基于软件实现机顶盒功能的方法

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技术领域  本发明涉及通用图像数据处理，特别是涉及基于软件方式实现互联网机顶 盒功能的技术。\n背景技术  根据接收信号的不同，机顶盒主要分为两类，第一类是接收处理电视信号 的机顶盒，常用于数字电视领域；第二类是接收处理互联网数据的机顶盒，简称为互联网 机顶盒，用于通过电视机观看互联网的影视节目、玩游戏、浏览信息等。传统的互联网机 顶盒基于独立的硬件和专用软件实现，价格高，一般在1000元人民币以上，业务功能强的 机顶盒价格接近2000元人民币。在传统机顶盒上扩展新的业务功能时，例如支持层出不穷 的新影音编码格式、支持在线游戏，或者通过机顶盒提供视频电话功能时，需要扩展机顶 盒硬件模块，同时配合开发软件功能，复杂程度高，开发周期长。现有技术已经公开的涉 及互联网机顶盒的显示机制，电脑和电视机显示的画面相同。其存在以下不足：用户在电 视上观看机顶盒节目的时候，电脑无法进行其它工作，只能看和电视机同样的节目画面， 因而不能同时用于工作学习，严重的影响了用户使用这项技术的积极性；市场价值不大。\n发明内容  本发明要解决的技术问题在于避免上述现有技术的不足之处而提出一种基 于软件实现传统互联网机顶盒功能的方法，利用用户已有的电脑资源，以很低的成本实现互 联网机顶盒的功能，并可以方便地扩展新的业务功能，用户使用非常方便。\n本发明解决所述技术问题可以通过采用以下技术方案来实现：\n提出一种基于软件实现机顶盒功能的方法，包括有服务器、用户端电脑以及电视机，包 括以下步骤，\n①所述用户端电脑通过互联网访问服务器，通过用户端电脑内安装的应用软件从所 述服务器获取节目内容；\n②用户根据电视机上界面菜单，利用电脑遥控器将按键命令发送至控制器；\n③所述控制器把接收到的遥控器按键命令发送到所述用户端电脑中；\n④所述用户端电脑的应用软件响应所述遥控器按键命令，执行如下操作：通过互联网 从所述服务器获取服务内容；或者调用所述用户端电脑中的服务内容模块，在所述 用户端电脑支持电视视频信号输出或者电视机支持电脑视频信号输入的情况下，将 图像界面输出与该用户端电脑有直接通信连接的所述电视机上，提供给用户观看； 在所述用户端电脑不支持电视视频信号输出并且电视机不支持电脑视频信号输入 的情况下，将视频图像通过视频转换器输出在所述电视机上，提供给用户观看；\n所述用户端电脑采用多任务和多画面显示软件机制，实现电脑显示器和电视机不同画 面输出。所述用户端电脑的应用软件包括主控模块、控制命令模块、用户端业务功能模块、 界面模块以及接口模块，该应用软件的工作流程包括以下步骤：\nA.所述接口模块接收所述控制器发送的遥控器按键码后，将该遥控器按键码上报给所 述控制命令模块；\nB.所述控制命令模块将所述遥控器按键码解析为命令，上报给所述主控模块；\nC.所述主控模块根据遥控器命令执行相应操作，调用用户端业务功能模块；\nD.所述界面模块将所述主控模块调用内容的显示输出匹配为电视机画面，调整字体、 图像、影视在所述电视机上的显示效果。\n同现有技术相比较，本发明的技术效果在于：\n1.电视机上显示的是机顶盒节目，而电脑显示器可以显示与机顶盒节目不同的工作 学习界面。家庭用户中，用户的一位家庭成员在电脑前工作学习，而另外家庭成员可以在 电视机前观看节目，机顶盒功能只占用了很小一部分电脑资源，使得用户感觉其成本很低。 更加方便用户使用，具有广阔的市场前景；\n2.所述用户端电脑的应用软件使得整个方案扩展性非常好，具体如下：\n(1)用户端业务功能模块，使得产品可以方便地扩展游戏、视频电话、影音播放、 视频邮件等多种业务能力，而对其它模块基本上没有任何影响；\n(2)界面模块的独立划分，可以使得产品方便地适应全球多个国家、多种语言的 界面需要，以及满足市场不同时期不同风格的界面。每种界面只需要加载不同的资源链接 库，就可以灵活扩展界面；\n(3)接口模块的独立划分，可以使得产品能方便地适应多种编码机制，从而灵活 适配各个厂家、不同编码的输入设备，如遥控器、游戏杆、键盘等。