搭建一个多媒体家庭控制中心

搭建一个多媒体家庭控制中心上网时间：2006年09月25日家庭多媒体中心如雨后春笋般的出现在各商店中，但其中大部分都是相对封闭的盒子或是完全成熟的PC机。当然，像我这样的工程师都喜欢盘根究底，知其然之后，更要知其所以然，正因为此，本文准备搭建一个应用相当广泛的多媒体家庭控制中心(见图1)，其前端配备夏普的Aquos LC-37D40U 37英寸高清电视(HDTV)(见图2)。 这是一个很有趣的项目，相当庞大，我不得不把它分为4个部分，不包括其中所用的每个产品的使用范围。这是第一部分。 * 第一部分：基本系统及网络* 第二部分：SageTV PVR* 第三部分：Insteon功率管理* 第四部分：Elk家庭管理及安全性 这第一部分概述了如何搭建包括夏普HDTV在内的主要系统。由于采用了大量无线产品，故用户不会被拴在电视机前，也不必使用各种电缆。这种系统支持S-视频输出，因此可以很容易地使用原有的电视机，无需购买新的HDTV。 该系统的主要特性之一是支持PVR(个人视频录像机)。这是ATI提供的组件包的一部分，但正如Hauppauge等供应商的类似组件一样，该软件是为PC机使用而设计的。虽然系统是一台PC机，但其接口还需要更多的灵活性，分辨率也没有达到传统PC LCD的标准。如前所列，第二部分将探讨SageTV。 SageTV是一种完善复杂的电视管理系统，支持远程PC机和Hauppauge MVP等设备。本文将研究SageTV支持软件是如何与带有MVP的系统整合在一起的，从而使用户能够录制任何设备上的电视节目，稍后再在同一台远程设备上观看，而不限于主体电视。 系统的家庭管理方面也分为两篇文章进行讨论。第一篇探讨各种基于Insteon的软件解决方案。第二篇介绍Elk的一种更为传统的有线解决方案。后者涉及家庭安全性和HVAC支持等领域。尽管无线技术是这一系列文章的主要焦点，但有线仍有其用武之地。例如，Elk系统与火警设备结合在一起就是商用级的有线解决方案，由一个安装在底座上的中央电池备份盒供电。 本项目的确已酝酿多时，但我终于完成了大部分工作。Elk系统使用了少量有线设备，由于在阁楼布线颇需一点时间，我尚未完成部署。 首先，让我们看看整个项目涉及的元件。每个产品的详细属性均可通过本文开篇时列出的链接查询。同样的，与该系列文章每一部分相关的每个产品都将有相应的文章介绍。 系统元件 主系统中心围绕着系统中最大、最昂贵、最醒目的部分，即夏普LC-37D40U HDTV。这是一台带有包括HDMI和S视频的高清输入的独立的电视，具有自己的扬声器系统，故无需任何外接元件或音频设备，不过许多高保真音响爱好者可能会将之插入到他们自己的放大器中。 连接LC-37D40U的是一台采用了最新c7处理器的VIA EPIA EN 15000母板PC机。它具有HDTV输出端子，但我们没有相应的适配器，故以S视频端子代替，效果非常好。电脑母板安装在Mini-ITX主板供应商Logic Supply公司的Casetronic C137 Mini-ITX机箱中。用户可以从中获得系统的大部分硬件，除了HDTV之外。机箱上有一个电源开关和两个插口，一个插口用于能够通过一个适配器处理其它闪存格式的FB-4652 CF卡转接IDE适配器，另一个用于细线电缆DVD录像机。 机箱带有Western Digital的500Gbyte Caviar SE16 SATA2硬盘。鉴于这只是一个实验，故我们没有选择大容量硬盘，不过它仍是一个很棒的范例。但倘若真实系统的PVR具体情况需要，就是另一回事了。因为录制的视频可能比垃圾邮件蚕食空间的速度还要快。DVD电影即是一例。常规DVD的容量大约在5GB左右，大多数电影采用双面DVD存储，故容量加倍。即使接受了一种更高的压缩率，数小时长的节目也需至少1GB的存储空间。