本發(fā)明涉及一種紅外控制器和控制方法，具體涉及一種互動(dòng)機(jī)頂盒（簡(jiǎn)稱(chēng)“機(jī)頂盒”）遠(yuǎn)程紅外控制器和控制方法。

背景技術(shù)：
現(xiàn)有的機(jī)頂盒遙控器主要是采用紅外線進(jìn)行控制，紅外線遙控是利用近紅外光傳送遙控指令的，波長(zhǎng)為0.76um～1.5um。用近紅外作為遙控光源，是因?yàn)槟壳凹t外發(fā)射器件(紅外發(fā)光管)與紅外接收器件(光敏二極管、三極管及光電池)的發(fā)光與受光峰值波長(zhǎng)一般為0.8um～0.94um，在近紅外光波段內(nèi)，二者的光譜正好重合，能夠很好地匹配，可以獲得較高的傳輸效率及較高的可靠性，但是其控制范圍和有效距離非常有限，一般都在10米以?xún)?nèi)。遙控器的發(fā)射部分包括鍵盤(pán)矩陣、編碼調(diào)制、LED紅外發(fā)送器，而接收部分通常包括紅外接收頭，光電放大電路，和解調(diào)部分，如圖1所示。當(dāng)遙控器鍵盤(pán)上有按鍵按下時(shí)，鍵值的電信號(hào)經(jīng)過(guò)解碼和調(diào)制，通過(guò)紅外發(fā)射頭將電信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)榧t外線光信號(hào)（簡(jiǎn)稱(chēng)“紅外信號(hào)”）發(fā)射出去；而接收部分將接收的紅外線光信號(hào)經(jīng)過(guò)紅外接收頭后轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，然后光電放大器對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大，再進(jìn)行對(duì)應(yīng)的解調(diào)，送給單片機(jī)系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行編碼，單片機(jī)系統(tǒng)會(huì)將不同的鍵值轉(zhuǎn)換成不等值的編碼存儲(chǔ)到自身EEPROM（電可擦可編程只讀存儲(chǔ)器）?，F(xiàn)有技術(shù)的瓶頸在于不能遠(yuǎn)距離進(jìn)行控制且無(wú)法實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控機(jī)頂盒的畫(huà)面，對(duì)于廣電運(yùn)營(yíng)商這樣的公司，不但要對(duì)本地監(jiān)控室的機(jī)頂盒進(jìn)行控制和點(diǎn)播測(cè)試，還需要對(duì)異地，如分公司或者分機(jī)房的機(jī)頂盒進(jìn)行有效的控制和點(diǎn)播測(cè)試，很明顯現(xiàn)有的短距離的紅外控制器不能擔(dān)當(dāng)此任。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
發(fā)明目的：針對(duì)上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題和不足，本發(fā)明的目的是提供一種互動(dòng)機(jī)頂盒遠(yuǎn)程紅外控制器和控制方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)異地機(jī)頂盒的控制以及監(jiān)控異地機(jī)頂盒的畫(huà)面。技術(shù)方案：為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的第一種技術(shù)方案為一種互動(dòng)機(jī)頂盒遠(yuǎn)程紅外控制器，包括遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)、中繼網(wǎng)絡(luò)、遠(yuǎn)程紅外控制模塊和遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備，所述遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)通過(guò)中繼網(wǎng)絡(luò)將紅外遙控編碼發(fā)送給遠(yuǎn)程紅外控制模塊，遠(yuǎn)程紅外控制模塊將接收到的紅外遙控編碼轉(zhuǎn)換為紅外信號(hào)并發(fā)送給互動(dòng)機(jī)頂盒，互動(dòng)機(jī)頂盒將音頻信號(hào)和視頻信號(hào)依次通過(guò)遠(yuǎn)程紅外控制模塊和中繼網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備。