CN101067897A - 一种基于蓝牙的数字电视机遥控器及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于蓝牙的数字电视机遥控器及方法，使用户既能通过耳机移动收听电视声音，又能将多媒体存储设备中的内容通过该遥控器在电视机上进行显示和播放。其技术方案为：该遥控器包括：IR芯片、存储卡读写接口模块、蓝牙芯片，蓝牙芯片接收电视机的连接请求和蓝牙音频信号，接收微控制器获得的数据并发送至电视机；微控制器，包括：蓝牙协议栈单元，在嵌入式实时操作系统中建立蓝牙协议栈，控制蓝牙芯片的数据传输；存储卡读写控制单元，控制存储卡的读写；红外控制单元，控制IR芯片的发射；音频处理单元，解码并输出蓝牙音频信号；解码单元，接收存储设备中的数据并解码；播放单元，播放解码后的数据。本发明应用于蓝牙通信领域。

Description

一种基于蓝牙的数字电视机遥控器及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种遥控装置及其控制方法，尤其涉及用于具有蓝牙接口的数字电视机的智能遥控器装置及其控制方法。

背景技术

随着蓝牙通讯技术的不断发展，其成本越来越低，蓝牙通讯技术被广泛运用于个人通信领域、计算机网络和消费类电子产品中。目前市场上出现了多种采样蓝牙技术的音乐播放器遥控器，可用于远程操作各自对应的数码娱乐设备，以替代传统的“本地控制”。

对于数字电视机来说，传统的遥控器仅仅是通过红外(IR)发射方式发送控制码至数字电视机以完成操控数字电视的功能。申请号为200710036514.2的“用于传输语音的蓝牙数字电视方法及装置”的发明专利申请提出了一种在具有嵌入式实时操作系统的数字电视机中实现蓝牙语音传输的技术，申请号为200710036515.7的“用于传输图片的蓝牙数字电视方法及装置”的发明专利申请提出了一种在具有嵌入式实时操作系统的数字电视机中实现图片的蓝牙无线传输和显示技术。

传统的遥控器不带有蓝牙通讯接口，无法实现如下的功能：(1)与数字电视机建立蓝牙连接后接收并播放来自电视机的高保真蓝牙音频信号；(2)与数字电视机建立蓝牙连接后将存储设备(U盘、SD卡、CF卡等)中的图片或者音乐传送至电视机上予以显示和播放，从而实现蓝牙遥控器和电视机之间的多媒体数据的双向传输。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种基于蓝牙的数字电视机遥控器，使用户可以通过有线立体声耳机移动收听电视节目的声音。

本发明的目的在于提供了另一种基于蓝牙的数字电视机遥控器，使用户可以将多媒体存储设备中的内容通过该遥控器在电视机上进行显示和播放。

本发明的目的在于提供了又一种基于蓝牙的数字电视机遥控器及其遥控控制方法，使得用户既可以通过有线立体声耳机移动收听电视节目的声音，又可以将多媒体存储设备中的内容通过该遥控器在电视机上进行显示和播放。

本发明的技术方案为：本发明提出了一种基于蓝牙的数字电视机遥控器，接收来自数字电视机的蓝牙音频信号并输出，该遥控器包括：

IR芯片，将包含遥控码信息的红外信号发射至数字电视机；

蓝牙芯片，接收来自数字电视机的连接请求，接收来自数字电视机的蓝牙音频信号；

微控制器，包括：

蓝牙协议栈单元，在嵌入式实时操作系统中建立蓝牙协议栈，通过该蓝牙协议栈对该蓝牙芯片的数据传输进行控制；

红外控制单元，对该IR芯片的发射进行控制；

音频处理单元，对接收到的蓝牙音频信号进行解码并输出。

上述的基于蓝牙的数字电视机遥控器，其中，该音频处理单元外接耳机或者扬声器。

上述的基于蓝牙的数字电视机遥控器，其中，该蓝牙协议栈包括：

逻辑链路控制与适配协议，位于基带协议之上，向上层提供面向连接和无连接的数据服务，主要包括协议复用、分组的分割和重组以及分组提起；

服务发现协议，是基于客户/服务器结构的协议，服务器维护一个服务记录表，描述该服务器的服务特征，客户通过发送一个服务发现协议请求从服务器记录表中索取服务信息；

对象交换协议，定义文件传输的应用协议；

音频分布式传输协议，用于接收来自数字电视机的音频信号，采用一个加载于逻辑链路控制与适配协议层上的等时数据信道，在该音频分布式传输协议和逻辑链路控制与适配协议之间是音/视频分布式传输协议，该传输协议定义了音频和视频流的传输机制。

