的城市, 这种遥 彻斯特编码和脉冲宽度编码之分, 由于这种不同以及 控器只为高端用户提供, 而在进度安排稍后些的网络 上述帧内不同的组合, 就形成各种各样的遥控器编码 中, 几乎无一例外地选择了学习型遥控器作为全网统 格式。比如 uPD6121 是 NEC 定义一种格式, 因其设备 一发放的产品。总体上说, 学习型遥控器供货量在 20 广泛被采用, 因而这种格式就变成红外遥控器常用编 万只规模以上的, 每只成本不超过 15 元。 码格式, 而为了便于各设备开发商的沟通于是就给它 代号 uPD6121。 引导码: 也称起始码, 用于标识帧信号起始。 客户码: 也称设备码, 由于一种遥控器编码格式 可能被多种设备采用, 为防止其它非想要控制设备误 动作, 特别加上客户码加以区分。一般是当地广电网 2 遥控器工作原理 络的呼号或标识。 2.1 信号收发过程 遥控器主要由形成遥控信号的微处理器芯片、晶 会 有 规 律 的 变 化 , 这 种 情 况 称 之 为 翻 转 。 比 如遥控器按键功能区划分3 SAA3010 编码方式。现有的红外遥控包括两种方式: PWM( 脉冲宽度调制) 和 PPM( 脉冲位置调制) 。两种 学习型遥控器整个面板区域划分为基本功能键形 式 编 码 的 代 分 别 为 NEC 和 PHILIPS 的 RC- 5、 区、学习键区。 RC- 6 以及将来的 RC- 7。其中 PWM( 脉冲宽度调制) 基本功能键区: 串码率低, 即遥控器对机顶 是以发射红外载波的占空比代表“0”和“1”。为了节省 VCD、DVD 等附近 盒进行操作时, 不能影响电视机、能量, 一般情况下, 发射红外载波的时间固定, 通过改 家电设备的正常使用。作为一个普通遥控器, 当然还 变不发射载波的时间来改变占空比。例如常用的电视 要求按键操作灵敏度高、按键体积大、手感好, 按键材 遥控器, 使用 NEC uPD6121, 其 “0”为 载 波 发 射 料弹性好、甚至常用键涂有荧光粉, 有夜光指示。 0.56ms, 不发射 0.56ms; 其“1”为载波发射 0.56ms, 不 学习键区要求: 学习成功率高, 学习的步骤简单, 发射 1.68ms; 此外, 为了解码的方便, 还有引导码, uPD6121 的引导码为载波发射 9ms, 不发射 4.5ms。 具备最常用的几个电视机控制功能, 如电视开关机、uPD6121 总共的编码长度为 108ms。 AV /RF 转换、音量增减、输入端口选择、端口确认, 一 但 并 不 是 所 有 的 编 码 器 都 是 如 此 , 比 如般还额外预留一个“自定义”键, 留给用户自己安排, TOSHIBA 的 TC9012, 其引导码为载波发射 4.5ms, 不 如做画中画、菜单、模式选择等用。 发 射 4.5ms; 其 “0” 为 载 波 发 射 0.52ms, 不 发 射 0.52ms; 其“1”为载波发射 0.52ms, 不发射 1.04ms。而 PPM( 脉冲位置调制) 则以发射载波的位置表示“0”和 4 具体实现中的问题 “1”。从发射载波到不发射载波为“0”, 从不发射载波 到发射载波为“1”。其发射载波和不发射载波的时间 4.1 串码问题 相同, 都为 0.68ms, 也就是每位的时间是固定的。 产生串码现象的原因, 是遥控器出厂时内置的编 2.3 操作步骤 码格式与别的家用电器重了。解决办法是选择一种独 用户按压遥控器面板上的特定键, 该键所定义的 特的, 市场上少见、最好是没有人用过的编码格式, 一 键值加载在厂家事先设定好的编码格式上发出, 遥控 般是专门定制。但新的编码格式要投入实际使用, 还 器发出的控制信号, 调制在红外波段, 经过 6,10m 传 需要遥控信号接收端即机顶盒的配合。机顶盒中也要 输距离, 到达信号接收端—机顶盒, 再经信号放大、 — 解调、解码, 取出传输编码的内核, 即键值, 控制机顶 盒程序, 进行相应动作, 达到换台、增减音量、进出菜 使用与遥控器端同样的编码格式去解码、放大、整形、单及其它操作的目的。遥控器所采用的红外线载波传 解调, 提取出红外传输的信号内核——按键键值, 去输方式, 频率为 37.9?0.2kHz,要求传输距离正面方向 驱动机顶盒, 完成该遥控器按键所定义的功能。 目前国内市场存在的遥控器编码格式常见的不 , 偏角范围大于 。