進(jìn)一步的，還包括機(jī)頂盒遙控器，所述遠(yuǎn)程紅外控制模塊包括微控制器、紅外發(fā)射電路和紅外接收電路，所述機(jī)頂盒遙控器向紅外接收電路發(fā)射紅外信號(hào)，紅外接收電路接收所述紅外信號(hào)并轉(zhuǎn)換為紅外遙控編碼，存儲(chǔ)在微控制器的存儲(chǔ)器中；所述紅外發(fā)射電路將與遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)發(fā)送的紅外遙控編碼相應(yīng)的紅外信號(hào)發(fā)送給互動(dòng)機(jī)頂盒。進(jìn)一步的，所述遠(yuǎn)程紅外控制模塊還包括視頻編碼器，互動(dòng)機(jī)頂盒將音頻信號(hào)和視頻信號(hào)依次通過(guò)視頻編碼器和中繼網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備。進(jìn)一步的，所述遠(yuǎn)程紅外控制模塊還包括繼電器控制模塊，所述遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)將指令通過(guò)中繼網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給微控制器，該微控制器根據(jù)接收到的指令通過(guò)控制繼電器控制模塊的動(dòng)作控制互動(dòng)機(jī)頂盒的電源。進(jìn)一步的，所述紅外接收電路包括紅外接收頭，所述紅外接收頭用于將接收到的紅外信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，經(jīng)過(guò)微控制器編碼后存儲(chǔ)在微控制器的存儲(chǔ)器中。更進(jìn)一步的，所述紅外接收頭的型號(hào)為NB1838。進(jìn)一步的，所述繼電器控制模塊包括4組繼電器。進(jìn)一步的，在將紅外信號(hào)發(fā)送給互動(dòng)機(jī)頂盒時(shí)，微控制器將紅外遙控編碼解碼后調(diào)制到載波上，并經(jīng)紅外發(fā)射電路的兩級(jí)放大電路放大后發(fā)送給互動(dòng)機(jī)頂盒。更進(jìn)一步的，所述兩級(jí)放大電路包括三極管9013和三極管8050。進(jìn)一步的，所述遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備為監(jiān)控大屏。本發(fā)明采用的第二種技術(shù)方案為一種互動(dòng)機(jī)頂盒遠(yuǎn)程紅外控制方法，包括如下步驟：學(xué)習(xí)：將機(jī)頂盒遙控器對(duì)準(zhǔn)遠(yuǎn)程紅外控制模塊的紅外接收頭，將該機(jī)頂盒遙控器上的每一個(gè)按鍵都按一遍，紅外接收頭將接收到的機(jī)頂盒遙控器各個(gè)按鍵發(fā)射的紅外信號(hào)轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，經(jīng)過(guò)微控制器編碼后存儲(chǔ)在微控制器的存儲(chǔ)器中；遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)通過(guò)中繼網(wǎng)絡(luò)將紅外遙控編碼發(fā)送給遠(yuǎn)程紅外控制模塊；遠(yuǎn)程紅外控制模塊將接收到的紅外遙控編碼與存儲(chǔ)器中的編碼對(duì)比，將相應(yīng)編碼對(duì)應(yīng)的電信號(hào)轉(zhuǎn)化為紅外信號(hào)并發(fā)送給互動(dòng)機(jī)頂盒；互動(dòng)機(jī)頂盒將音頻信號(hào)和視頻信號(hào)依次通過(guò)遠(yuǎn)程紅外控制模塊和中繼網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)備。