《家庭多媒体共享控制器的设计》由会员分享，可在线阅读，更多相关《家庭多媒体共享控制器的设计（66页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、华中科技大学 硕士学位论文 家庭多媒体共享控制器的设计 姓名：杨孝民 申请学位级别：硕士 专业：微电子学与固体电子学 指导教师：刘卫忠 20070127 I 摘 要 随着社会经济、文化的发展，人们的居住环境有了很大的改善，对生活的舒适、 便捷也提出了更高的要求。人们尝试把多媒体技术与传统住宅相结合，打造网络化、 智能化、数字化的新型娱乐生活。 本文研究了基于 CATV 双向网络和基于无线射频通信的两种家庭多媒体共享控 制器设计方案，以多媒体设备的输出为信号源，以电视机为显示终端，通过有线或 无线的方式完成音视频和控制信号的传输，在家庭范围内实现多媒体设备的影音共 享和远程遥控。 基于无线射频通
2、信的多媒体共享控制器，采用了可选择的发射频道、编码校验 和对码等方法，提高了无线通信的抗干扰能力。设计内容包括：无线影音、无线遥 控系统的电路设计以及单片机固件设计；基于 CATV 双向网络的多媒体共享控制器， 利用有线电视闲置的频带资源，以有线电视同轴电缆为传输介质，实现音视频和控 制信号的双向传输。设计内容包括：音视频调制电路、控制信号的调制与解调电路 以及双向滤波器的设计。最后通过对两种方案的实际测试，总结了各自的应用特点， 并提出进一步改进的措施。本文从实用的角度出发，研究家庭环境多媒体共享系统 及其控制器的实现，并依此对两种方案做出讨论和展望。 关键词：关键词：多媒体; CATV 双
3、向网络; 射频 II Abstract With the development of economy and culture, the resident environments of people are improved and more comfort and convenience are required. People try to combine multimedia technology with traditional residence together and create a intelligent and digital life for amusement. Th
4、is thesis, two schemes of sharing multimedia controller of family is studied: one is based on wireless communications of RF and the other is based on bidirectional network of CATV. Sharing multimedia system of family takes the outputs of multimedia equipments as signal sources，takes televisions as t
5、erminals of display and completes deliver of video、 audio and control signals by wired or wireless means. It realizes the share and remote control of multimedia equipments within the scope of family. The scheme based on wireless communications of RF utilizes optional channels and the method of check
6、outing and matching code to improve anti-jamming ability of wireless communications. Realization of the scheme includes the designs of the circuits of wireless video、audio system and wireless control system and firmware of MCU. The scheme based on CATV bidirectional network makes use of the unoccupi
7、ed channels of CATV, takes coaxial line as medium and realizs bidirectional transmission of video、audio and control signals. Realization of the scheme includes the designs of modulating and demodulating circuits of TV and control signals and the design of bidirectional filters. Through analyzing the
8、 result of experiments, their characteristics of application are summed up and measures of improvement are proposed. So this thesis studies sharing multimedia system of family and controllers of it and discusses the realization and the prospect. Keywords: multimedia; bidirectional network of CATV; R