本发明还提出了一种基于蓝牙的数字电视机遥控器，在该遥控器中的多媒体数据传输至数字电视机，该遥控器包括：

存储卡读写接口模块，支持对该遥控器外接的存储设备的数据读写；

IR芯片，将包含遥控码信息的红外信号发射至数字电视机；

微控制器，包括：

蓝牙协议栈单元，在嵌入式实时操作系统中建立蓝牙协议栈，通过该蓝牙协议栈对蓝牙芯片的数据传输进行控制；

存储卡读写控制单元，实现对存储卡的读写控制；

红外控制单元，对该IR芯片的发射进行控制；

蓝牙芯片，接收来自数字电视机的连接请求，接收来自该微控制器从该存储卡读写接口模块获得的数据并将其发送至数字电视机。

上述的基于蓝牙的数字电视机遥控器，其中，该微控制器还包括：

解码单元，接收存储设备中的数据，进行解码；

播放单元，播放经该解码单元解码的数据。

上述的基于蓝牙的数字电视机遥控器，其中，该蓝牙协议栈包括：

逻辑链路控制与适配协议，位于基带协议之上，向上层提供面向连接和无连接的数据服务，主要包括协议复用、分组的分割和重组以及分组提起；

服务发现协议，是基于客户/服务器结构的协议，服务器维护一个服务记录表，描述该服务器的服务特征，客户通过发送一个服务发现协议请求从服务器记录表中索取服务信息；

对象交换协议，定义文件传输的应用协议；

音频分布式传输协议，用于接收来自数字电视机的音频信号，采用一个加载于逻辑链路控制与适配协议层上的等时数据信道，在该音频分布式传输协议和逻辑链路控制与适配协议之间是音/视频分布式传输协议，该传输协议定义了音频和视频流的传输机制。

本发明另外提出了一种基于蓝牙的数字电视机遥控器，接收来自数字电视机的蓝牙音频信号并输出，同时将遥控器中的多媒体数据传输至数字电视机，该遥控器包括：

IR芯片，将包含遥控码信息的红外信号发射至数字电视机；

存储卡读写接口模块，支持对该遥控器外接的存储设备的数据读写；

蓝牙芯片，接收来自数字电视机的连接请求，接收来自数字电视机的蓝牙音频信号，接收来自微控制器从该存储卡读写接口模块获得的数据并将其发送至数字电视机；

微控制器，包括：

蓝牙协议栈单元，在嵌入式实时操作系统中建立蓝牙协议栈，通过该蓝牙协议栈对该蓝牙芯片的数据传输进行控制；

存储卡读写控制单元，实现对存储卡的读写控制；

红外控制单元，对该IR芯片的发射进行控制；

音频处理单元，对接收到的蓝牙音频信号进行解码并输出；

解码单元，接收存储设备中的数据并进行解码；

播放单元，播放经该解码单元解码的数据。

上述的基于蓝牙的数字电视机遥控器，其中，该蓝牙协议栈包括：

逻辑链路控制与适配协议，位于基带协议之上，向上层提供面向连接和无连接的数据服务，主要包括协议复用、分组的分割和重组以及分组提起；

服务发现协议，是基于客户/服务器结构的协议，服务器维护一个服务记录表，描述该服务器的服务特征，客户通过发送一个服务发现协议请求从服务器记录表中索取服务信息；

对象交换协议，定义文件传输的应用协议；

音频分布式传输协议，用于接收来自数字电视机的音频信号，采用一个加载于逻辑链路控制与适配协议层上的等时数据信道，在该音频分布式传输协议和逻辑链路控制与适配协议之间是音/视频分布式传输协议，该传输协议定义了音频和视频流的传输机制。

