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图形系统在机顶盒软件体系中的设计与实现

2020-12-09阅读(279)

图形系统在机顶盒软件体系中的设计与实现

论文摘要

伴随着电视广播的全面数字化,通过机顶盒来实现数字电视业务的各种丰富应用成为一个新的开发热点。以中间件技术为基础的机顶盒图形系统便是实现数字电视交互应用的核心技术。目前传统的嵌入式图形系统都普遍没有针对数字电视而进行优化,不能够很好地支持数字电视上丰富的应用表现。本文就是根据数字电视上对应用表现各种不同需求,以及基于机顶盒软件体系中的中间层,设计出了针对性很强的机顶盒图形系统。在整个设计过程中,在分析了机顶盒中间层软件结构和比较分析了目前主流的图形库基础上,以及分析了图形系统的功能需求后,提出一个更为适合机顶盒需求的图形系统设计方案。并根据这个方案,一步一步完成了图形系统中重要模块:应用管理器、窗口管理器、图形接口定义、资源管理器、播放器的设计与实现。这样的一个图形系统,具有其一定的创新性。其中,应用管理器是为了机顶盒的应用而重点设计的,它是将复杂的机顶盒应用统一起来管理的一个工具。应用管理器不但能够做到对应用的统一管理而且能在各种应用中快速切换,还能够处理来自应用外部的各种中断以及中断后应用的响应过程。窗口管理器则是将应用的表现进行窗口化管理,一个应用由若干个窗口组成,每个窗口又各自管理了应用表现上的控件。在为各种应用、窗口分配内存时也针对机顶盒应用和窗口的特点而进行分配内存算法的特意优化,防止频繁的申请释放内存而产生的内存碎片,大大增强了应用系统的稳定性。另外窗口管理器还对机顶盒的资源文件进行了统一化的管理,更是有一层图形接口层来控制基本画图函数的软件解码、硬件加速之间的任意切换。更有别于其他图形系统的特点是,在整个图形系统中加入了对播放这一机顶盒最大功能的管理,能够同时支持来自不同信源的播放需求,并能够在平台支持编码格式的视频内容上任意切换。播放器是由底层播放管理和应用层播放表现和播放控制组成,详细介绍DVB子播放器的设计和实现,展示了该播放器的实际应用表现。在设计实现完整个图形系统之后把它移植到了各种实际的硬件平台环境上,比较了其在各个平台上的性能表现。并使用图形系统实现了机顶盒的应用,举例详细说明了两种应用实例,整体使用效果良好,能够满足数字电视应用表现制作的需求。最后总结了一些系统的特点和存在的不足地方。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 1 概述
  • 1.1 研究背景
  • 1.1.1 研究的意义
  • 1.1.2 相关的研究概况
  • 1.1.3 当前的研究现状和本课题的优势
  • 1.2 研究目标
  • 1.3 课题研究思想
  • 1.4 课题研究的主要内容和安排
  • 2 机顶盒图形系统的总体设计
  • 2.1 功能需求
  • 2.2 系统环境分析
  • 2.2.1 中间层系统结构
  • 2.2.2 模块功能介绍
  • 2.2.3 图形系统结构的提出
  • 2.3 图形系统的设计方法分析
  • 2.3.1 MICROWINDOWS
  • 2.3.2 MINIGUI
  • 2.3.3 QT/EMBEDDED
  • 2.4 图形系统的软件结构
  • 2.5 小结
  • 3 应用管理器的设计与实现
  • 3.1 应用管理器的设计
  • 3.1.1 需求分析
  • 3.1.2 应用管理器的设计方法
  • 3.2 应用管理器的实现
  • 3.2.1 应用管理器功能的数据结构
  • 3.2.2 应用的属性
  • 3.2.3 应用的组
  • 3.2.4 应用注册的事件响应
  • 3.2.5 应用管理器的按键派发
  • 3.2.6 应用的按键处理
  • 3.3 小结
  • 4 窗口管理器的设计与实现
  • 4.1 窗口管理器的设计
  • 4.1.1 需求分析
  • 4.1.2 窗口管理器的设计方法
  • 4.1.3 窗口管理器的体系结构
  • 4.2 窗口管理器的实现
  • 4.2.1 控件
  • 4.2.2 控件的重画
  • 4.2.3 窗口的按键处理
  • 4.2.4 窗口属性数据结构
  • 4.3 图形功能的接口定义设计
  • 4.3.1 图形显示引擎适配接口设计
  • 4.3.2 画图接口的接口设计
  • 4.4 资源管理的设计
  • 4.4.1 字符串资源的管理
  • 4.4.2 图片资源的管理
  • 4.5 内存管理
  • 4.5.1 内存管理方法
  • 4.5.2 内存池数据结构
  • 4.6 小结
  • 5 播放器的设计与实现
  • 5.1 播放器的需求
  • 5.2 播放器的设计
  • 5.3 播放器底层的实现
  • 5.3.1 TPLAYERSTATE：播放器状态定义
  • 5.3.2 TMEDIATYPE：媒体类型定义
  • 5.3.3 TPLAYER：播放器
  • 5.3.4 TMEDIAINFO：媒体信息
  • 5.3.5 TPLAYERINF：子播放器接口
  • 5.4 播放器应用层的实现
  • 5.4.1 TXPLAYER
  • 5.4.2 TXPLAYERUSERHANDLER：可扩展的事件控制接口
  • 5.5 TDVBPLAYER：DVB 子播放器
  • 5.5.1 DVB 子播放器
  • 5.5.2 TDVBPLAYERHELPER：DVB 播放帮助方法
  • 5.6 播放器实现的实例
  • 5.7 小结
  • 6 图形系统目前的使用情况
  • 6.1 图形系统各平台上使用情况的概述
  • 6.2 图形系统实际使用的性能指标
  • 6.3 图形系统的应用表现情况
  • 6.4 小结
  • 7 结束语
  • 7.1 论文工作总结
  • 7.2 存在的不足和未来工作的展望
  • 参考文献
  • 附录缩略语
  • 致谢
  • 攻读学位期间发表的学术论文目录

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