每增加一种不同编码 的输入设备，只要加载不同的控制接口模块链接库，无需修改软件的任何部分，就可以很 方便地扩展功能。\n附图说明\n图1是用户端电脑支持电视视频信号输出或者电视机支持电脑视频信号输入的情况 下，本发明方法所使用硬件的连接示意图；\n图2是在所述用户端电脑不支持电视视频信号输出并且电视机不支持电脑视频信号 输入的情况下，本发明所使用硬件的连接示意图；\n图3是用户端电脑应用软件和服务端软件的模块方框示意图，图3-1是服务端软件 的模块方框示意图，图3-2是用户端电脑应用软件的模块方框示意图；\n图4是用户端电脑应用软件流程和调用服务器软件流程图；\n图5是用户端电脑应用软件界面示意图；\n图6是控制器电路原理图；\n图7是控制器软件流程图，图7-1是控制器软件主程序流程示意图；图7-2是所述控 制器向用户端电脑串口发送单字节的函数流程示意图；图7-3是遥控器按键中断响应的流程 示意图。\n具体实施方式以下结合附图所示之最佳实施例作进一步详述。\n如图1所示，用户端电脑2支持电视视频信号输出，通过视音频线缆6与电视机5 连接(其中视频线缆可以是S端子视频线，也可以是AV端子视频线)；控制器3通过线缆 7连接到用户端电脑2的串口，或者可以连接到USB口，或者连接到PS/2口；遥控器4通 过无线方式发送按键命令到控制器3，可以是红外方式，也可以是超短波方式。\n为了防止干扰，该遥控器4与电视遥控器的编码不同。遥控器4在市场上已经有成 熟产品，这里不再详述其实现方案。\n图2是本发明在用户端电脑不支持电视视频信号输出并且电视机不支持电脑视频信 号输入情况下的方案示意图。用户端电脑2不支持电视视频信号输出，其输出的电脑视频 信号通过线缆9输出到视频转换器8上，视频转换器8把电脑视频信号转换为标准的PAL、 NTSC或SECAM电视信号，通过视音频线缆6输出到电视机5上；控制器3通过线缆10为 视频转换器8提供电源，并控制电视图像的尺寸、位置调整；控制器3通过线缆7连接到 用户端电脑2的串口，或者可以连接到USB口，或者连接到PS/2口。所述控制器3和视频 转换器8在物理上可为一体，也可作为板卡插入到所述哟用户端电脑中使用。\n视频转换器8在市场上已经有成熟的产品，这里不再详述其实现方案。\n为了布线方便，可以用无线射频方式更换视音频线缆6传送视音频信号。市场上已 经有成熟的无线传送视音频信号的产品，这里不再详述其实现方案。\n在实现收费节目运营中，用户访问收费节目需要使用一个唯一的用户标识码作为鉴 别用户权限和计费的依据。现有的用户标识码输入方式是用户通过遥控器按键输入，对于 收费节目需要用户经常输入，操作很不方便。本发明把用户标识码数据保存在控制器3中， 用户端电脑2从控制器3上直接读取用户标识码，发送到服务器1，用来作为鉴别用户权 限和计费的依据。\n在用户端电脑中，采用多任务和多画面显示软件机制，实现电脑显示器和电视机不 同画面输出，使得用户使用软件机顶盒观看电视机的同时，还可以利用电脑进行其它工作。 目前市场上一些电脑操作系统已经支持多任务、多显示器输出不同画面技术，下面不再详 述其实现方案。\n如图3-1所示，服务端软件11包括界面服务模块111、服务端业务功能模块112和 用户数据库模块113；界面服务模块111以网页的方式提供用户端界面；服务端业务功能 模块112包括但不限于影音服务模块、视频电话服务模块、游戏服务模块、视频邮件服务 模块等，视频电话服务模块提供对用户端视频电话模块的管理，包括用户端电脑IP地址与 视频电话号码的解析；游戏服务模块提供对用户端游戏模块的管理；用户数据库模块113 提供对用户标识的权限、计费等信息的管理，接收用户端电脑2发送的用户标识，根据用 户标识查找相应权限，允许或者禁止用户使用各种服务，在用户使用收费内容时进行计费。\n如图3-2所示，所述用户端电脑2的应用软件12包括主控模块122、控制命令模块124、 用户端业务功能模块123、界面模块121以及接口模块125。