8.5m30,45?6m 在接收端, 机顶盒采用与遥控器厂家事先约定的 下 30 ,40 种 , 最 典 型 的 有 uPD6121G、SAF1039、 编码格式, 解出发端要传输的键值, 按照“按键名- 键 SAA3010 RC- 5 等, 国际上曾使用过的编码格式, 及 值- 功能表”对应关系, 实现对机顶盒的操作。有一个 各种典型编码格式的变种, 加起来有 3000 多种。在某 基本思路应该明确, 那就是“按键名- 键值”对应, 由遥 种意义上说, 要选出一种别的家电厂家从来没有使用 控器实现; “键值- 功能”对应, 由机顶盒实现。发端与 过的编码格式, 是相当难, 而且也是没有必要的。我们 收端共同约定一张键值表和一种编码格式, 仅此而 只要这种编码格式在实际的机顶盒使用网络中串码 已, 二者之间并无其他联系。正因为如此, 用户偶尔会 现象足够少, 即串码率低于 1%, 即可认为符合验收要 意外地发现, 自己家的机顶盒遥控器竟然能对家里的 求。至于剩下的 1%串码用户, 可以另外使用一种备用 空调、电扇或电视机、DVD 机起作用。只要编码格式 的, 经市场调研, 在该机顶盒使用城市、特定网络中极 一致, 键值有重复的部分, 两种不同的家用电器能用 少出现的编码格式。一个简单的计算: 1%×1%= 1!实际上采用一主一备两种市场上少见的编码格式 后, 可以认为已经不存在串码现象了。 实际工程实施中, 采用专门定制的遥控器编码格 式, 并在机顶盒软件内建 2 套红外编码接收格式。万 器编码格式, 备用另一种遥控器编码格式的机顶盒和会有操作不连贯, 连续按压硅胶按键时偶尔不起作用配套遥控器, 则同一网络内引入两种应用软件, 整网 的感觉。波形学习方式原样采集、拷贝、存储发端( 电 的升级就变得复杂啦, 要针对两种盒子分别编制各自 视机遥控器) 来的波形, 原封不动转发出去, 送到收端 的升级程序。 ( 电视机) , 感觉与电视机本身自带的遥控器一样好 2EPROM 用。但好用的代价是, 机顶盒遥控器的内置 4.2 学习成功率问题 基本功能键希望做到遥控器只控制自己的机顶 4,8k, 学波形则至少要求学码型要求 要求容量大,盒, 而不对周围的其他家电, 尤其是电视机起作用, 造 成误操作。学习区的按键恰恰相反, 它希望能控制与 32k, 而且晶振频率要求高。增加的投资大约每只遥控 机顶盒所连接的电视机, 而且最好全部学会电视机相 器 1,2 元钱。还有就是学习时操作过程相对复杂一 应按键的功能, 甚至它的编码格式、码型反转规律。完 些, 至少重复学习两次( 只有正码的情况) , 如果有反 全学会的比例, 称作学习成功率, 是一个学习型遥控 码, 则要反复进行多次学习过程。器厂家技术实力的证明。或者说, 基本功能键要求千 市场上存在的另外一种称为万能遥控器的, 其实 万不能与电视机遥控操作冲突, 而学习键要求一定要 现原理就是对芯片内部的存储器进行了扩展, 先收集 完全替代电视机的遥控器, 灵敏操作电视机。 市场上可能存在的所有遥控器的编码, 然后将这些编 目前解决学习成功率问题有两种方式, 一是学码 码存储在万能遥控器内部的芯片里, 对这些编码根据 型, 一是学波形。所谓码型, 就是编码格式。遥控器在 电视机的型号进行编号( 也就是代码表) , 在实际使用 出厂时事先收集国内外市场各类家电遥控编码格式, 时, 根据电视机的型号从代码表里找到编号, 按照使 2尽量多、全地储存在内部 EPROM 中。用户在操作遥 用要求输入编号, 就可以使用了。可见其并非万能, 它 控器学习键区, 完成学习家里的电视机相应功能时, 只的控制能力和内部芯片中预先存储的编码有关。芯片 是用机顶盒遥控器收集、采集电视机遥控器所发出 存储器的大小限制了编码存放的数量。而为了节省资 2的信号编码格式, 然后自动与 EPROM 中存储的各种 源, 可以存放更多组的编码 ( 每一组对应一种遥控 编码格式相比较, 找出完全一致的一个, 作为向外发 器) , 对于原遥控器上不常用的按键的编码可能就会 射时使用。基于机顶盒产品的特殊性, 每一城市、每个 被省略掉, 造成在实际使用时的功能上存在缺陷。另 广电网络都订制自己特有的机顶盒、遥控器, 而限于 外由于市场的竞争, 家电行业的产品更新换代的速度 投资、时间等等各方面因素, 机顶盒厂家对特定城市 很快, 万能遥控器内存放的都是老的资源, 也要跟随 液晶电视、等离子、背投、普通显像管电视机等存在的 着市场进行更新, 但编码资源的收集具有一定的困难 遥控器编码格式实际情况未必能调查得极其详细, 不 和限制, 不可能及时地推出紧跟市场的产品。