Version 1.0 of Pierogi, "A Fistful of Pierogies"
[pierogi] / doc / documentation.html
1 <html>
2 <head>
3 <meta http-equiv="Content-Type" content="text/html; charset=UTF-8">
4 <title>
5 Pierogi UIRC
6 </title>
7 </head>
8 <body>
9
10 <h1>Pierogi Documentation</h1>
11
12 <p>
13 The Pierogi universal infrared remote controller is a single self-contained
14 app capable of sending IR commands to a wide variety of devices.
15 At the moment, it is oriented towards television, VCR, DVD, and Blu-ray
16 devices, but a few other types of device have had their command sets entered.
17 </p>
18
19 <p>
20 In this app, each family of related infrared commands is collected into a
21 "keyset".  As manufacturers commonly reuse a given set of commands rather
22 than re-invent the wheel each time they come out with a new product, many
23 devices can share the same keyset.
24 </p>
25
26 <p>
27 Pierogi also follows the classic concept of a universal remote, by having
28 a common set of buttons that are reused for each device.  So, for example,
29 the "power" button has the same name and is located in the same position,
30 no matter what keyset is currently in use -- even if that keyset has a
31 different name for "power", or has no "power" command at all.
32 </p>
33
34 <p>
35 So in short, to use Pierogi, you first select an appropriate keyset, then
36 press the appropriate buttons to control the target device.  More detail on
37 the features of Pierogi is provided below.
38 </p>
39
40 <h2>Using Pierogi</h2>
41
42 <p>
43 The current Pierogi design is built around a tabbed window, each tab containing
44 a group of related buttons.  Depending on the keyset that has been selected,
45 some of these buttons will be active, others inactive.  Active buttons are ones
46 which have been associated with a command in the current keyset.  Pressing an
47 active button will begin repeating the associated command; letting up on the
48 button will stop the command.
49 </p>
50
51 <p>
52 Keysets can be chosen using the "Select Keyset" option in the drop-down menu.
53 If you have a particular keyset you use often, it can be stored in the
54 "favorites" tab for quick access.
55 </p>
56
57 <h3>Main Window</h3>
58
59 <h4>Main Tab</h4>
60
61 <p>The Main tab contains just the power, volume, mute, and channel buttons.
62 It is intended to be a quick way to get to the most important, commonly used
63 controls.  The name of the current keyset is also provided in this tab.</p>
64
65 <h4>Utility Tab</h4>
66
67 <p>The Utility tab contains a selection of commonly useful controls, such as
68 "Sleep", "Input", "Closed Captions / Subtitles", and the color buttons.
69 This tab is intended to be a quick way to reach the most frequently used
70 buttons; as such, the selection may be updated in future versions of Pierogi.
71 </p>
72
73 <h4>Keypad Tab</h4>
74
75 <p>This tab provides a numeric keypad and a handful of associated commands,
76 intended mainly for use with televisions.  The "Prev Channel" button should
77 take you to the previously selected channel, if any.  The "Dash" button
78 should allow you to specify a digital subchannel, as in "16-4".  The "+100"
79 button is used for television sets which normally expect only two digits
80 per channel; using this button allows you to enter a third digit.  The "-/--
81 Double Digit" button is used on very old televisions that normally expect
82 channels to be represented by just a single digit; pressing this should
83 allow you to enter a second digit.</p>
84
85 <h4>Menu Tab</h4>
86
87 <p>This tab contains buttons used to enter and exit a menu, navigate within
88 a menu, and select menu entries.  The "Menu" button is meant to enter the
89 main system menu of a given device; "Guide" is a content-related menu available
90 on many modern devices; and "Disc Menu" is used to access the menu interface
91 provided with DVD and Blu-Ray media.</p>
92
93 <h4>Media Tab</h4>
94
95 <p>Many of the most important playback commands are represented on this tab.