该接口模块125包括但不限于 USB接口模块、PS/2接口模块或RS232接口模块，USB接口模块负责处理通过USB口连接的 控制器3的上报数据，PS/2接口模块负责处理通过PS/2口连接的控制器3的上报数据，RS232 接口模块负责处理通过RS232串口连接的控制器3的上报数据；对应控制器3的接口方式， 运行对应的USB接口模块、PS/2接口模块、RS232接口模块；所述用户端业务功能模块123 包括但不限于影音播放模块、视频电话模块、游戏模块以及视频邮件模块等等。如图4所示， 该应用软件12的工作流程如下：\n用户端电脑应用软件12的主控模块122从服务器软件11获取界面，显示在电视机 上；根据电视机界面提示，用户按下遥控器按键，通过控制器3发送到接口模块125，并 上报给控制命令模块124；控制命令模块124解析遥控命令，上报给主控模块122；主控 模块122根据遥控命令执行相应动作，调用影音播放模块、视频电话模块、游戏模块或者 视频邮件模块，并把界面显示到电视机上，供用户观看。\n在扩展业务功能时，只需要遵循主控模块122的接口调用方式，在用户端电脑应用软 件中增加用户端业务功能模块，同时在服务端增加相应服务模块即可，非常灵活方便。\n图5是用户端电脑应用软件界面示意图。界面以HTML和JavaScript设计，以全屏方 式显示在电视机上，字体效果适合电视机显示。影片试播窗口循环播放指定的节目片断。 在遥控器上按“1”，即播放热门影片A；在遥控器上按“2”，即播放热门影片B；在遥控 器上按“7”，进入影视节目分类界面，查找指定的影视节目，选择观看，则在电视机上以 全屏方式播放；在遥控器上按“8”，进入在线游戏；在遥控器上按“9”，进入歌曲分类界 面，查找并播放指定的歌曲；在遥控器上按“0”，播放当前新闻。\n图6是控制器电路原理图。控制器3以RS232与用户端电脑2连接，通过窃电电路从 用户端电脑串口获取5V电源。电路以8位单片机EM78P156为中心控制模块，以软件方式 实现串口通信，一个I/O管脚向用户端电脑串口发送数据，一个I/O管脚接收来自用户端 电脑的串行数据。单片机中断口监测来自遥控器的信号。当用户按下遥控器按键时，控制 器3的红外接收模块解码后，触发单片机中断，单片机读入按键命令码流，发送给用户端 电脑2。\n当采用无线射频遥控器时，只需把红外接收模块更换为无线射频接收模块。\n控制器软件流程如图7所示，遥控器4和控制器3采用RC5编解码方式，每次遥控器 按键对应码流包括四部分：1.5位起始码，1位控制位，5位地址码，6位命令码；每位的 宽度为1.778ms，在图7中称为1个遥控码周期。控制器3通过串口与用户端电脑2连接， 以RS232异步串行方式进行通信，传输速率为1200bps，1位起始位，8位数据位，无奇偶 校验位，1位停止位；每位的宽度为0.833ms，在图7中称为1个串口周期；当调整传输 速率时，只需调整串口周期时间常量即可。\n控制器软件主程序流程如图7-1所示，控制器软件在初始化后，首先向用户端电脑2 发送用户标识，作为计费依据；之后进入空指令循环，等待遥控器按键触发中断。\n控制器向用户端电脑串口发送单字节的函数流程如图7-2所示，控制器以RS232异步 串行通信协议向用户端电脑3发送数据，定义为串口发送函数，供其它模块调用。在函数 被调用时，首先发送起始位，在单片机发送管脚输出低电平，并延迟1个串口周期；之后 依次发送8位数据位；发送1个停止位和1个空闲位，即高电平保持2个串口周期。\n遥控器按键中断响应的流程如图7-3所示，控制器软件响应遥控器按键中断处理中， 主要是接收并解码来自遥控器的RC5码流，获取5位地址位和6位命令位，调用串口发送 函数向用户端电脑发送。中断响应模块详细流程如下：首先跳过2.5个遥控码周期的起始 位和控制位，再延时0.25个遥控码周期(即共延时2.75个遥控码周期)，到达第一个地址 位的1/4时间点进行采样，读取第一个地址位，之后每次延时1个遥控码周期，依次读取 5个地址码和6个命令码，地址码和命令码分别保存在两个字节中，高位以0填充；最后 调用串口发送函数按RS232串口异步通信协议向用户端电脑发送两个字节。