详解“一体化遥控”

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摘要：本文详细探讨了如何在机顶盒上实现一体化遥控的技术要点，希望为高清及双向机顶盒的设计增加一些新的思路。

关键词：机顶盒设计　人机交互　一体化遥控

近年来，通过“单片机”对红外遥控信号进行存储、转发的技术已有了长足发展，利用嵌入式系统性能不断增强的技术优势，促其产生了很多更为智能的应用，数字电视“一体化遥控”正是利用上述技术优势，解决了收看数字电视时需要使用两个遥控器的问题。

“一体化遥控”主要包括以下三方面技术：

通过在机顶盒上增加红外线发射装置，使机顶盒可向电视机发送遥控信号；

当机顶盒处于设置状态时。遥控信号接收系统接收并存储由电视机遥控器发送的遥控信号，并建立电视机遥控信号与机顶盒特定操作之间的关联；

当机顶盒处于使用状态时，由特定操作驱动，经红外线发射装置发送相关联的电视机遥控信号，使电视机在待机状态下，自动随机顶盒实现开机、切换视频、调整音量、关机等操作。

硬件设计方案>>

通常，机顶盒上的红外线接收器主要用于接收自身的遥控信号，并通过数据接口电路传送给相关处理环节。对于―体化遥控技术而言，上述红外线接收器还需承担接收电视机遥控信号，并将其传送给机顶盒“学习”单元的功能。为此。需要在机顶盒上增加红外线发射适配电路，用于将控制单元数据口输出的电视机遥控码放大并发送。

电视机能否接收到机顶盒发出的红外信号，取决于机顶盒遥控发射头与电视机遥控接收窗的相对位置、传送路径以及信号强度等条件。这里给出两种安置红外发射头的方案。

方案1：将遥控发射头置于机顶盒前面板处，红外信号向机顶盒前方发射，通过障碍物反射到电视机红外信号接收窗；(见图1)

方案2：将遥控发射头置于电视机红外信号接收窗旁，直接向电视机发送遥控信号，发射头与机顶盒之间采用连线――插座方式连接，类似目前某些机顶盒采用的外置遥控线接收头。(见图2)

优劣比较：方案1无需外引线，结构紧凑，但要求机顶盒有较高的发射功率；方案2则具有抗干扰的优势，遥控可靠性好，机顶盒可以灵活摆放。

软件设计方案>>

1　使用状态的程序判定

一体化遥控技术可采用普通型机顶盒遥控器，由于其没有直接针对电视机的遥控按键，机顶盒何时发送遥控信号给电视机，将取决于程序设定，因此，需要在设计阶段增加相应软件设计，用于判断机顶盒处于何种操作状态，是否需要发送电视机遥控信号，及应发送哪组遥控信号等。在机顶盒发生特定操作时，由程序调用已存储的、与该特定操作相列应的电视机遥控码或遥控码序列，经机顶盒红外发射电路送出(相关对应关系见表1)。

2　功能设置状态

将电视机遥控信号“学习”到机顶盒中，需要在机顶盒设置状态下进行，通过图形界面与使用者交互操作，指导使用者将电视机遥控器上的几个常规按键码(开关机、视频切换、音量增减和方向键)经机顶盒红外线遥控接收装置逐一输入到机顶盒，并与机顶盒的开机、音量增减建立对应的关联关系。

由于有些电视机从开机到完成启动需要几秒钟，有些电视机切换视频时需要通过多个按键顺序组合操作，有些电视机对每一按键的响应有延迟等，因此在设置环节的设计中需综合考虑这些问题，使其具有一定的兼容性。

解决方案为：在发送电视机开机信号与发送视频切换信号之间插入延时，系统缺省设置为延时0.5秒～1.0秒，可设置的最长延时为8秒；系统可提供最多8个视频切换的遥控信号组合；视频切换信号序列的每个信号之间间隔0.1秒～1.0秒，设置时按顺序逐个输入、存储。

由于机顶盒的实际使用环境千差万别，因此设置环节宜提供现场设置效果测试选项，以方便确认设置的有效性，设置完成后还应进行存储确认，使设置生效后再进入使用状态。

需要说明的是，机顶盒进入设置模式的方式。可选择通过设置菜单中的导航项目进入，也可通过遥控器特定组合按键快捷进入。选择前者的好处是为用户自行设置提供了方便，缺点是不熟悉技术的人可能因不经意改变设置，而出现操作失误；选择后者则可有效避免这个问题。

另外，在设计设置环节的人机交互界面时，无论是将几个电视机的遥控信号“学习”到一个界面，还是分散到各自的界面，均应在每个步骤中，给出对应提示文字、图片或动画，以方便设置操作。与学习型遥控器相比，通过电视机屏幕上的提示，用户借助机顶盒用户手册或根据电视屏幕上的提示，就可独立完成设置。

3　完整版的一体化遥控

上述方法仅适合于普通用户，不适用于希望将电视机功能发挥得更充分的(例如音效、画质的特效设置)“发烧友”。另外，由于电视机遥控器损坏、丢失、电池没电及部分按键失效等原因，也需要用到机顶盒遥控器。为此，可将功能设计再提升一步以解决问题。

本文给出的方案是：在功能设置阶段。将电视机遥控器必要的按键码“学习”到机顶盒中，在机顶盒OSD功能界面上，用图标(按钮)表示电视机遥控器按键的功能，即类似电脑上的“软键盘”，用户移动光标并点击相关按键图标，即可实现相应电视机的遥控功能。

由于本部分方案涉及较复杂的设计，且又不经常使用，在这里仅作介绍，不建议采用。几点补充

将电视机遥控信号“学习”到机顶盒中，即存入机顶盒硬件系统的存储器，以便程序调用发送，为简化程序，可对采集的红外遥控编码原样接收、存储，不对格式进行识别。

机顶盒的红外发射电路负责放大并发送由数据口输出的遥控编码，应原样发送。

个别电视机由于遥控编码与机顶盒遥控编码相同，因此机顶盒容易被自身发送信号干扰，可通过程序屏蔽机顶盒同步接收的方式避免这种情况的发生。也可将红外线发射头置于电视机红外信号接收窗口旁，人为形成接收盲点。

在功能设置阶段，“学习”电视机遥控信号时，难免出现操作失误的情况，因此，该阶段应提供“撤销”或“修改”功能。

因设计条件限制，有一些电视机或现场环境条件会影响会一体化遥控技术应用的有效性。因此，应提供能够在功能设置环节可开启、关闭部分或全部遥控信号发送的环节和手段，以实现人性化设计。

功能设置不应影响到机顶盒其他功能的使用。为了稳妥起见。应先在实际使用环境下投放小批量未经启用一体化遥控功能的机顶盒，以检验该功能设计的独立性。运营一段时间后，再为这批机顶盒开启一体化遥控功能，检验综合使用效果，以便修改完善。