96 "Play", "Pause", and "Stop" are the most common ones, along with "Reverse"
97 (often called rewind) and "Fast Forward".  A variety of other less common
98 navigation controls are included, along with the "Eject" command.</p>
99
100 <h4>Favorite Tab</h4>
101
102 <p>As there are numerous keysets available in Pierogi, a "Favorite" tab has
103 been implemented.  To add a favorite keyset to the tab, first select that
104 keyset from the "Select Keyset" window.  Then, navigate to the Favorite tab
105 and press "Add Current Keyset".</p>
106
107 <p>Once you have added some keysets to the favorites list, you can tell
108 Pierogi to use one by simply selecting that keyset from the list.</p>
109
110 <p>A keyset can be removed from the list by selecting it and pressing
111 "Remove Selected Keyset".</p>
112
113 <p>
114 Also note that the volume control keys on the top left side of the N900 can
115 be used to step through the list of favorite keysets, no matter what tab
116 you are currently using.
117 </p>
118
119
120 <h3>Select Keyset Window</h3>
121
122 <p>The Select Keyset window presents a list of all the keysets currently
123 available in Pierogi.  As this list is fairly long, buttons have been added
124 at the top of the window that allows you to choose the make and/or type of
125 device you are trying to control; all keysets not associated with the chosen
126 make or type will be hidden.  To use a keyset, simply select it from the list,
127 and then close the window (by pressing the return arrow at the top right of
128 the screen).</p>
129
130 <h3>Secondary Buttons Window</h3>
131
132 <h4>TV Tab</h4>
133
134 <p>This page contains several more TV-oriented buttons, including controls for
135 picture-in-picture, teletext, and some graphics and audio controls.  The
136 content of this page is subject to change.</p>
137
138 <h4>Media2 Tab</h4>
139
140 <p>This is another page of media buttons, containing a mix of commands useful
141 for DVD players, VCRs, audio devices, and possibly other devices.  The content
142 of this page may change in the future.</p>
143
144 <h4>Input Tab</h4>
145
146 <p>
147 Many devices have multiple sources for their data, whether it be television
148 signals piped in over the air or through a cable, or audio from a variety of
149 stereo components.  It is unlikely that Pierogi will ever be able to list all
150 of the various possible input buttons, but this tab contains a few of them.
151 </p>
152
153 <h4>Adjust Tab</h4>
154
155 <p>
156 A handful of the various audio and video adjustment buttons are placed on
157 this tab.  Actual volume controls will likely remain on the main window,
158 however.
159 </p>
160
161 <h2>Design Rationale</h2>
162
163 <p>Here I collect my thoughts on the how and why of creating Pierogi.</p>
164
165 <h3>Hasn't this been done before?</h3>
166
167 <p>Yes, remote control software has already been written for the N900.  In
168 particular, the
169 <a href="http://irreco.garage.maemo.org/">Irreco / QtIrreco</a> project
170 creates beautiful virtual remote controls.  I've also used the
171 <a href="http://thp.io/2010/raemote/">Raemote</a> widget to control my Apple
172 computers.  But these programs have their shortcomings; in particular, they
173 are not universal.  Each simulated remote control in QtIrreco is a completely
174 separate animal.  I would like to have a standard set of buttons that I can
175 use on all sorts of different hardware.</p>
176
177 <h3>What's up with LIRC?</h3>
178
179 <p>Just as QtIrreco and Raemote do, I want to leverage the work of the 
180 <a href="http://www.lirc.org/">Linux Infrared Remote Control</a> project.
181 The LIRC project is by far the most influential open-source effort working
182 with consumer IR.  And the N900 comes with a device driver made
183 specifically for their server!  But, you see, I have a problem.  I
184 don't want to do things the way LIRC wants to do things.</p>
185
186 <p>The N900 is different from other Linux systems using IR -- rather than
187 being the machine at which you point a remote control, this machine <i>is</i>
188 the remote control.  This is not what LIRC was designed for; the heart of the
189 LIRC project is a server that will sit and wait for messages to arrive from
190 the IR system.  Although it can also broadcast IR data back out (when using
191 hardware that supports 2-way IR communication), that is not its primary
192 purpose.</p>
193
194 <p>I believe there are three disadvantages to using the LIRC server as it
195 currently exists.  First, there isn't much point to running a daemon on
196 the N900 to manage the IR device; no messages are ever going to come in from
197 the output-only hardware on the N900, so why sit and listen for them?</p>
198
199 <p>The second problem is somewhat larger.  LIRC uses configuration files to
200 describe the command set for each remote control.  And there are a lot of them.
