基于STB7100的高清IPTV机顶盒总设计方案
时间：05-25
来源：中电网
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4 IPTV机顶盒软件结构设计
考虑到成本和通用性，机顶盒采用Linux操作系统。嵌入式操作系统负责机顶盒系统的全部软件和硬件资源的分配、调度工作，控制并协调并发活动，能通过装卸某些模块来达到系统所要求的功能。图4表示了系统的软件结构，以Linux操作系统为核心，向下通过各个驱动程序面向硬件系统，调配各种硬件资源，向上可加载与音视频相关的应用程序和完成其他任务的应用程序［4］。
机顶盒可划分为3层结构：操作系统以下主要用于完成对硬件设备的操作，为上层提供支持；API层承上启下，将应用程序翻译成CPU能够识别的指令，去调用硬件设备完成相应的操作；最上层主要实现媒体播放、浏览器以及EPG等应用，由用户直接操作。
图5为Linux网络驱动基本结构，在发送数据时，应用层数据通过dev_queue_xmit( )向下层发送数据，dev_queue_xmit( )通过网络设备接口hard_star_xmit( )函数指针向设备发送数据，将应用层的数据发送给硬件设备；在接受数据时，当网络数据到达设备后产生中断，进人中断处理子程序，然后调用接受函数接受数据，再通过netif_ix( )函数发送给上层。编写DM9000AE驱动时，除实现探测、发送接受及中断等函数外，还要与开放的板子相对应，需注意网卡的基地址和中断。由于DM9000AE的地址线和数据线是复用的，所以要根据电路原理图来确定用来读取数据的I／O端口地址线和数据线的关系。
在网络功能实现的基础上，本设计采用NFS协议实现网络挂载文件系统，把boot loader和内核镜像写到FLASH上，这样可把应用程序直接放到PC机的文件系统里，节省了机顶盒的内存空间。目前，硬件电路设计已完成，经过测试，可播放H．264和MPEG一2的高清和标清视频码流，同时可播放MPEG一1，AAC，PCM等格式的音频内容。另外，采用了基于GTK的Dillo浏览器，由于不支持．1avaScript，Java等附加功能，使得它具有规模小速度快的优点。可以把视频模块、EPG模块等各种功能模块以插件方式与Dillo浏览器一起使用。当需要进行交互服务时，可通过HTTP协议访问EPG服务器，得到EPG相关信息，并在本地进行解析重构出EPG。如果需要点播视频，就通过：EPG去视频服务器上得到视频源的URL，然后对URL进行解析，再交给视频功能模块进行解码播放。
5 小结
介绍了IPTV机顶盒硬件电路的基本组成模块，确定了以STB7100为核心的系统解决方案。STB7100具有强大的音视频处理能力，并可通过其丰富的外围接口进行功能芯片的扩展，实现各种需要的功能。笔者虽然已实现了部分功能，但机顶盒设计仍需完善，还需要对智能卡、数字版权管理等扩展功能做更深一步的研究。
作者：林德才，李悦，魏芳
考虑到成本和通用性，机顶盒采用Linux操作系统。嵌入式操作系统负责机顶盒系统的全部软件和硬件资源的分配、调度工作，控制并协调并发活动，能通过装卸某些模块来达到系统所要求的功能。图4表示了系统的软件结构，以Linux操作系统为核心，向下通过各个驱动程序面向硬件系统，调配各种硬件资源，向上可加载与音视频相关的应用程序和完成其他任务的应用程序［4］。
机顶盒可划分为3层结构：操作系统以下主要用于完成对硬件设备的操作，为上层提供支持；API层承上启下，将应用程序翻译成CPU能够识别的指令，去调用硬件设备完成相应的操作；最上层主要实现媒体播放、浏览器以及EPG等应用，由用户直接操作。
图5为Linux网络驱动基本结构，在发送数据时，应用层数据通过dev_queue_xmit( )向下层发送数据，dev_queue_xmit( )通过网络设备接口hard_star_xmit( )函数指针向设备发送数据，将应用层的数据发送给硬件设备；在接受数据时，当网络数据到达设备后产生中断，进人中断处理子程序，然后调用接受函数接受数据，再通过netif_ix( )函数发送给上层。编写DM9000AE驱动时，除实现探测、发送接受及中断等函数外，还要与开放的板子相对应，需注意网卡的基地址和中断。由于DM9000AE的地址线和数据线是复用的，所以要根据电路原理图来确定用来读取数据的I／O端口地址线和数据线的关系。
在网络功能实现的基础上，本设计采用NFS协议实现网络挂载文件系统，把boot loader和内核镜像写到FLASH上，这样可把应用程序直接放到PC机的文件系统里，节省了机顶盒的内存空间。目前，硬件电路设计已完成，经过测试，可播放H．264和MPEG一2的高清和标清视频码流，同时可播放MPEG一1，AAC，PCM等格式的音频内容。另外，采用了基于GTK的Dillo浏览器，由于不支持．1avaScript，Java等附加功能，使得它具有规模小速度快的优点。可以把视频模块、EPG模块等各种功能模块以插件方式与Dillo浏览器一起使用。当需要进行交互服务时，可通过HTTP协议访问EPG服务器，得到EPG相关信息，并在本地进行解析重构出EPG。如果需要点播视频，就通过：EPG去视频服务器上得到视频源的URL，然后对URL进行解析，再交给视频功能模块进行解码播放。
5 小结
介绍了IPTV机顶盒硬件电路的基本组成模块，确定了以STB7100为核心的系统解决方案。STB7100具有强大的音视频处理能力，并可通过其丰富的外围接口进行功能芯片的扩展，实现各种需要的功能。笔者虽然已实现了部分功能，但机顶盒设计仍需完善，还需要对智能卡、数字版权管理等扩展功能做更深一步的研究。
作者：林德才，李悦，魏芳
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