進(jìn)一步的，所述遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)將指令通過(guò)中繼網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給微控制器，該微控制器根據(jù)接收到的指令通過(guò)控制繼電器控制模塊的動(dòng)作控制互動(dòng)機(jī)頂盒的電源。工作原理：我們知道，在IP分組交換網(wǎng)絡(luò)中，源地址和目的地址之間，只要路由可達(dá)，IP數(shù)據(jù)包就可以通過(guò)分組交換的方式，從多條路徑將信號(hào)從信源傳輸?shù)侥康牡?，而不用像在傳統(tǒng)電路交換網(wǎng)絡(luò)里一樣，還需要為此建立單獨(dú)的物理鏈路，而我們所需要做的，僅僅只是給遠(yuǎn)程紅外控制模塊（或稱(chēng)“RCS設(shè)備”）分配兩個(gè)IP地址，分別作為RCS設(shè)備的紅外遙控管理口地址和視頻推流口地址，然后在遠(yuǎn)端接收由視頻推流口發(fā)送的組播信號(hào)即可。然后，這一切能得以實(shí)現(xiàn)的前提和基礎(chǔ)在于將機(jī)頂盒發(fā)出的互動(dòng)電視信號(hào)轉(zhuǎn)化為IP分組數(shù)據(jù)包，而剛好RCS設(shè)備便是完成這一轉(zhuǎn)換的關(guān)鍵因素?；?dòng)電視信號(hào)通過(guò)RCS設(shè)備轉(zhuǎn)換成IP數(shù)據(jù)包，通過(guò)IP組播流的方式，用IP城域網(wǎng)（即“中繼網(wǎng)絡(luò)”）承載，回傳到監(jiān)控中心的監(jiān)控大屏，進(jìn)行遠(yuǎn)端統(tǒng)一監(jiān)控。遠(yuǎn)端控制和管理實(shí)現(xiàn)的原理也大同小異，要對(duì)機(jī)頂盒進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，只能使用紅外遙控的信號(hào)，所以我們只要將紅外遙控信號(hào)也用IP分組數(shù)據(jù)包的形式發(fā)送給機(jī)頂盒即可。通過(guò)學(xué)習(xí)好各種鍵位信息，將信號(hào)通過(guò)IP分組數(shù)據(jù)包的形式發(fā)送給遠(yuǎn)端的RCS設(shè)備，RCS設(shè)備在接收到紅外遙控的IP分組數(shù)據(jù)包后，通過(guò)紅外發(fā)射模塊，將其轉(zhuǎn)化為紅外遙控信號(hào)（簡(jiǎn)稱(chēng)“紅外信號(hào)”），直接發(fā)給機(jī)頂盒，完成對(duì)機(jī)頂盒的控制。有益效果：本發(fā)明不僅能遠(yuǎn)程控制機(jī)頂盒，而且能將遠(yuǎn)端畫(huà)面進(jìn)行回傳，實(shí)現(xiàn)控制回傳一體化；回傳監(jiān)控檢測(cè)點(diǎn)在遠(yuǎn)端機(jī)頂盒之下，而不是在遠(yuǎn)端IPQAM之下，收到的畫(huà)面等同于遠(yuǎn)端用戶(hù)感知到的畫(huà)面，將監(jiān)控畫(huà)面與最終用戶(hù)感知統(tǒng)一起來(lái)，確保監(jiān)控的準(zhǔn)確性；機(jī)頂盒的分布部署，將機(jī)頂盒分布部署在各個(gè)遠(yuǎn)端監(jiān)控點(diǎn)，有效的避免了集中部署帶來(lái)的控制管理上的混淆；部署快捷，不需要占用機(jī)房很大的空間，操作簡(jiǎn)單，集中將相關(guān)地址配置好之后，在遠(yuǎn)端接線完成后即可上線；系統(tǒng)架構(gòu)簡(jiǎn)便，不需要為此系統(tǒng)額外配置服務(wù)器等設(shè)備。附圖說(shuō)明圖1為現(xiàn)有的紅外控制模塊框圖；圖2為遠(yuǎn)程紅外控制的整體信號(hào)流程圖；圖3為互動(dòng)機(jī)頂盒遠(yuǎn)程紅外控制器的模塊框圖；圖4為紅外接收電路的電路圖；圖5為紅外發(fā)射電路的電路圖。具體實(shí)施方式下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例，進(jìn)一步闡明本發(fā)明，應(yīng)理解這些實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明而不用于限制本發(fā)明的范圍，在閱讀了本發(fā)明之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的各種等價(jià)形式的修改均落于本申請(qǐng)所附權(quán)利要求所限定的范圍。