几百小时的视频节目可能看起来非常庞大，故不得不烧录到DVD上或是予以删除。 PVR支持由ATI提供。其实我比较过ATI TV Wonder Pro($99)和价格稍高些的ATI HDTV Wonder($119, 带有远程功能和电视天线为$199)。用户的选择应该根据自己打算电视捕获卡和什么设备相连接来决定。 须记住，到2007年，空中下载HDTV将成为必备条件，为期已不远了。而在2010-2015年间，将全面停止模拟电视信号的播出。通过有线电视或卫星电视的转换器或机顶盒，仍然可使用模拟电视信号和ATI TV Wonder Pro，不过用户将需要配置ATI HDTV Wonder来支持HDTV。当然，ATI HDTV Wonder也能够处理模拟电视信号，因此即使价格较贵，也是物有所值的。 ATI板和夏普HDTV都配备有自己的遥控器。前者是RF，后者是IR(红外)。至于键盘，我选择了罗技的diNovo Media Desktop Laser。这种时髦的三件式套装包含了蓝牙鼠标、键盘和扩充键盘(keypad)。后者只比遥控器大一点点，但利用一个双向接口通过内置LCD显示器即可以提供大部分相同的功能。 我不知道别人怎么样，可我的房子装设了话音和网络服务用的有线电缆(Arcnet，同轴以太网和CAT5)。不幸地是，有一个地方连线不正确，这就是放置电视的房间。VIA母板具有内置以太网功能，但连接Belkin 802.11g接入点的Belkin 802.11g USB适配器已提供了到以太网和家里其余PC机的必要连接。 USB支持仍然是很重要的，可系统机箱的前端面板上没有USB插口。取而代之，我采用了流行的Belkin F5U237v1高速USB2.0 7端口集线器作为顶端的一对连接器，它非常适合于存储棒和照相机、iPod等瞬态设备的连接。 此外，若把系统放置在夏普HDTV的地盘上，也会产生一些问题，比如扫描仪和打印机等设备的位置不合适。虽然可以通过网络进行连接，不过这需要一台外设共享的PC机或具有网络功能的设备，比如通过中央系统远程使用的网络打印机。这两类设备我都有，但大多数人则未必。幸运的是，尚有一种替代方案，例如Lantronix Ubox USB/Ethernet Bridge。把这种小设备接入以太网，则插入到Ubox的USB设备看起来就好像是多媒体PC机上的应用软件一样，仿佛是本地连接的。或者，更好的是，这种链接是动态的，这样就能够拥有一个可被网络上的各个计算机排队访问的USB打印机。有关这种设备下面将予以详述。前面概括了系统级方面的工作。这些元件的组装本文稍后介绍，现在先快速总结一下第三部分和第四部分的元件。第二部分专门阐释SageTV软件。 有关Insteon硬件支持的知识在“Insteon Now”一文(见ED在线11782)有述。该文介绍了可以在整个房屋内随处使用的Insteon开关和功率控制模块的使用范围。这一次要增加的是USB PowerLinc控制器和两个不同的家庭控制软件包。把PowerLinc插入到多媒体PC机中，就可以从电视上查看到房屋的电源状态信息。除了可以通过宏命令按单个按钮就一次性控制多个设备之外，也可以直接管理或以调度的方式控制各个设备。 Insteon产品在SmartHome公司有供货。此外，SmartHome还提供两款安全摄像机(security camera)，本文也将介绍。一款是7545IR Day/Night无线摄像机&接收器，可以插入到同样具有复合视频输入端子的ATI TV捕获卡中。Smarthome Vidi安全摄像机是一种以太网附加设备，不同于其它摄像机，它通过内置伺服电路可以进行方位重定。 最后，第四部分介绍了Elk M1G家庭控制系统。这种系统以Elk的控制盒为中心，该控制盒通常放置在底座上，或者是僻远的储藏室里，它拥有自己的电池备份电源，可与烟雾警报器、运动检测器等有线设备连接。