通過USB接口實現電視機與機頂盒同步控制的裝置及方法與流程
2023-12-06 03:10:41 2
本發明涉及移動網際網路及通信技術領域，尤其涉及通過USB接口實現電視機與機頂盒同步控制的裝置及方法。
背景技術：
數字視頻變換盒（英語：Set Top Box，簡稱STB），通常稱作機頂盒或機上盒，是一個連接電視機與外部信號源的設備。它可以將壓縮的數位訊號轉成電視內容，並在電視機上顯示出來。信號可以來自有線電纜、衛星天線、寬帶網絡以及地面廣播。機頂盒接收的內容除了模擬電視可以提供的圖像、聲音之外，更在於能夠接收數字內容，包括電子節目指南、網際網路網頁、字幕等等。使用戶能在現有電視機上觀看數位電視節目，並可通過網絡進行交互式數位化娛樂、教育和商業化活動。
機頂盒各個模塊在Internet的高速接入中，協同工作。用戶首先通過發送命令請求一個URL。在使用PPP點對點協議的一次交易過程中，該命令最終到達Internet業務提供者的數據機共用機架上。然後通過動態分配法，該用戶獲得本次交易中使用的IP位址，並把請求送往Internet。當Internet的內容被找到之後，接著把它送到Internet業務提供者（ISP）那裡，再由ISP的路由器負責把它送到電纜電視網絡，最後回到用戶的機頂盒。在有線電視的機頂盒，信息內容被截獲。機頂盒在電視機與電纜網絡之間完成一個網關的任務。它的任務是管理IP的通信流量，具有控制用戶進出網絡的能力一旦IP包到達機 頂盒，把視頻信號從該包中分離下來，對其中的數據進行解碼，然後把它送到瀏覽器裡準備在電視機上顯示。
數位電視機頂盒的工作過程：數位電視機頂盒通過網絡接口模塊選擇頻道，並進行解調和信道解碼處理，輸出MPEG-2多節目傳輸流數據，送給解復用器，解復用器從MPEG-2傳輸流數據中抽出一個節目的已打包的視音頻基本流（PES）數據，包括機頂盒視頻PES，音頻PES和輔助數據PES，解復用器中包含一個解擾引擎，可在傳輸流層和PES層對加擾的數據進行解擾，解復用器輸出的是已解擾的視音頻PES。視頻PES送入視頻解碼器，取出MPEG-2視頻數據並對其解碼後，輸出到模擬編碼器，編碼成模擬視頻信號，再經視頻輸出電路輸出。音頻PES送入音頻解碼器，取出MPEG-2音頻數據並對其解碼，輸出PCM音頻數據到音頻D/A變換器，音頻D/A變換器輸出模擬立體聲音頻信號，經音頻輸出電路輸出。
機頂盒和電視機之間僅通過音視頻接口傳輸音視頻信號，不提供各自的狀態信息，因此機頂盒和電視機在開、關機時，要分別使用各自的遙控器，或按下各自的電源開關，操作繁瑣。現有市場上還出現了一種小型化網絡機頂盒（又被稱為HDMIDongle、HDMI智能電視棒、MINIPC 等）, 該設備允許用戶把其直接插在電視機的 HDMI 輸入接口上，同電視機組成一體，讓電視機馬上變身為網際網路智能電視，但因該設備此時隱藏在電視機後面，其工作狀態無法辨識，易造成誤開機或長期不關機的狀態；以導致電源的浪費，同時，造成對IP網絡的長時間無效佔用。
技術實現要素：
針對現有技術的不足，本發明提供一種通過USB接口實現電視機與機頂盒同步控制的裝置及方法，通過USB接口實現電視機與機頂盒之間的開/關機同步控制，亦即電視機開/關機時（或處於待機狀態），機頂盒跟隨開/關機。
本發明是採用以下技術方案實現的：
通過USB接口實現電視機與機頂盒同步控制的裝置，該裝置包括電視機、機頂盒同步控制器、機頂盒和機頂盒電源適配器；所述的電視機為具有USB接口的電視節目接收機或顯示器；所述的機頂盒同步控制器包括USB接口、檢測電路、光耦合觸發電路和開關控制電路；電視機的USB接口與機頂盒同步控制器的USB接口連接，機頂盒同步控制器的USB接口與檢測電路連接，檢測電路與光耦合觸發電路連接，光耦合觸發電路與開關控制電路連接，開關控制電路分別與機頂盒的電源輸入模塊和機頂盒電源適配器的電源輸出模塊連接；機頂盒的電源輸入模塊與機頂盒電源適配器的電源輸出模塊連接。
所述機頂盒為數位電視機頂盒、網絡播放器機頂盒、IPTV機頂盒或MINIPC機頂盒。
