基于Sigma EM8551的IPTV客户端系统的设计与实现

论文摘要

IPTV 是互联网的一种新的业务模式,同时也是传媒在互联网时代一种更灵活的发展方向。从长远来看,IPTV必将代替现在的普通电视成为普通大众的主要电视收看手段。从目前的情况来看,我国的IPTV相关研究还落后于欧美、日本等国家。本文提出了构建一种基于Sigma EM8551芯片的IPTV客户端系统。这种客户端系统是对IPTV客户端的一种尝试,能够在目前的情况下基本满足国内用户的需求。本文构建的这种IPTV 客户端带完整控制和交互功能,其软件系统是基于uclinux 实时操作系统的,其协议栈完全符合ISMA1.1 标准,在实现ISMA 协议栈过程中,对该协议栈的核心部分和循环执行部分实行了优化,保证了该客户端系统的高效正常运转。在图形层上,本客户端系统所采用的是以MiniGUI为基础的用户交互系统。本系统在信号输出方面支持比较广泛。支持多种音频、视频格式。本文在分析了IPTV目前的发展概况之后,首先简要介绍了作为客户端系统的软硬件基础的Sigma Design公司生产的EM8551芯片和uclinux嵌入式操作系统,然后在对相关协议和标准的分析之后,提出了构建IPTV客户端系统的解决方案。最后对该IPTV客户端系统进行了总结,并针对下一步的工作提出了说明了展望。

论文目录

• 1 绪论
• 1.1 IPTV简介
• 1.2 课题背景介绍
• 1.3 本文的结构
• 1.4 本论文所做的工作
• 2 Sigma EM8551 芯片
• 2.1 ARM体系结构介绍
• 2.1.1 ARM处理器概述
• 2.1.2 ARM处理器的寄存器和存储单元
• 2.1.3 ARM指令系统简介
• 2.1.4 异常中断处理
• 2.2 Sigma EM8551 芯片简介
• 3 嵌入式操作系统
• 3.1 实时操作系统
• 3.1.1 实时操作系统的概念
• 3.1.2 实时操作系统的分类
• 3.1.3 实时操作系统的体系结构
• 3.1.4 实时操作系统的性能指标
• 3.2 嵌入式操作系统uCLinux
• 3.2.1 嵌入式Linux综述
• 3.2.2 uCLinux操作系统概述
• 3.2.3 uCLinux的内存管理
• 3.2.4 uCLinux的多进程处理
• 3.2.5 uCLinux的内核
• 3.2.6 uCLinux的运行模式和文件系统
• 4 相关协议标准
• 4.1 实时传输协议RTP和实时控制协议RTCP
• 4.1.1 RTP协议
• 4.1.2 RTCP协议
• 4.2 实时流协议 RTSP
• 4.2.1 RTSP协议概述
• 4.2.2 RTSP 协议与 HTTP 协议的关系
• 4.2.3 RTSP请求消息格式
• 4.2.4 RTSP响应消息格式
• 4.2.5 RTSP状态机
• 4.3 MPEG-4标准
• 4.3.1 流媒体图像压缩编码原理
• 4.3.2 MPEG-4标准概要
• 4.3.3 MPEG-4的系统结构
• 5 IPTV系统的总体设计
• 5.1 IPTV系统现阶段发展状况
• 5.2 设计iptv 系统时应该考虑的问题
• 5.3 总体结构设计方案
• 5.4 客户端硬件结构设计
• 5.5 客户端软件结构设计
• 5.5.1 嵌入式操作系统
• 5.5.2 嵌入式的图形界面
• 5.5.3 EM8551解码芯片驱动程序
• 5.5.4 音视频解码程序
• 5.5.5 ISMA协议栈
• 5.5.6 PPPOE拨号支持
• 5.5.7 用户应用程序
• 5.6 服务器端设计方案
• 5.6.1 服务器端的基本功能
• 5.6.2 服务器端实现的关键技术
• 6 客户端的实现方案
• 6.1 RTSP初始化模块的实现
• 6.1.1 建立连接模块的实现
• 6.1.2 获取 SDP 模块
• 6.1.3 根据 SDP 进行系统初始化模块
• 6.1.4 获取媒体属性模块
• 6.1.5 建立流模块
• 6.1.6 发送 PLAY 命令模块
• 6.2 消息处理模块
• 6.2.1 暂停消息处理
• 6.2.2 停止命令处理
• 6.2.3 前跳命令处理
• 6.2.4 后退命令处理
• 6.3 获取数据缓冲区模块的实现
• 6.4 读取数据模块的实现
• 6.5 解码播放模块的实现
• 6.6 客户端系统的测试和界面演示
• 6.6.1 对 ISMA 协议栈的测试
• 6.6.2 对图形层（包括用户交互）的测试
• 6.6.3 客户端的界面演示
• 7. 结束语
• 7.1 本论文的主要贡献
• 7.2 对进一步工作的建议
• 主要参考文献
• 声明
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的文章