上述的基于蓝牙的数字电视机遥控器，其中，该音频处理单元外接耳机或者扬声器。

基于上述的遥控器，本发明提出了一种基于蓝牙的遥控器控制方法，包括：

建立数字电视机与蓝牙遥控器之间的连接；

遥控器读取所连接的存储设备中的数据文件，使用蓝牙协议栈中的对象交换协议将遥控器从存储设备获得的数据文件传输至数字电视机，然后在数字电视机上进行浏览和播放；

与此同时，使用蓝牙协议栈中的音频分布式传输协议将数字电视机的蓝牙音频信号传输至遥控器，通过遥控器进行播放和输出。

本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明通过在遥控器中集成微处理器和蓝牙芯片，通过USB总线、UART、GPIO、内存地址映射等多种方式操控蓝牙芯片，实现遥控器与电视机之间的蓝牙连接。在遥控器内集成多功能读卡器芯片，通过USB总线协定，实现MMC卡、SD卡、记忆棒(memory stick)等常用存储卡的读写访问。本发明通过软件实现蓝牙OBEX协议，支持存储卡或U盘中的图片、音乐在电视机端的浏览和访问；通过软件实现蓝牙A2DP协议，以支持高质量数字电视音频在遥控器端的解码和输出。

附图说明

图1是本发明的基于蓝牙的数字电视机遥控器的第一实施例的原理图。

图2是具有蓝牙协议栈的操作系统内核原理框图。

图3是蓝牙音频传输模型图。

图4是本发明的基于蓝牙的数字电视机遥控器的第二实施例的原理图。

图5是蓝牙文件传输模型图。

图6是本发明的基于蓝牙的数字电视机遥控器的第三实施例的原理图。

图7是本发明的遥控器与数字电视机的连接方法示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。

图1示出了本发明的基于蓝牙的数字电视机遥控器的第一实施例的原理。请参见图1，遥控器10包括：微控制器(MCU)11、IR芯片12和蓝牙芯片13，其中微控制器11进一步包括红外控制单元110、蓝牙协议栈单元111和音频处理单元112。本实施例中的遥控器10接收来自数字电视机的蓝牙音频信号并予以输出。

IR芯片12实现传统遥控器的红外发射功能，将包含遥控码信息的红外信号发射至数字电视机，而且还可以通过微控制器11的控制进行遥控码的自学习从而实现完成遥控的功能。红外控制单元110连接IR芯片12，对IR芯片12的发射进行控制。

蓝牙芯片13主要实现蓝牙无线传输的功能，一方面接收来自数字电视机的连接请求，一方面接收来自数字电视机的蓝牙音频信号并按USB规范传输至音频处理单元112。蓝牙协议栈单元111在嵌入式实时操作系统中建立蓝牙协议栈，通过蓝牙协议栈对蓝牙芯片13的数据传输进行控制。

蓝牙协议栈是基于嵌入式实时操作系统的，在操作系统中的位置与TCP/IP协议栈类似，属于操作系统内核。操作系统内核请参见图2所示，主要分为三层：系统调用层、内核子系统层以及底层硬件驱动。系统调用层对应用程序提供系统调用接口，系统调用接口直接和内核子系统交互。内核子系统包括进程管理、内存管理、文件系统、设备控制以及网络。进程管理控制CPU实现多进程和任务调度，内存管理通过内存管理器管理系统内存，设备对应具体外设的抽象，网络通过各种网络协议控制网络接口，实现网络通讯。