所述光耦合觸發電路包括密封在一殼體內的光敏電阻和發光二極體，所述光敏電阻和發光二極體之間採用透明絕緣體隔離，所述發光二極體正極端引出第一引腳，負極端引出第二引腳，所述光敏電阻一端引出第三引腳，另一端引出第四引腳。當第一引腳和第二引腳外加一個 5V 電壓時，發光二極體發光，第三引腳和第四引腳內部的光敏電阻接收到發光二極體的光照，阻值在 5K 左右，當第一引腳和第二引腳無電壓時，第三引腳和第四引腳阻值為無窮大。
所述檢測電路包括連接於USB信號埠與接地端之間的電阻和發光二極體，以及基極連接於分壓電阻和偏置電阻之間的三極體，所述三極體的發射極與接地端連接，檢測電路的輸出端與三極體的集電極連接。
其同步控制的方法為：通過機頂盒同步控制器中的檢測電路檢測電視機USB接口的VCC信號埠電平的高低，從而實現對電視機與機頂盒之間的同步控制；當電視機開機時，機頂盒檢測USB接口VCC信號埠為高電平，開關控制電路導通，電視機頂盒開機；當電視機關機時，機頂盒檢測USB接口VCC信號埠為低電平，開關控制電路開路，電視機頂盒關機。
本發明的突出的實質性特點和顯著的進步是：
1、本發明通過監測電視機USB接口的電平信號，來檢測電視機的開關機狀態，並利用電視機的開機和關機狀態來同步控制機頂盒的開機和關機，用戶打開或關閉電視機電源開關，機頂盒自動跟隨電視機開機或待機，簡化了用戶操作步驟，避免用戶忘記關閉電視機網絡機頂盒，造成對IP網絡的長時間無效佔用，引起網絡擁塞，影響網絡質量；
2、本發明機頂盒待機時，斷開了機頂盒主要部件的電源，其它維持供電的單元處於低功耗休眠狀態，可大幅度降低機頂盒的功耗，同時提高了機頂盒的使用壽命；
3、本發明的光耦合電路結構簡單，設計合理，成本低，電路結構簡單，只要將一隻發光二極體和光敏電阻經內部透明隔離，外面密封不透光即可製作完成，使機頂盒同步控制器更加精確、可靠、耐用，同時，可減少設備之間的相互幹擾；
4、應用本發明所提供的方案，具有適應性廣、可靠性強、簡便、節能、經濟等優勢。
附圖說明
圖1是本發明通過USB接口實現電視機與網絡機頂盒狀態同步控制實施結構方框圖；
圖2是本發明通過USB接口實現電視機與機頂盒同步控制的裝置的光耦合觸發電路的原理圖；
圖3是本發明通過USB接口實現電視機與機頂盒同步控制的裝置的電路原理圖。
具體實施方式
在下面的說明書部分中給出本發明實施例的具體實現方式，其中，詳細說明用於充分地公開本發明實施例的優選實施例，而不對其施加限定。
通過USB接口實現電視機與機頂盒同步控制的裝置，該裝置包括電視機、機頂盒同步控制器、機頂盒和機頂盒電源適配器；所述的電視機為具有USB接口的電視節目接收機或顯示器；所述的機頂盒同步控制器包括USB接口、檢測電路、光耦合觸發電路和開關控制電路；電視機的USB接口與機頂盒同步控制器的USB接口連接，機頂盒同步控制器的USB接口與檢測電路連接，檢測電路與光耦合觸發電路連接，光耦合觸發電路與開關控制電路連接，開關控制電路分別與機頂盒的電源輸入模塊和機頂盒電源適配器的電源輸出模塊連接；機頂盒的電源輸入模塊與機頂盒電源適配器的電源輸出模塊連接。
所述機頂盒為數位電視機頂盒、網絡播放器機頂盒、IPTV機頂盒或MINIPC機頂盒。
所述光耦合觸發電路包括密封在一殼體內的光敏電阻和發光二極體，所述光敏電阻和發光二極體之間採用透明絕緣體隔離，所述發光二極體正極端引出第一引腳，負極端引出第二引腳，所述光敏電阻一端引出第三引腳，另一端引出第四引腳。當第一引腳和第二引腳外加一個 5V 電壓時，發光二極體發光，第三引腳和第四引腳內部的光敏電阻接收到發光二極體的光照，阻值在 5K 左右，當第一引腳和第二引腳無電壓時，第三引腳和第四引腳阻值為無窮大。
所述檢測電路包括連接於USB信號埠與接地端之間的電阻和發光二極體，以及基極連接於分壓電阻和偏置電阻之間的三極體，所述三極體的發射極與接地端連接，檢測電路的輸出端與三極體的集電極連接。
其同步控制的方法為：通過機頂盒同步控制器中的檢測電路檢測電視機USB接口的VCC信號埠電平的高低，從而實現對電視機與機頂盒之間的同步控制；當電視機開機時，機頂盒檢測USB接口VCC信號埠為高電平，開關控制電路導通，電視機頂盒開機；當電視機關機時，機頂盒檢測USB接口VCC信號埠為低電平，開關控制電路開路，電視機頂盒關機。
以上所述，僅為本發明的具體實施方式，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。因此，本發明的保護範圍應該以權利要求的保護範圍為準。