基于ARM-Linux的高清數字機頂盒軟件系統(tǒng)設計與實現(xiàn)
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目前國內機頂盒以有線標清為主，歐洲以衛(wèi)星和地面的機頂盒為主，美國以高清地面機頂盒產品為主[3]。隨著技術的發(fā)展，機頂盒已不只單純接收數字電視節(jié)目，還要接收大量的數據，而且用戶和電視機之間還要實現(xiàn)互動[4]。目前國內還沒有一種成熟的交互式應用，所謂的交互式應用基本上都還停留在本地交互的基礎上[5]。本文研究的機頂盒可以支持諸如電子節(jié)目指南、按次付費觀看、立即按次付費觀看、準視頻點播、數據廣播、Internet接入、電子郵件、視頻點播以及IP電話、可視電話等的應用[6]。因此要求電視接收機具有很好的信息處理能力和網絡通信能力。
1 機頂盒軟件系統(tǒng)
數字機頂盒由硬件平臺和軟件系統(tǒng)構成，音視頻解碼主要由硬件實現(xiàn)，而操作界面的功能、電視圖像的重現(xiàn)、數據廣播業(yè)務的平臺以及Internet的接入等都需要軟件系統(tǒng)實現(xiàn)[7]。
數字機頂盒的軟件系統(tǒng)主要由嵌入式操作系統(tǒng)(EOS)、硬件抽象層(HAL)、軟件抽象層(SAL)以及應用程序(ASL)組成。本文主要研究基于ARM(HHARMS3C6410)平臺、Linux(v2.6.21)操作系統(tǒng)、THOMSON公司的數字高清解碼芯片的HDTV機頂盒系統(tǒng)的軟件設計，功能包括通過Demux模塊接收流數據、解析PSI信息、對音視頻流進行解碼及播放、接收用戶遙控器輸入，并具有簡單的用戶界面。研究的目標是開發(fā)出適用于所選的硬件平臺特點、具有基本的機頂盒產品功能的軟件系統(tǒng)。
開發(fā)內容有以下幾個方面：
(1)機頂盒底層驅動程序。包括前端、USB、Enthernet、Flash的驅動及遙控信號接收的軟件等。
(2)機頂盒節(jié)目管理模塊。包括整機狀態(tài)信息和用戶設置信息的存取和管理，業(yè)務數據的存取、更新和管理，節(jié)目數據的獲取、分析。
(3)機頂盒應用程序。包括機頂盒用戶界面、選單的設計與顯示、圖形用戶界面/選單/用戶交互操作的應用和管理等。
軟件系統(tǒng)整體結構如圖1所示。
2 節(jié)目管理模塊的開發(fā)
節(jié)目操作管理模塊是用戶應用程序的重要組成部分，該軟件模塊主要實現(xiàn)確定節(jié)目操作管理模塊與系統(tǒng)其他模塊的關系(包括相互之間的通信協(xié)議)、建立節(jié)目數據庫、本模塊內部軟件結構的設計。
有關節(jié)目的各種操作是數字電視機頂盒軟件功能中非常重要的一部分，用戶所有有關頻道、節(jié)目的實質性操作功能都在這部份實現(xiàn)。在本文的總體設計方案中，節(jié)目的操作功能主要包括節(jié)目搜索(自動和手動)、節(jié)目選擇、節(jié)目信息的提取和保存、節(jié)目數據庫操作等。
在本機頂盒有關節(jié)目操作的各種功能中，絕大部分都與節(jié)目數據庫有關。如自動節(jié)目搜索時，需要建立節(jié)目數據庫，并為搜索到的節(jié)目建立相應的數據單元，用于存儲節(jié)目的各種信息；在刪除節(jié)目時，需要改變刪除節(jié)目在節(jié)目數據庫中的連接關系，并打上刪除標志等。因此，節(jié)目數據庫是節(jié)目操作軟件的關鍵部分之一。
2.1 Builder模塊
該模塊主要功能是在USIF的控制下建立節(jié)目數據庫，該模塊通過MSG Mgr向USIF反饋搜索狀態(tài)以及內容，根據用戶的需要建立頻點、頻道信息數據庫。Builder模塊結構圖如圖2所示。
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