如圖2所示，本發(fā)明的工作過(guò)程如下：遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)（簡(jiǎn)稱(chēng)“計(jì)算機(jī)”）向機(jī)頂盒發(fā)送控制請(qǐng)求，通過(guò)中繼網(wǎng)絡(luò)傳輸該控制請(qǐng)求；遠(yuǎn)程紅外控制模塊（或稱(chēng)RCS設(shè)備）接收到由計(jì)算機(jī)發(fā)起的控制請(qǐng)求，并經(jīng)過(guò)紅外發(fā)射電路（或稱(chēng)“紅外發(fā)射模塊”）將其轉(zhuǎn)換為紅外遙控信號(hào)；RCS設(shè)備將紅外遙控信號(hào)發(fā)送給機(jī)頂盒；機(jī)頂盒根據(jù)紅外遙控信號(hào)，完成該指令，同時(shí)將實(shí)時(shí)畫(huà)面通過(guò)音視頻線傳輸給RCS設(shè)備；RCS設(shè)備接收到機(jī)頂盒傳來(lái)的實(shí)時(shí)畫(huà)面轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，并將其分組打包，以組播的方式發(fā)送到中繼網(wǎng)絡(luò)；監(jiān)控大屏從中繼網(wǎng)絡(luò)接收到RCS設(shè)備發(fā)出的組播視頻流，將其實(shí)時(shí)顯示在監(jiān)控大屏上。如圖3所示，（1）單片機(jī)b先通過(guò)紅外接收模塊（即前述“紅外接收電路”）l對(duì)遙控器a的紅外信號(hào)進(jìn)行學(xué)習(xí)，并將紅外信號(hào)進(jìn)行保存。當(dāng)遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)j通過(guò)中繼網(wǎng)絡(luò)i發(fā)出控制指令，由單片機(jī)b接收到指令后，將存儲(chǔ)的與指令相應(yīng)的紅外信號(hào)通過(guò)紅外發(fā)射模塊c發(fā)送給被控制的機(jī)頂盒g(shù)，機(jī)頂盒g(shù)收到紅外信號(hào)后通過(guò)內(nèi)部的處理器執(zhí)行，所得到的音視頻信號(hào)通過(guò)編碼器h進(jìn)行編碼、IP封裝后再通過(guò)中繼網(wǎng)絡(luò)i回傳到遠(yuǎn)程的監(jiān)控大屏k。由此實(shí)現(xiàn)了通過(guò)中繼網(wǎng)絡(luò)對(duì)遠(yuǎn)端的設(shè)備進(jìn)行紅外的操作控制，并通過(guò)中繼網(wǎng)絡(luò)回傳對(duì)應(yīng)的視頻內(nèi)容。（2）當(dāng)遠(yuǎn)端的設(shè)備出現(xiàn)故障，通過(guò)遠(yuǎn)程計(jì)算機(jī)j發(fā)出指令，經(jīng)由中繼網(wǎng)絡(luò)i到達(dá)單片機(jī)b，再下達(dá)指令給繼電器控制模塊f，繼電器控制模塊f可以對(duì)機(jī)頂盒g(shù)的電源進(jìn)行控制，起到重啟復(fù)位的功能。（3）如果有第三方設(shè)備d，單片機(jī)b可以通過(guò)外部接口e采集所需的數(shù)據(jù)，通過(guò)中繼網(wǎng)絡(luò)i將數(shù)據(jù)回傳。單片機(jī)可以通過(guò)紅外接收頭學(xué)習(xí)其他遙控器的紅外信號(hào)（或稱(chēng)“紅外指令”），并存儲(chǔ)在單片機(jī)中，另外為了能存儲(chǔ)更多的紅外遙控編碼（簡(jiǎn)稱(chēng)“紅外編碼”），此控制電路通過(guò)串口通訊來(lái)擴(kuò)展紅外編碼，可以將學(xué)習(xí)到的紅外編碼通過(guò)串口上傳到PC機(jī)保存在文件中，也可以通過(guò)串口將PC機(jī)保存的紅外編碼文件下載到本單片機(jī)控制終端貯存并通過(guò)紅外發(fā)射頭發(fā)射出去。在單片機(jī)的內(nèi)部同時(shí)寫(xiě)入了紅外編碼與解碼程序（這些程序都是現(xiàn)有的），還有部分存儲(chǔ)指令，其中解碼程序用于紅外的發(fā)射，而編碼程序用于對(duì)遙控器發(fā)射的紅外信號(hào)的接收與學(xué)習(xí)。