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基于Linux平台的IPTV机顶盒研究与开发

2020-12-08阅读(772)

基于Linux平台的IPTV机顶盒研究与开发

论文摘要

随着数字产品与Internet网络服务技术的发展与交融,市场急切需要一种基于IPTV连接的机顶盒即IPTV机顶盒,用来实现用户与Internet网络的直接交互,以此来满足越来越多的数字服务。嵌入式Linux非常适合做嵌入式操作系统。该操作系统的源代码是免费开发的,在许多的硬件平台上都可以使用,能很好的支持网络并能高度模块化。uclinux是嵌入式Linux的一个分支,是专为没有MMU(内存管理单元)的CPU设计的。本课题结合Sigma Design公司生产的EM8620L多媒体处理芯片组成IPTV机顶盒硬件系统,设计实现了一种基于嵌入式uclinux系统的IP机顶盒,它是构建网络电视系统的关键部件。论文首先简单介绍了IP机顶盒的概念、功能、现状、发展趋势,网络电视系统的基本构成,研究了IP机顶盒的关键技术,包括图形图像显示技术、中间件技术、流媒体技术和嵌入式操作系统技术。接着详细描述了IP机顶盒的设备特征、设计约束、设计思路、硬件平台和条件接收系统。在此基础上给出整个系统的硬件设计和软件设计方案,并对IP机顶盒的系统工作流程、Boot loader的框架、FLASH分区规划和集成开发环境作了介绍；然后重点分析了IP机顶盒与IPTV平台中内容服务系统之间的点播、组播、单播时移和组播时移接口,并且引入了MPEG2 TS(传输流)体系结构和ISMA(网络流媒体联盟)标准的相关知识,在此基础上讨论了IP机顶盒中播放控制模块的设计和具体实现过程；最后对IP机顶盒的功能和性能进行了系统测试,测试结果表明该机顶盒运行稳定可靠,达到了系统设计的预期目标。论文最后部分对全文作了总结,指出了本设计的优点、不足之处及下一步的研究开发工作,并对IP机顶盒的前景作了展望。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 绪论
  • 1.1 项目背景
  • 1.2 IPTV机顶盒的发展现状
  • 1.3 IPTV机顶盒发展前景
  • 1.4 IP机顶盒技术概述
  • 1.4.1 IP机顶盒的概念
  • 1.4.2 IP机顶盒的功能
  • 1.4.3 IP机顶盒的关键技术
  • 1.4.3.1 图形和图像显示技术
  • 1.4.3.2 中间件技术
  • 1.4.3.3 流媒体技术和嵌入式系统技术
  • 1.5 流媒体概述
  • 1.5.1 流媒体的概念
  • 1.5.2 流媒体的传输协议
  • 1.5.3 流媒体的播放
  • 1.6 宽带接入网络技术
  • 1.6.1 xDSL
  • 1.6.2 FTTx+LAN
  • 1.6.3 Cable Modem
  • 1.7 本论文的工作内容与组织结构
  • 第二章 嵌入式操作系统平台的选择
  • 2.1 嵌入式系统的概念
  • 2.2 嵌入式操作系统
  • 2.3 嵌入式操作系统的选择原则
  • 2.4 本章小节
  • 第三章 IP机顶盒的系统设计
  • 3.1 IP机顶盒设备特征
  • 3.2 IP机顶盒设计约束
  • 3.3 IP机顶盒设计思路
  • 3.4 IP机顶盒系统方案的选择与设计
  • 3.4.1 硬件平台的现状
  • 3.4.2 嵌入式操作系统平台的现状
  • 3.4.3 条件接收系统（CAS）的现状
  • 3.4.4 方案的确定
  • 3.4.5 IP机顶盒硬件架构设计
  • 3.4.6 IP机顶盒软件系统结构设计
  • 3.4.7 IP机顶盒系统工作流程
  • 3.4.8 IP机顶盒中Bootloade软件总体框架
  • 3.5 IP机顶盒中FLASH分区规划
  • 3.6 IP机顶盒的集成开发环境
  • 3.6.1 软件开发工具包
  • 3.6.2 软件开发环境
  • 3.7 本章小节
  • 第四章 IP机顶盒与IPTV平台接口分析
  • 4.1 IP机顶盒与业务管理平台接口
  • 4.1.1 网络层认证
  • 4.1.2 应用层认证
  • 4.2 IP机顶盒与内容服务系统接口
  • 4.2.1 MPEG2 TS体系结构介绍
  • 4.2.2 ISMA体系结构介绍
  • 4.2.3 一种改进方案
  • 4.2.4 开始播放时序图
  • 4.2.5 点播接口
  • 4.2.5.1 暂停、快进、快退和定位播放
  • 4.2.5.2 退出播放
  • 4.2.6 组播接口
  • 4.2.7 单播时移接口
  • 4.2.7.1 单播时移接口时移范围检查
  • 4.2.7.2 直播/时移到暂停
  • 4.2.7.3 暂停到播放
  • 4.2.7.4 时移/直播中的定位播放
  • 4.2.7.5 时移/直播中的快退
  • 4.2.7.6 时移快退到录制头
  • 4.2.7.7 时移中的快进
  • 4.2.7.8 时移快进到录制尾
  • 4.2.7.9 时移直接切直播
  • 4.2.7.10 结束播放
  • 4.2.7.11 强制结束
  • 4.2.8 组播时移接口
  • 4.2.8.1 直播到暂停
  • 4.2.8.2 直播中的定位播放
  • 4.2.8.3 直播中的快退
  • 4.2.8.4 时移直接切直播
  • 4.2.8.5 结束播放
  • 4.3 本章小节
  • 第五章 播放控制模块的设计与实现
  • 5.1 FSM的形式化描述
  • 5.2 播放控制模块的设计
  • 5.3 关键数据结构描述
  • 5.4 播放控制模块的实现
  • 5.4.1 Browser接口子模块的实现
  • 5.4.2 消息处理子模块的实现
  • 5.4.3 VOD管理子模块的实现
  • 5.4.4 组播管理子模块的实现
  • 5.4.5 OSD管理子模块的实现
  • 5.4.6 状态机子模块的实现
  • 5.5 本章小节
  • 第六章 IP机顶盒的系统测试
  • 6.1 测试步骤
  • 6.2 测试内容
  • 6.3 本章小结
  • 第七章 结论与展望
  • 致谢
  • 参考文献

    • 相关论文文献

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    • [2].提升在网高清机顶盒的竞争力[J]. 中国有线电视 2020(05)
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