实现蓝牙协议栈的中间协议层包括逻辑链路控制与适配协议(L2CAP)、服务发现协议(SDP)、对象交换协议(0BEX)、音频分布式传输协议(A2DP)，通过HCI接口驱动位于操作系统的软件支持层的蓝牙模块。请同时参见图3所示的蓝牙音频传输模型，逻辑链路控制与适配协议(L2CAP)是数据链路的一部分，位于基带协议之上。L2CAP向上层提供面向连接和无连接的数据服务，主要功能包括：协议的复用能力、分组的分割和重组以及分组提起。服务发现协议(SDP)是一种基于客户/服务器结构的协议，它为客户应用提供一种发现服务器所提供的服务和服务属性的机制。服务的属性包括服务类型以及使用服务所需的机制或协议信息。服务器维护一个服务记录表，描述该服务器的服务特性，客户可以通过发送一个SDP请求从服务器记录表中索取服务信息。OBEX协议起源于IrOBEXs，IrOBEXs是由IrDAD定义的会话协议。HCI协议提供了一种访问蓝牙硬件能力的通用接口。A2DP协议采用一个加载于L2CAP层上的等时数据信道，在A2DP和L2CAP之间是音/视频分布式传输协议，该协议层定义了音频和视频流的传输机制。在蓝牙模块上，HCI固件通过访问基带命令、链路管理命令、硬件状态寄存器、控制寄存器以及事件寄存器实现对蓝牙硬件的HCI命令。

蓝牙芯片13从数字电视机获得音频信号传送至音频处理单元112，由音频处理单元112对音频信号进行解码并输出。音频处理单元112外接有线耳机14或者扬声器等其他音频信号播放设备。

图4示出了本发明的基于蓝牙的数字电视机遥控器的另一实施例。请参见图4，遥控器20包括：微控制器21、IR芯片22、蓝牙芯片23、存储卡读写接口模块24。其中微控制器21进一步包括：红外控制单元210、蓝牙协议栈单元211、存储卡读写控制单元212、解码单元213和播放单元214。本实施例中的遥控器20实现了将遥控器中的多媒体数据传输至数字电视机。

红外控制单元210对IR芯片22的红外发射进行控制，发射的红外信号主要包括遥控器的遥控码。蓝牙芯片23一方面可接收来自数字电视机的连接请求，一方面接收来自微控制器21从存储卡读写接口模块24获得的多媒体数据并将其发送至数字电视机。

存储卡读写控制单元212控制存储卡读写接口模块24对外接的存储卡25进行数据读写。读取到的多媒体数据(图片或音频)可以经过解码单元213解码后再通过播放单元214予以播放。或者读取到的多媒体数据在蓝牙协议栈单元211的控制下，经蓝牙芯片23发送至数字电视机，从而在数字电视机中予以播放。

蓝牙协议栈单元211是基于嵌入式实时操作系统的，其原理与第一实施例相同，在此不再赘述。请同时参见图5所示的蓝牙文件传输模型，在多媒体数据的蓝牙传输中，主要是利用OBEX协议来交换对象，对象可以是文件或文件夹。文件夹传输规范依赖于串口规范和通用接入规范，使用OBEX来定义应用协议。文件交换定义了两个设备的角色：客户机和服务器。蓝牙遥控器作为服务器，数字电视机作为客户机，遥控器向数字电视机开放所挂载的存储设备，为数字电视机读取存储设备中文件夹目录和内容的能力，供数字电视机端图片浏览和音乐播放使用。

图6示出了本发明的基于蓝牙的数字电视机遥控器的另一实施例。请参见图6，遥控器30包括：微控制器31、IR芯片32、蓝牙芯片33、存储卡读写接口模块34。其中微控制器31进一步包括：红外控制单元310、蓝牙协议栈单元311、存储卡读写控制单元312、解码单元313、播放单元314和音频处理单元315。本实施例中的遥控器30即能实现接收来自数字电视机的蓝牙音频信号并予以输出，又能实现将遥控器中的多媒体数据传输至数字电视机。

红外控制单元310控制IR芯片32的红外信号的发射。蓝牙协议栈单元311通过蓝牙协议栈实现对蓝牙芯片33的数据传输进行控制。蓝牙芯片33一方面接收来自数字电视机的连接请求，一方面接收来自数字电视机的蓝牙音频信号，一方面接收来自微控制器31从存储卡读写接口模块34获得的数据并将其发送至数字电视机。