紅外接收電路，如圖4所示。紅外接收電路最主要部分就是一體化紅外接收頭，它將紅外接收二極管、放大、解調(diào)、整形等電路做在一起，只有三個(gè)引腳。分別是+5V電源、地、信號(hào)輸出。此處一體化紅外接收頭采用NB1838，其光電檢測(cè)和前置放大器集成于同一封裝，中心頻率為37．9kHz。該一體化紅外接收頭能夠接收各種不同類(lèi)型的紅外遙控編碼信號(hào)，而且NB1838的環(huán)氧樹(shù)脂封裝結(jié)構(gòu)為其提供了一個(gè)特殊的紅外濾光器，對(duì)自然光和電場(chǎng)干擾有很強(qiáng)的防護(hù)性。NB1838的目的是對(duì)接收到各種紅外遙控編碼信號(hào)（簡(jiǎn)稱(chēng)“紅外信號(hào)”）進(jìn)行放大、檢波、整形，得到TTL電平，輸入至單片機(jī)中端口，經(jīng)過(guò)單片機(jī)編碼處理后生成紅外遙控編碼（簡(jiǎn)稱(chēng)“遙控碼”或“紅外編碼”），存儲(chǔ)在單片機(jī)中的外存儲(chǔ)器內(nèi)。紅外發(fā)射電路，如圖5所示。由于38kHz紅外遙控信號(hào)經(jīng)過(guò)紅外接收頭接收以后變成TTL電平，再經(jīng)過(guò)處理器處理后存儲(chǔ)在外存儲(chǔ)器內(nèi)。當(dāng)要還原紅外信號(hào)時(shí)，得先產(chǎn)38kHz載波信號(hào)。然后再把外存儲(chǔ)器中的遙控碼調(diào)制到38kHz載波信號(hào)上，才能夠如實(shí)還原出所學(xué)習(xí)的紅外信號(hào)。首先由單片機(jī)來(lái)產(chǎn)生38kHz載波信號(hào)，并把遙控碼調(diào)制到載波上，最后輸出已經(jīng)調(diào)制好的紅外脈沖信號(hào)（即“紅外信號(hào)”）。此時(shí)輸出的就是已調(diào)制到載波上的紅外脈沖信號(hào)，經(jīng)三極管9013和8050進(jìn)行兩級(jí)放大以驅(qū)動(dòng)紅外發(fā)射管輻射出940nm的紅外脈沖信號(hào)。在搭建發(fā)射電路時(shí)候得如果采用一級(jí)放大電路，紅外發(fā)送管所發(fā)出的紅外線光信號(hào)弱，可遙控距離十分有限。經(jīng)過(guò)多次實(shí)驗(yàn)表明，一級(jí)放大可遙控距離大概只有1m左右，不能達(dá)到用戶(hù)的使用要求。因此此處加上了二級(jí)放大電路使其有效距離可在5～10m，基本滿(mǎn)足用戶(hù)的遙控距離需要。接收紅外指令時(shí)，紅外線光信號(hào)經(jīng)過(guò)紅外接收頭后變成TTL信號(hào)（晶體管-晶體管邏輯電平信號(hào)）,并把格式反向,再輸入單片機(jī)的外部中斷腳INT0，并通過(guò)編碼后存到單片機(jī)中。在發(fā)揮遠(yuǎn)程紅外遙控的作用前，要先對(duì)遠(yuǎn)程紅外控制模塊進(jìn)行“學(xué)習(xí)”，即先將機(jī)頂盒的紅外信號(hào)記憶到遠(yuǎn)程紅外控制模塊的單片機(jī)中。學(xué)習(xí)過(guò)程：將機(jī)頂盒遙控器對(duì)準(zhǔn)遠(yuǎn)程紅外控制模塊的一體化紅外接收頭，將每一個(gè)按鍵都按一遍，紅外接收頭將接收到的機(jī)頂盒遙控器的鍵值轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，經(jīng)過(guò)單片機(jī)編碼后存儲(chǔ)到單片機(jī)中，客戶(hù)端PC機(jī)控制單片機(jī)存儲(chǔ)的進(jìn)程。發(fā)送紅外指令時(shí)，先把預(yù)存在電腦中的指令設(shè)置在單片機(jī)相應(yīng)的存儲(chǔ)位上，再由單片機(jī)將指定的紅外編碼解碼后再轉(zhuǎn)為紅外信號(hào)發(fā)出。另外，為了提高傳輸信號(hào)的抗干擾能力，還需將解碼后的電信號(hào)調(diào)制在較高頻率的載波上發(fā)射。設(shè)計(jì)的載波頻率為38khz，可采用CMOS門(mén)電路構(gòu)成的脈沖調(diào)制振蕩電路實(shí)現(xiàn)。