这些缺 可能全部收集到所有存在的编码格式, 这就客观上造 点, 就是许多用户购买了万能遥控器, 却不能使用的 成学习功能不全面, 学习成功率低的问题。 原因。 另外一种学习方式, 学波形, 恰恰弥补了码型学 习方式的不足。其原理是完全拷贝电视机遥控器所发 2出的信号波形, 存储在机顶盒遥控器 EPROM 中, 随 时由机顶盒遥控器学习区相应按键调出,发射至电视 机红外遥控接收器, 去操作电视机的电源开关、AV / RF 转换、音量大小, 及进行信号输入端口选择等。 5 其他方面的考虑 ( 1) 遥控器外壳材质及缩水情况、硅胶按键用料 2的纯度、晶振频率、EPROM 容量、按键大小、碳点数 量、按键使用寿命等。遥控器正面下方最好丝印当地 广电网络 LOGO 与客户服务电话, 背面粘贴或丝印学 EPON 技术在南阳广电的应用 袁延明南阳广播电视网络公司 南阳广播电视网络公司从 2006 年开始对 EPON 由于种种原因, 迟迟没有付诸实际。一是因为在 2002 年之前, 南阳广电网络基本上以电缆网为主, 光缆传 2007 年应用于有线 并于 设备进行测试和商用试验,输的比重较低, 我们认为, 双向改造的前提应该是网 电视网络的双向改造。通过初步应用和对系统的不断络的基础设施较为完善, 把 2002 年到 2004 年的建设 完善补充, 取得了一些经验, 现将应用中的一些情况 目标定位在加强基础设施建设上。三年间, 我们建设 和体会, 提供给大家。 了城市骨干网络 200 余千米的地下管网, 完成了光纤 到小区的建设工作, 使城区光节点从原来的 20 多个 增加到 200 多个, 同时为双向改造做了资源预留准 1 对有线网络双向改造的备。二是有限的收入难以承担当时一致选取的 Cable 认识和技术取向 Modem 双向改造的成本压力。三是结合自身网络情 况, 对用 Cable Modem 技术改造后, 网络的稳定性和 可扩充性存有疑虑, 吃不太准。四是中部经济欠发达 有线电视网络在国内已经建设了十几年了, 开始 建设时我们只考虑了模拟电视的传输, 建成了庞大的 城市数据业务发展相对滞后, 我们对投入产出比也比 有线电视树型结构网络。从电视传输角度讲, 无论是 较担心。 模拟电视信号传输, 或者是数字电视信号传输, 这张 我们从 2004 年开始关注光无源网络技术, 感到 以频分方式为基础的单向树型有线电视网络高带宽、 EPON 技术比较符合有线电视网双向改造需要。一是 高容量、低成本, 有着很难取代的高性价比的优越性, 有线网络本身是树型结构, EPON 改造可以与原网络 支撑了广电发展的一次飞跃。随着双向业务如数据专 结构相一致, 施工难度大大降低; 二是 EPON 技术能 网、双向点播、互联网接入等需求的增长, 电信运营商 充分利用 HFC 网中的冗余光纤, 使改造中的工程建 飞速膨大, 有线电视收益明显偏低, 广电业界于世纪 设部分集中在光节点以下部分, 是光纤线路向用户端 之交开始重审有线网络业务的取向定位, 逐渐形成向 的再次延伸, 这本身也是电视传输的需要, 一举两得; 双向多业务发展的共识。把有线网络打造成能承载多 三是光无源网络采用时分方式实现一点对多点数据 种业务的高效多功能双向网络, 使有线网络从单一运 传输, 对网络运营来讲是透明的 IP 传输, 运营维护相 营有线电视向全业务运营商迈进成为我们发展的必 对简单; 四是改造后的双向网络传输结构中不需供 然。 电, 大大提高网络的可靠性; 五是 EPON 技术的前端 作为基层的有线网络运营者, 我们从自身情况出 发, 对网络双向改造也进行了广泛的借鉴和论证, 却 """"""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" 各类遥控器的功能需求, 平移用产品应在开展 VOD 盘, 才方便文字输入。 参 考 资 料 点播业务、上网业务时也能使用, 提高家中客厅与卧 室机顶盒遥控器的互换性。 1 卢官明, 宗日方. 数字电视原理. 机械工业出版社. 2004. 1 范寿嗣等编著. 现代有线电视宽带网络技术与综合业务. 中国广 ( 4) 上网专用遥控器, 形式可能更像一只电脑键 2 播电视出版社, 2001.10 !