9、adio Frequency 独 创 性 声 明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师的指导下进行的研究工 作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已标明引用的内容外，本论文 不包含任何其他人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究 做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到 本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即： 学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允 许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学可以将本学位论文
10、的全部 或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复 制手段保存和汇编本学位论文。 保 密，在_年解密后适用本授权书。 本论文属于 不保密。 （请在以上方框内打“” ） 学位论文作者签名： 指导教师签名： 日期： 年 月 日 日期： 年 月 日 1 1 绪 论 舒适、便利的生活环境一直是人类追寻的目标，随着电子技术、通信技术和计算 机网络技术的迅猛发展，人们对于家居的自动化和信息化程度的要求也越来越高， 与此同时对信息获取的方便性以及对家用设备控制的灵活性也提出了更高的要求。 近年来，数字家庭和信息家电发展的浪潮刺激了多媒体信息产业的发展和网络 互连的需求。在全球掀起了一股家
11、电行业、有线电视网、娱乐行业、计算机行业以 及通信业相互兼并、联合建网的浪潮。计算机、通信、家电和娱乐业的大规模联合， 造就了新一代的信息领域，产生了崭新的信息社会的概念，也创造了无穷的机遇和 潜在的市场。从技术发展的历史来看，直到今天各种在各自领域中独立发展的技术 终于要走到一起来了。 下面，我将结合信息家电的发展，谈一下本课题的研究背景、课题的意义和主 要工作。 1.1 信息家电的发展 “信息家电”是互联网时代的大势所趋，是传统的家用电器与数字化的电脑联姻 的产物。它有一个英文名称Information Appliance。简单地说，从内容上讲，它 诉求的是信息的接收与交互；从器用上讲，它
12、实际上就是一种“网络接入设备”。信 息家电不仅具备普通家电的优势：操作简单、性能稳定、价格低廉、维护简便，而 且又能突出某些功能优势，譬如文字处理、图形处理、发送传真、电子邮件等等。 另外，由于其操作系统采取了嵌入式软件，用户在使用时不用和操作系统直接接触， 从而降低了应用界面的技术要求，提高了产品的智能化水准。 1.1.1 信息家电的演变途径 尽管信息家电还属于新生事物，但它脱胎于具有数十年技术积淀的 IT 和家电行 业，从技术上讲它已经是一种成熟产品。信息家电的形成主要有家电产品信息化和 信息产品家电化两种演变途径1。 2 1. 家电产品信息化 家电产品信息化，从技术上讲就是将数字技术和网
13、络技术集成于传统家用电器 上，藉此建立起家庭网络化环境。家电产品信息化的代表产品就是智能家电，但由 于相关的配套网络服务环境还不成熟，产品技术标准不统一，智能家电要真正发展 起来尚需时日。 2. 信息产品家电化 信息产品家电化的技术实质就是从现有的移动通讯设备及传统 PC 中剥离出一些 常用的功能，再与数字技术和网络技术紧密结合，使之以一种更趋于简单精巧的分 解形式渗入到诸多的实体中， 将 PC 和家电设备完美地融为一体， 如掌上电脑、 Internet 屏幕电话、机顶盒等。 1.1.2 信息家电的特点 信息家电在保留传统家电功能和特性的基础上，又具备一定的网络性能，特点 突出。 1. 功能强
14、大 由于信息家电设计之初就是要满足消费者获取、加工、传递信息的需求，因此这 种家电往往具有某些 PC 的功能。除了网络功能外，信息家电在办公、通信、娱乐方 面也有得天独厚的优势。与传统信息产品或家电产品相比，信息家电往往集计算机、 电信和消费类电子产品的特征于一身，在家庭中扮演着“家庭信息娱乐中心”的角 色。 2. 价格低廉 在我国，普通居民受到收入水平等因素的制约，无力购买 PC 或不能充分地运用 PC，这恰恰为价格适中的信息家电提供了良好的发展前景。在这种背景趋势下，以 普通家庭已有的电视机作为显示终端、影碟机作为光盘设备的信息家电，大大降低 了计算机进入家庭的价格门槛。 3. 稳定性好
15、信息家电产品中由于大量使用了嵌入式的操作系统，因此稳定性较好，不会像 PC 机的系统那样过于“娇嫩”， 并能够长时间无故障地运行，不需要专业维护。 3 4. 简单易用 由于我国普通居民的整体教育水平不高，掌握 PC 操作和使用的人数相对较少， 而信息家电解大都采用了“沙发+遥控器”的操作模式，使用者可以像操作电视机那 样来操作信息家电产品。 1.1.3 信息家电发展现状和前景 信息家电使广大消费者既超越了现在所面临的经济和知识门坎，又享受到数字生 活或网络生活，因而有着巨大的潜在市场，但目前还有待进一步开发、培育。 1. 还不成熟 目前，我国的信息家电市场还处在试探阶段，还远未成熟，消费者对于
16、购买信息 家电还处于观望状态，信息家电的推广应用不是一蹴而就的事。主要原因有：市场 上出现的信息家电的性能价格比的优势并不明显；我国的网络基础设施建设尚不完 善，上网速度慢已成为发展网络用户的障碍之一；信息服务（ISP）难以满足普及信 息家电的需要，真正适合家庭需求的信息很少，很难带动信息家电产品市场的发展； 有线电视网络在开展增值服务上有约束，限制了机顶盒的普及；一些信息家电的应 用离实用和易用性还有一定的差距，使市场难以扩大。另外，我国普通居民的消费 水平较低、电信资费较高等问题也在一定程度上影响了信息家电的发展。 2. 前景广阔 信息家电具有易用实用、功能多的特点，它涵盖并扩展了 PC 功能，既能作为获 取信息的终端，同时又具有家电产品的亲和力，所以信息家电将会受到越来越多家 庭用户的青睐。 我国拥有世界上最大的家电市场， 有 3 亿多台电视机， 4000 万台 VCD， 2000 多万台学习机。在家电应用从数字化转向信息化的进程中，这些设备将