201 A whole lot.  We're talking thousands of files here, and each file can describe
202 many remote controls.  This is not a problem for Raemote or Irreco, as they
203 only need to deal with one config file at a time.  But if you're aiming to
204 manage the whole lot of them, you need to find a way to deal with the
205 multitudes.</p>
206
207 <p>The third problem is more subtle, but really tough to crack.  You see, the
208 whole point of LIRC is to take the commands it receives from the IR port and
209 translate them into something recognizable.  As such, each config file provides
210 a mapping from numeric commands to human-readable strings.  This is a
211 serious problem, if your interest is in finding similar commands in
212 different config files!  Take, for example, the "power"
213 button found on most remote controls.  In some config files, the string for
214 this is "power".  Others have "Power", or "POWER".  You can also find "pwr",
215 "PWR", "ON/OFF", "ON-OFF", "ONOFF", "POWER_ON_OFF", "KEY_POWER", "Operate",
216 "Standby", and who knows what else.  And, you've gotta be careful not to get
217 confused by strings like "SUBTITLE_ON/OFF" or "TV_ON_TIMER".  How is an app to
218 know which key to map all these strings to?</p>
219
220 <h3>So how is Pierogi different?</h3>
221
222 <p>
223 Pierogi attempts to answer these problems.  First, it talks directly to the
224 /dev/lirc0 device, no server middleman needed.  Yes, you can use Pierogi
225 without the LIRC daemon running; in fact, there's no need to ever install it.
226 Second, Pierogi is built
227 around the concept of the "keyset"; all IR codes that can share the same
228 protocol without interfering with one another are combined into a single
229 family of related commands.  In short, this reduces the quantity of data
230 available from LIRC config files to something much more manageable.</p>
231  
232 <p>The third problem mentioned above is a bit harder to solve; I'm currently
233 mapping each LIRC string to a corresponding Pierogi key by hand.  Naturally,
234 this process will be fraught with errors; I intend to keep updating Pierogi
235 as these errors are found and fixed.
236 </p>
237
238 <h2>Internal Design Notes</h2>
239
240 <p>If you're interested in the ugly details of the code, read on!</p>
241
242 <h3>What's up with the name of this app?</h3>
243
244 <p>Lately I've been naming my projects after tasty foods.  In particular,
245 I've been working my way through the pasta-oriented dishes.  (My previous
246 project, "Linguine", has gotten bogged down, so I moved on to this one...)</p>
247
248 <h3>Why use Qt?</h3>
249
250 <p>I'm a C++ kind of guy, it just makes sense to me to use a C++ kind of
251 interface.  The Qt classes have everything you need to set up a decent UI,
252 and Qt Creator makes coding up a project for the N900 relatively
253 painless.  Check it out for yourself at
254 <a href="http://qt.nokia.com/">the Qt webpage</a>.
255 </p>
256
257 <h3>The simplest device ever!</h3>
258
259 <p>If you ever wanted to learn how to work with device drivers on Linux, the
260 N900's infrared port is the device you want to start with.  It's not 
261 much more than a flashlight: You turn it on.  You turn it off.  You turn it on
262 again.  You turn it off again.  You really can't get much simpler than that.
263 Interaction with the "/dev/lirc0" device involves no more than handing
264 it an array of integers: the first integer being an amount of time to keep the
265 light lit (in microseconds), the second being an amount of time to leave it
266 switched off, the third on, the fourth off, and so on.</p>
267
268 <p>Well, ok, so it involves just a little bit more than that.  You don't want
269 to leave the light stuck in the "on" state when you are finished, so the driver
270 demands that the last item in every array be an "on" amount -- after finishing
271 that timer, the IR will stay off until the next command arrives.
