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基于中间件的机顶盒软件管理系统设计

2020-11-23阅读(1003)

基于中间件的机顶盒软件管理系统设计

论文摘要

随着电视数字化的不断发展,作为数、模转换设备的机顶盒日益流行,获得了越来越多的关注。机顶盒软件管理系统是机顶盒的基础软件系统,主要负责节目搜索、节目定制、节目播放等。按照用户预定的节目表,定时播放预定的节目,并确保节目的稳定播放及电视画面的清晰。机顶盒软件管理系统的设计直接关系到机顶盒性能的高低[0],其重要性也愈显突出。目前,机顶盒软件管理系统逐渐成为一个研究热点,国内外相关的研究也比较多。经过多年的发展,已经推出了一些机顶盒软件管理系统。然而,它也存在着灵活性差、不容易升级和后期维护比较困难等很多问题。本文针对当前机顶盒软件管理系统的需求情况和现有机顶盒软件管理系统中存在的问题,通过对目前流行的通用机顶盒软件管理系统的架构和模块进行了深入的分析与研究,提出了一个基于中间件的机顶盒软件管理系统设计方案。在该方案中,采用层次式、模块化、可用性、可扩展性的设计思路,将机顶盒软件管理系统的功能分为若干独立的模块,模块的功能尽量简单,不同功能的系统控制流程尽量避免交叉,每个功能模块都可以进行软件升级和继续开发。提供遵循标准的用户接口,支持多种芯片类型的扩展,以提高机顶盒软件管理系统的灵活性;在FLASH模块的读写性能方面,由于通常的设计方案存在读写速度慢,严重影响了系统的整体性能,使得系统的可用性大大降低,采用触发备份、循环扇区互相备份和树型分层管理等技术很大程度上提高了FLASH的读写性能;在数据存储方面采用数据库存储模式,采用类及继承的思想,提高了数据存储的可扩展性及可移植性,并在写入时采用了锁互斥及等待超时机制;模块间采用异步通讯,利用注册事件的通知函数来进行回应处理,减少模块间的互相等待,避免不必要的模块间的互锁;在完成方案设计的基础上给出了每个模块的具体实现并对核心模块进行了相应的测试,以验证设计的合理性。测试结果表明,系统的性能达到了设计的要求。本文工作的意义在于,不仅成功地设计和实现了一个全新架构的、性能优越的机顶盒软件管理系统,而且在系统的设计与开发中所采用的一些设计技术和方法具有较强的通用性,尤其对实时应用系统的开发具有一定的参考价值。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 引言
  • 第二章 机顶盒概述
  • 2.1 概念
  • 2.2 分类
  • 2.3 原理、结构及主要技术
  • 2.3.1 机顶盒的原理
  • 2.3.2 机顶盒的结构
  • 2.3.3 机顶盒的主要技术
  • 2.4 主要功能
  • 2.5 优势
  • 第三章 机顶盒软件管理系统的现状与发展趋势
  • 3.1 机顶盒软件管理系统的现状
  • 3.2 机顶盒软件管理系统的发展趋势
  • 3.2.1 采用中间件的设计思想
  • 3.2.2 支持应用的增加
  • 3.3 机顶盒软件管理系统的应用实例
  • 3.3.1 层次架构
  • 3.3.2 对其各模块功能的分析
  • 3.4 机顶盒软件管理系统的应用分析
  • 3.4.1 机顶盒软件管理系统的通用模块
  • 3.4.2 机顶盒软件管理系统一般需求
  • 第四章 基于中间件的机顶盒软件管理系统的设计
  • 4.1 设计思想和原则
  • 4.1.1 设计思想
  • 4.1.2 设计原则
  • 4.2 结构设计
  • 4.3 单元模块设计
  • 4.4 解复用模块DMUX
  • 4.4.1 结构
  • 4.4.2 DMUX 驱动层
  • 4.4.3 DMUX 管理层
  • 4.5 FLASH 模块
  • 4.5.1 系统构成
  • 4.5.2 设计与实现
  • 4.6 数据库管理模块DBASE
  • 4.6.1 结构
  • 4.6.2 管理层
  • 4.6.3 存储层
  • 4.6.4 数据结构设计
  • 4.6.5 在多任务系统中的安全设计
  • 4.7 调谐器模块TUNER
  • 4.7.1 功能概述
  • 4.7.2 注册
  • 4.7.3 申请
  • 4.7.4 接收消息
  • 4.7.5 发送消息
  • 4.7.6 实现算法
  • 4.7.7 盲扫算法
  • 4.8 节目搜索模块BUILDER
  • 4.8.1 设计原则
  • 4.8.2 与相关模块的关联控制
  • 4.9 节目播放模块AV
  • 4.9.1 监控和调度音视频解码器
  • 4.9.2 对用户操作做出正确的反应
  • 4.9.3 视频信号判断及转换
  • 4.10 电子节目指南模块EPG
  • 4.10.1 组成
  • 4.10.2 功能描述
  • 4.10.3 设计与实现
  • 4.10.4 接收机制
  • 4.10.5 更新与保存机制
  • 4.11 用户界面管理模块USIF
  • 4.11.1 运行机制
  • 4.11.2 层次结构
  • 4.11.3 SERVER 子模块
  • 4.11.4 CLIENT 子模块
  • 第五章 机顶盒软件管理系统的分析与性能评估
  • 5.1 实验环境
  • 5.2 分析与实验
  • 5.2.1 可扩展架构
  • 5.2.2 FLASH 读写性能
  • 5.2.3 TUNER 搜索性能
  • 5.2.4 数据库性能
  • 5.2.5 EPG 性能
  • 5.3 结论
  • 第六章 总结与展望
  • 6.1 本文的工作
  • 6.2 研究展望
  • 致谢
  • 参考文献
  • 攻读学位期间发表的学术论文目录

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