通过USB接口实现电视机与机顶盒同步控制的装置及方法与流程

本发明涉及移动互联网及通信技术领域，尤其涉及通过USB接口实现电视机与机顶盒同步控制的装置及方法。

背景技术：

数字视频变换盒（英语：Set Top Box，简称STB），通常称作机顶盒或机上盒，是一个连接电视机与外部信号源的设备。它可以将压缩的数字信号转成电视内容，并在电视机上显示出来。信号可以来自有线电缆、卫星天线、宽带网络以及地面广播。机顶盒接收的内容除了模拟电视可以提供的图像、声音之外，更在于能够接收数字内容，包括电子节目指南、因特网网页、字幕等等。使用户能在现有电视机上观看数字电视节目，并可通过网络进行交互式数字化娱乐、教育和商业化活动。

机顶盒各个模块在Internet的高速接入中，协同工作。用户首先通过发送命令请求一个URL。在使用PPP点对点协议的一次交易过程中，该命令最终到达Internet业务提供者的调制解调器共用机架上。然后通过动态分配法，该用户获得本次交易中使用的IP地址，并把请求送往Internet。当Internet的内容被找到之后，接着把它送到Internet业务提供者（ISP）那里，再由ISP的路由器负责把它送到电缆电视网络，最后回到用户的机顶盒。在有线电视的机顶盒，信息内容被截获。机顶盒在电视机与电缆网络之间完成一个网关的任务。它的任务是管理IP的通信流量，具有控制用户进出网络的能力一旦IP包到达机 顶盒，把视频信号从该包中分离下来，对其中的数据进行译码，然后把它送到浏览器里准备在电视机上显示。

数字电视机顶盒的工作过程：数字电视机顶盒通过网络接口模块选择频道，并进行解调和信道解码处理，输出MPEG-2多节目传输流数据，送给解复用器，解复用器从MPEG-2传输流数据中抽出一个节目的已打包的视音频基本流（PES）数据，包括机顶盒视频PES，音频PES和辅助数据PES，解复用器中包含一个解扰引擎，可在传输流层和PES层对加扰的数据进行解扰，解复用器输出的是已解扰的视音频PES。视频PES送入视频解码器，取出MPEG-2视频数据并对其解码后，输出到模拟编码器，编码成模拟视频信号，再经视频输出电路输出。音频PES送入音频解码器，取出MPEG-2音频数据并对其解码，输出PCM音频数据到音频D/A变换器，音频D/A变换器输出模拟立体声音频信号，经音频输出电路输出。

机顶盒和电视机之间仅通过音视频接口传输音视频信号，不提供各自的状态信息，因此机顶盒和电视机在开、关机时，要分别使用各自的遥控器，或按下各自的电源开关，操作繁琐。现有市场上还出现了一种小型化网络机顶盒（又被称为HDMIDongle、HDMI智能电视棒、MINIPC 等）, 该设备允许用户把其直接插在电视机的 HDMI 输入接口上，同电视机组成一体，让电视机马上变身为互联网智能电视，但因该设备此时隐藏在电视机后面，其工作状态无法辨识，易造成误开机或长期不关机的状态；以导致电源的浪费，同时，造成对IP网络的长时间无效占用。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供一种通过USB接口实现电视机与机顶盒同步控制的装置及方法，通过USB接口实现电视机与机顶盒之间的开/关机同步控制，亦即电视机开/关机时（或处于待机状态），机顶盒跟随开/关机。

本发明是采用以下技术方案实现的：

通过USB接口实现电视机与机顶盒同步控制的装置，该装置包括电视机、机顶盒同步控制器、机顶盒和机顶盒电源适配器；所述的电视机为具有USB接口的电视节目接收机或显示器；所述的机顶盒同步控制器包括USB接口、检测电路、光耦合触发电路和开关控制电路；电视机的USB接口与机顶盒同步控制器的USB接口连接，机顶盒同步控制器的USB接口与检测电路连接，检测电路与光耦合触发电路连接，光耦合触发电路与开关控制电路连接，开关控制电路分别与机顶盒的电源输入模块和机顶盒电源适配器的电源输出模块连接；机顶盒的电源输入模块与机顶盒电源适配器的电源输出模块连接。

所述机顶盒为数字电视机顶盒、网络播放器机顶盒、IPTV机顶盒或MINIPC机顶盒。

所述光耦合触发电路包括密封在一壳体内的光敏电阻和发光二极管，所述光敏电阻和发光二极管之间采用透明绝缘体隔离，所述发光二极管正极端引出第一引脚，负极端引出第二引脚，所述光敏电阻一端引出第三引脚，另一端引出第四引脚。当第一引脚和第二引脚外加一个 5V 电压时，发光二极管发光，第三引脚和第四引脚内部的光敏电阻接收到发光二极管的光照，阻值在 5K 左右，当第一引脚和第二引脚无电压时，第三引脚和第四引脚阻值为无穷大。