272 </p>
273
274 <p>
275 Also, in an attempt to weed out any confusing signals from natural IR sources
276 in the environment, consumer IR devices are "pulsed" at a particular
277 frequency.  So you're really turning a strobelight on and off, not just a
278 flashlight.  When the receiver sees that the light is coming from a strobelight
279 pulsing at the desired frequency, it can be assured that that signal came from
280 an actual remote control.  The N900's device driver allows you to set the
281 frequency anywhere between 20000 Hz and 500000 Hz.  38000 Hz seems to the most
282 popular frequency used by modern remote controls, at least from what you find
283 in LIRC config files.  Also, you can set how long each pulse needs to be held,
284 in terms of a percentage: 25% means turning the light on for just one quarter
285 of the pulse, 33% means leaving it on for one third, etc.  This is called the
286 "duty cycle", and can be anywhere between 0 and 100 percent.  LIRC's default
287 duty cycle is 50 percent.
288 </p>
289
290 <p>And that's about it.  I've been using a 
291 <a href="http://svn.jacekowski.org/host_mode/trunk/drivers/input/lirc/lirc_rx51.c">web page</a>
292 that lists the source code for the IR device driver.  I'm not sure if there's
293 a better location out there for N900 source code, but this seems accurate
294 so far.</p>
295
296 <h3>You did <i>what</i> to the LIRC daemon?</h3>
297
298 <p>
299 Well, ok, yeah, I've cannibalized the transmission code out of the LIRC
300 server and dumped it into my app.  Sort of.  I can't really keep my hands off
301 of code once I've seen it, so I've rewritten it in C++, reorganizing it in
302 an object-oriented manner along the way.</p>
303
304 <p>
305 As I have progressed in adding support for additional IR protocols, I'm
306 beginning to see why the authors of the LIRC made the attempt to compress
307 every possible IR protocol into a straightforward count of individual IR
308 pulses.  The total number of IR protocols in use is amazing, and many of them
309 (through oversight or due to the longevity of their use) are mind-numbingly
310 complicated to deal with.  Still, I believe that separating the major protocols
311 into their own code paths results in code that is easier to understand and
312 maintain; I'm slowly moving away from the LIRC's system to my own as time
313 goes on.
314 </p>
315
316 <p>
317 In any case, I owe the LIRC authors a deep debt of gratitude for their
318 efforts.  If you are one such author, thank you.  As Pierogi is more-or-less
319 derived directly from their work, it is also licensed under the same terms,
320 the GNU General Public License (GPL) version 2 or later.
321 </p>
322
323 <h2>Attribution</h2>
324
325 <p>I've fallen in love with the Gentleface Mono Icon Set.  Of the creative
326 commons icon sets available, theirs stands head and shoulders above the rest.
327 Find their work at <a href="http://www.gentleface.com">www.gentleface.com</a>.
328
329 <h2>References</h2>
330
331 <p>A set of links to some resources I've used while writing the code.</p>
332
333 <ul>
334 <li>The center of the Linux infrared world, the
335 <a href="http://www.lirc.org/">Linux Infrared Remote Control</a> project.
336
337 <li>A <a href="http://en.wikipedia.org/wiki/Consumer_IR">Wiki page</a> with
338 general info on consumer IR
339
340 <li>A <a href="http://www.sbprojects.com/knowledge/ir/index.php">good introduction</a>
341 to the theory and practice behind consumer IR devices
342
343 <li>A <a href="http://en.wikipedia.org/wiki/RC-5">Wiki for the RC-5 protocol</a>
344
345 <li>Some <a href="http://www.sbprojects.com/knowledge/ir/nec.php">Info on the NEC protocol</a>
346
347 <li>Some <a href="http://www2.renesas.com/faq/en/mi_com/f_com_remo.html">More info on the NEC protocol</a>
348
349 <li>An introduction to the <a href="http://www.sbprojects.com/knowledge/ir/sirc.php">Sony SIRC protocol</a>
350
351 <li>An excellent collection of <a href="http://www.hifi-remote.com/sony/">Sony command codes</a>
352
353 <li>An in-depth investigation of the <a href="http://www.adrian-kingston.com/IRFormatPioneer.htm">Pioneer IR Protocol</a>
354
355 <li>Link to (what appears to be) source code for the N900's
356 <a href="http://svn.jacekowski.org/host_mode/trunk/drivers/input/lirc/lirc_rx51.c">/dev/lirc0 device driver</a>.
357
358 <ul>
359
360 </body>
361 </html>