蓝牙芯片33从数字电视机接收到的蓝牙音频信号传输至音频处理单元315，音频处理单元对信号进行解码后输出至外接的有线耳机36。而存储卡读写接口模块34从存储卡接收到的多媒体数据经读写控制单元312，可以经解码单元313解码后通过播放单元314予以播放，也可以在蓝牙协议栈单元311的控制下经由蓝牙芯片33传输至数字电视机。

蓝牙协议栈是基于嵌入式实时操作系统的，协议栈的内部原理同上述的实施例，因此不再赘述。其中的OBEX协议支持存储卡中的多媒体数据传输至数字电视机中浏览和播放，A2DP协议支持数字电视机中的音频信号传输至遥控器中解码并输出。

基于这一遥控器实施例，本发明还提出了一种蓝牙遥控器的连接与控制方法。请参见图7，首先描述数字电视机和遥控器已经经过绑定的操作方法，当遥控器进入数字电视机的蓝牙有效范围时，数字电视机使用已保存的PIN码自动连接遥控器。连接成功后数字电视机使用OBEX协议获取遥控器端存储设备中的多媒体文件(图片或者音乐文件)进行浏览或播放，同步地，遥控器提供OBEX服务，将所需浏览或播放的文件传输至数字电视机。遥控器如需播放数字电视机的音频信号，则使用A2DP协议将音频传输至遥控器，遥控器接收、解码后播放音频。

当然，如果遥控器在使用之前还没有和数字电视机进行过绑定，则在使用前需经以下过程：首先将遥控器置于可被查找状态，然后通过数字电视机的蓝牙查找蓝牙设备，当发现蓝牙遥控器后使用PIN码绑定蓝牙遥控器，遥控器校验PIN码，响应电视机的绑定。

上述实施例是提供给本领域普通技术人员来实现或使用本发明的，本领域普通技术人员可在不脱离本发明的发明思想的情况下，对上述实施例做出种种修改或变化，因而本发明的保护范围并不被上述实施例所限，而应该是符合权利要求书提到的创新性特征的最大范围。

Claims (10)

1一种基于蓝牙的数字电视机遥控器，接收来自数字电视机的蓝牙音频信号并输出，该遥控器包括：

IR芯片，将包含遥控码信息的红外信号发射至数字电视机；

蓝牙芯片，接收来自数字电视机的连接请求，接收来自数字电视机的蓝牙音频信号；

微控制器，包括：

蓝牙协议栈单元，在嵌入式实时操作系统中建立蓝牙协议栈，通过该蓝牙协议栈对该蓝牙芯片的数据传输进行控制；

红外控制单元，对该IR芯片的发射进行控制；

音频处理单元，对接收到的蓝牙音频信号进行解码并输出。

2根据权利要求1所述的基于蓝牙的数字电视机遥控器，其特征在于，该音频处理单元外接耳机或者扬声器。

3根据权利要求1所述的基于蓝牙的数字电视机遥控器，其特征在于，该蓝牙协议栈包括：

逻辑链路控制与适配协议，位于基带协议之上，向上层提供面向连接和无连接的数据服务，主要包括协议复用、分组的分割和重组以及分组提起；

服务发现协议，是基于客户/服务器结构的协议，服务器维护一个服务记录表，描述该服务器的服务特征，客户通过发送一个服务发现协议请求从服务器记录表中索取服务信息；

对象交换协议，定义文件传输的应用协议；

音频分布式传输协议，用于接收来自数字电视机的音频信号，采用一个加载于逻辑链路控制与适配协议层上的等时数据信道，在该音频分布式传输协议和逻辑链路控制与适配协议之间是音/视频分布式传输协议，该传输协议定义了音频和视频流的传输机制。