所述检测电路包括连接于USB信号端口与接地端之间的电阻和发光二极管，以及基极连接于分压电阻和偏置电阻之间的三极管，所述三极管的发射极与接地端连接，检测电路的输出端与三极管的集电极连接。

其同步控制的方法为：通过机顶盒同步控制器中的检测电路检测电视机USB接口的VCC信号端口电平的高低，从而实现对电视机与机顶盒之间的同步控制；当电视机开机时，机顶盒检测USB接口VCC信号端口为高电平，开关控制电路导通，电视机顶盒开机；当电视机关机时，机顶盒检测USB接口VCC信号端口为低电平，开关控制电路开路，电视机顶盒关机。

本发明的突出的实质性特点和显著的进步是：

1、本发明通过监测电视机USB接口的电平信号，来检测电视机的开关机状态，并利用电视机的开机和关机状态来同步控制机顶盒的开机和关机，用户打开或关闭电视机电源开关，机顶盒自动跟随电视机开机或待机，简化了用户操作步骤，避免用户忘记关闭电视机网络机顶盒，造成对IP网络的长时间无效占用，引起网络拥塞，影响网络质量；

2、本发明机顶盒待机时，断开了机顶盒主要部件的电源，其它维持供电的单元处于低功耗休眠状态，可大幅度降低机顶盒的功耗，同时提高了机顶盒的使用寿命；

3、本发明的光耦合电路结构简单，设计合理，成本低，电路结构简单，只要将一只发光二极管和光敏电阻经内部透明隔离，外面密封不透光即可制作完成，使机顶盒同步控制器更加精确、可靠、耐用，同时，可减少设备之间的相互干扰；

4、应用本发明所提供的方案，具有适应性广、可靠性强、简便、节能、经济等优势。

附图说明

图1是本发明通过USB接口实现电视机与网络机顶盒状态同步控制实施结构方框图；

图2是本发明通过USB接口实现电视机与机顶盒同步控制的装置的光耦合触发电路的原理图；

图3是本发明通过USB接口实现电视机与机顶盒同步控制的装置的电路原理图。

具体实施方式

在下面的说明书部分中给出本发明实施例的具体实现方式，其中，详细说明用于充分地公开本发明实施例的优选实施例，而不对其施加限定。

通过USB接口实现电视机与机顶盒同步控制的装置，该装置包括电视机、机顶盒同步控制器、机顶盒和机顶盒电源适配器；所述的电视机为具有USB接口的电视节目接收机或显示器；所述的机顶盒同步控制器包括USB接口、检测电路、光耦合触发电路和开关控制电路；电视机的USB接口与机顶盒同步控制器的USB接口连接，机顶盒同步控制器的USB接口与检测电路连接，检测电路与光耦合触发电路连接，光耦合触发电路与开关控制电路连接，开关控制电路分别与机顶盒的电源输入模块和机顶盒电源适配器的电源输出模块连接；机顶盒的电源输入模块与机顶盒电源适配器的电源输出模块连接。

所述机顶盒为数字电视机顶盒、网络播放器机顶盒、IPTV机顶盒或MINIPC机顶盒。

所述光耦合触发电路包括密封在一壳体内的光敏电阻和发光二极管，所述光敏电阻和发光二极管之间采用透明绝缘体隔离，所述发光二极管正极端引出第一引脚，负极端引出第二引脚，所述光敏电阻一端引出第三引脚，另一端引出第四引脚。当第一引脚和第二引脚外加一个 5V 电压时，发光二极管发光，第三引脚和第四引脚内部的光敏电阻接收到发光二极管的光照，阻值在 5K 左右，当第一引脚和第二引脚无电压时，第三引脚和第四引脚阻值为无穷大。

所述检测电路包括连接于USB信号端口与接地端之间的电阻和发光二极管，以及基极连接于分压电阻和偏置电阻之间的三极管，所述三极管的发射极与接地端连接，检测电路的输出端与三极管的集电极连接。

其同步控制的方法为：通过机顶盒同步控制器中的检测电路检测电视机USB接口的VCC信号端口电平的高低，从而实现对电视机与机顶盒之间的同步控制；当电视机开机时，机顶盒检测USB接口VCC信号端口为高电平，开关控制电路导通，电视机顶盒开机；当电视机关机时，机顶盒检测USB接口VCC信号端口为低电平，开关控制电路开路，电视机顶盒关机。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。