对多媒体系统，则通过Insteaon PowerLinc连接，从而让控制程序能够在多媒体PC机上运行，提供控制和状态信息。SmartHome公司有M1G供货。 到此，系统的安装和配置已花费了一些时间。最终结果是一个到处布满电缆的屋子，加上一个醒目的中央控制。之外，我还有一些事情工作进行，比如语音控制，但这是另一篇文章的主题了。而且，我尚未完全转入Elk有能力处理的HVAC支持，不过对我而言，眼下这不仅仅是一个需要时间考虑的问题，因为我希望确保当我在修补中央系统时，若这些东西不能正常工作，我仍然能够备份到专用系统。接下来就是放心运行了，尽管此时夏普HDTV已变为一个查看设备。 至此，我们可以开始搭建系统了。一旦完成，就有了我们的PVR系统。此外，还有一台接入互联网和远程USB外设的PC机。一定要仔细阅读各个产品的产品说明，因为在搭建系统时，我会时时提及或使用相关功能。 若以前曾搭建过Mini-ITX系统，这一部分的内容就十分简单易懂。若曾搭建过PC机，那么准备一些必备配件。在Casetronic C137机箱中，每一样东西都有其明确的位置(见图3)。第一件事是打开机箱，除风扇和前端面板的电子元件外把所有东西都拆卸下来(图4)，包括电源板和光驱托架，以便于安装VIA EPIA EN 15000母板(图5)和布线。 先放入代替的VIA背板，再插入EN 15000母板。用四个螺钉固定住。母板上安装有处理器，因此唯一需要增加的东西是内存条和PCI扩充卡。这些部件都是购买Logic Supply机箱时附带的(图6)。扩充卡上只有一个插槽可用，因为3.5-in Western Digital硬驱占据了第二个插槽的地方。如果采用2.5英寸硬盘，则可以安装两个PCI卡。 下一步是加载Western Digital Caviar SE16硬盘。首先将之固定在稍早从机箱卸下的驱动器托盘上，再利用单个螺钉把托盘固定在机箱上。托盘的标签位于在另一边。然后把SATA电缆和电源电缆连接到硬盘上(图7). Logic Supply公司的FB-4652 CF转IDE适配器(图8)是可选器件。机箱前端有一个薄薄的插槽，用于CF闪存设备。该适配器安装在机箱底座上，通过插槽露出CF闪存插座。电源安装在适配器顶端(图9)。如果把每样东西都堆叠好并用螺钉拧紧，这是一件很简单的事。最好先连接IDE电缆和适配器，否则一旦所有器件都拧紧固定后就很难操作了。 这时，我开始连接母板的电源电缆。接下来是安装Logic Supply的薄线插槽进出式(Slot Loading)DVD刻录机。不要忘了购买IDE转接细线适配器，其被螺钉固定在DVD刻录机后端(图10)。在安装适配器之前，先把驱动器装在托架上，以固定驱动器并与前面板和后面板相连，使系统稳定。但连接IDE和SATA电缆前不要拧紧托架螺钉。EN 15000有两个IDE连接器，这样就可以非常轻松地连接DVD刻录机和CF闪存适配器。可以使用单根电缆和单个适配器，但须确保电缆足够长。 此外，还需确保前端面板电子部件的电缆已与电源开关等组件连接。若托架已安装好，这项工作就有点棘手，需要耐心和手巧，但安装前进行就容易多了。最后，当每个元件都和母板连接上后，拧紧固定托架的螺钉。 最后一步是安装ATI TV卡。我逐一试过，但一次只能在机箱中安装一个(图11)。必须确保扩充卡适配器滑入光驱托架的槽口(图12)。 注：尽管一次只可能安装一个扩充卡，但可以把机箱后端的第二个插槽作为它用，比如第二个串行端口，USB或1394端口。母板上带有配置头，Logic Supply等许多公司都有电缆/托架供货。 现在到了经由系统的USB dongle把系统和Logitech公司diNovo Media Desktop Laser(图13)以及夏普LC-37D40U HDTV相连接的时候了。当然，只要用户喜欢，也可以采用传统的VGA显示器和有线键盘/鼠标。 系统配