4一种基于蓝牙的数字电视机遥控器，在该遥控器中的多媒体数据传输至数字电视机，该遥控器包括：

存储卡读写接口模块，支持对该遥控器外接的存储设备的数据读写；

IR芯片，将包含遥控码信息的红外信号发射至数字电视机；

微控制器，包括：

蓝牙协议栈单元，在嵌入式实时操作系统中建立蓝牙协议栈，通过该蓝牙协议栈对蓝牙芯片的数据传输进行控制；

存储卡读写控制单元，实现对存储卡的读写控制；

红外控制单元，对该IR芯片的发射进行控制；

蓝牙芯片，接收来自数字电视机的连接请求，接收来自该微控制器从该存储卡读写接口模块获得的数据并将其发送至数字电视机。

5根据权利要求4所述的基于蓝牙的数字电视机遥控器，其特征在于，该微控制器还包括：

解码单元，接收存储设备中的数据，进行解码；

播放单元，播放经该解码单元解码的数据。

6根据权利要求4所述的基于蓝牙的数字电视机遥控器，其特征在于，该蓝牙协议栈包括：

逻辑链路控制与适配协议，位于基带协议之上，向上层提供面向连接和无连接的数据服务，主要包括协议复用、分组的分割和重组以及分组提起；

服务发现协议，是基于客户/服务器结构的协议，服务器维护一个服务记录表，描述该服务器的服务特征，客户通过发送一个服务发现协议请求从服务器记录表中索取服务信息；

对象交换协议，定义文件传输的应用协议；

音频分布式传输协议，用于接收来自数字电视机的音频信号，采用一个加载于逻辑链路控制与适配协议层上的等时数据信道，在该音频分布式传输协议和逻辑链路控制与适配协议之间是音/视频分布式传输协议，该传输协议定义了音频和视频流的传输机制。

7一种基于蓝牙的数字电视机遥控器，接收来自数字电视机的蓝牙音频信号并输出，同时将遥控器中的多媒体数据传输至数字电视机，该遥控器包括：

IR芯片，将包含遥控码信息的红外信号发射至数字电视机；

存储卡读写接口模块，支持对该遥控器外接的存储设备的数据读写；

蓝牙芯片，接收来自数字电视机的连接请求，接收来自数字电视机的蓝牙音频信号，接收来自微控制器从该存储卡读写接口模块获得的数据并将其发送至数字电视机；

微控制器，包括：

蓝牙协议栈单元，在嵌入式实时操作系统中建立蓝牙协议栈，通过该蓝牙协议栈对该蓝牙芯片的数据传输进行控制；

存储卡读写控制单元，实现对存储卡的读写控制；

红外控制单元，对该IR芯片的发射进行控制；

音频处理单元，对接收到的蓝牙音频信号进行解码并输出；

解码单元，接收存储设备中的数据并进行解码；

播放单元，播放经该解码单元解码的数据。

8根据权利要求7所述的基于蓝牙的数字电视机遥控器，其特征在于，该蓝牙协议栈包括：

逻辑链路控制与适配协议，位于基带协议之上，向上层提供面向连接和无连接的数据服务，主要包括协议复用、分组的分割和重组以及分组提起；

服务发现协议，是基于客户/服务器结构的协议，服务器维护一个服务记录表，描述该服务器的服务特征，客户通过发送一个服务发现协议请求从服务器记录表中索取服务信息；

对象交换协议，定义文件传输的应用协议；

音频分布式传输协议，用于接收来自数字电视机的音频信号，采用一个加载于逻辑链路控制与适配协议层上的等时数据信道，在该音频分布式传输协议和逻辑链路控制与适配协议之间是音/视频分布式传输协议，该传输协议定义了音频和视频流的传输机制。

9根据权利要求7所述的基于蓝牙的数字电视机遥控器，其特征在于，该音频处理单元外接耳机或者扬声器。

10一种基于蓝牙的遥控器控制方法，包括：

建立数字电视机与蓝牙遥控器之间的连接；

遥控器读取所连接的存储设备中的数据文件，使用蓝牙协议栈中的对象交换协议将遥控器从存储设备获得的数据文件传输至数字电视机，然后在数字电视机上进行浏览和播放；

与此同时，使用蓝牙协议栈中的音频分布式传输协议将数字电视机的蓝牙音频信号传输至遥控器，通过遥控器进行播放和输出。

Images