摘要：由于嵌入式系统有着体积小、功能集中、可靠性高等优点，已被广泛地应用到日常生活的各个方面，如移动通信、工业控制、医疗器械，家用电器等。如何缩短嵌入式系统的开发周期，降低开发成本，以及提高产品的可靠性已成为嵌入式行业普遍关注的问题。本文介绍了一种在嵌入式Linux系统下数字高清晰度电视机顶盒系统软件的研究与开发。这款软件配合机顶盒硬件平台构成了一个整机系统，在完成整个软件系统构架的基础上另外
摘要：由于嵌入式系统有着体积小、功能集中、可靠性高等优点，已被广泛地应用到日常生活的各个方面，如移动通信、工业控制、医疗器械，家用电器等。如何缩短嵌入式系统的开发周期，降低开发成本，以及提高产品的可靠性已成为嵌入式行业普遍关注的问题。本文介绍了一种在嵌入式Linux系统下数字高清晰度电视机顶盒系统软件的研究与开发。这款软件配合机顶盒硬件平台构成了一个整机系统，在完成整个软件系统构架的基础上另外还探讨了其设计方法的合和可靠性等一系列的问题。这个软件系统除了具有解调、解码功能外，还具有能向用户提供一系列选单式图形菜单界面的交互操作等功能。
数字电视尤其是数字高清晰度电视的诞生可以说是电视界的一场深刻变革。电视系统已经进入数字化的进程，数字机顶盒（一种将数字电视信号转换成模拟信号的变换设备，它对经过数字化压缩的图像和声音信号进行解码还原，产生模拟的视频和声音信号，通过电视显示器和音响设备给观众提供高质量的电视节目）是该系统的关键部件，特别是其软件系统的设计和开发。但无论是模拟彩电还是数字处理电视，都不具备对全数字电视信号进行解码的功能，所以一种能够接收数字电视信号并能够解码输出用于显示的中间设备--机顶盒，就显得很有必要了。
数字机顶盒不仅是用户终端，还是网络终端，它能使模拟电视机从被动接收模拟电视转向交互式数字电视（如视频点播等），并能接入因特网，使用户享受电视、数据、语言等全方位的信 息服务。目前，有些人认为机顶盒就是用来使电视机上网，这是一种认识上的误区。实际上，数字机顶盒是在走普及数字电视机之前宽带综合信息网的组成这一。随着数字技术、多技 术和网络技术的发展，将促使数字机顶盒内置和整个成本下降，让大多数用户在普通模拟电视机上实现既能娱乐，又能上网等多种服务。
目前国内机顶盒以标清为主，欧洲以卫星和地面的机顶盒为主，美国以高清地面机顶盒产品为主。随着技术的发展，机顶盒已不只单纯接收数字电视节目，还要接收大量的数据，而且用户和电视机之间还要实现互动。目前国内还没有一种成熟的交互式应用，所谓的交互式应用基本上都还停留在本地交互的基础上。本文研究的机顶盒可以支持诸如电子节目指南、按次付费观看、立即按次付费观看、准视频点播、数据、Internet接入、电子邮件、视频点播以及IP电话、可视电话等的应用。因此要求电视接收机具有很好的信息处理能力和网络通信能力。
数字机顶盒由硬件平台和软件系统构成，音视频解码主要由硬件实现，而操作界面的功能、电视图像的重现、数据业务的平台以及Internet的接入等都需要软件系统实现。
数字机顶盒的软件系统主要由嵌入式操作系统（EOS，以应用为中心、以计算机技术为基础、软件硬件可裁剪、适应应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗严格要求的专用计算机系统）、硬件抽象层（HAL）、软件抽象层（SAL）以及应用程序（ASL）组成。其中HAL的作用是将操作系统的其余部分表示为抽象的硬件设备，特别是去除了真正硬件所富含的瑕疵和特质。这些设备表现为操作系统的其它部分和设备可以使用的于机器的服务的形式（函数调用和宏）。通过使用HAL服务和间接硬件寻址，当移植到新的硬件上时，驱动程序和核心只需做很少的改动。移植HAL本市是直接的，因为所有的机器相关代码都集中在一个地方，并且移植的目标是充分定义的，即实现所有的HAL服务。本文主要研究基于ARM（HHARMS3C6410）平台、Linux（v2.6.21）操作系统、THOMSON公司的数字高清解码芯片的HDTV机顶盒系统的软件设计，功能包括通过Demux模块接收流数据、解析PSI信息、对音视频流进行解码及播放、接收用户遥控器输入，并具有简单的用户界面。研究的目标是开发出适用于所选的硬件平台特点、具有基本的机顶盒产品功能的软件系统。
（1）机顶盒底层驱动程序。包括前端、USB、Enthernet、Flash的驱动及遥控信号接收的软件等。
（2）机顶盒节目管理模块。包括整机状态信息和用户设置信息的存取和管理，业务数据的存取、更新和管理，节目数据的获取、分析。
（3）机顶盒应用程序。包括机顶盒用户界面、选单的设计与显示、图形用户界面/选单/用户交互操作的应用和管理等。
节目操作管理模块是用户应用程序的重要组成部分，该软件模块主要实现确定节目操作管理模块与系统其他模块的关系（包括相互之间的通信协议）、建立节目数据库、本模块内部软件结构的设计。
有关节目的各种操作是数字电视机顶盒软件功能中非常重要的一部分，用户所有有关频道、节目的实质性操作功能都在这部份实现。在本文的总体设计方案中，节目的操作功能主要包括节目搜索（自动和手动）、节目选择、节目信息的提取和保存、节目数据库操作等。
在本机顶盒有关节目操作的各种功能中，绝大部分都与节目数据库有关。如自动节目搜索时，需要建立节目数据库，并为搜索到的节目建立相应的数据单元，用于存储节目的各种信息；在删除节目时，需要改变删除节目在节目数据库中的连接关系，并打上删除标志等。因此，节目数据库是节目操作软件的关键部分之一。
该模块主要功能是在USIF的控制下建立节目数据库，该模块通过MSG Mgr向USIF反馈搜索状态以及内容，根据用户的需要建立频点、频道信息数据库。Builder模块结构图如图2所示。
（2）网络搜索。根据输入频点搜索NIT表，根据网络信息搜索该网络的所有节目信息，建立完整的网络节目信息数据库。
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