基于STB7100的高清IPTV機頂盒總設(shè)計方案

4 IPTV機頂盒軟件結(jié)構(gòu)設(shè)計

考慮到成本和通用性，機頂盒采用Linux操作系統(tǒng)。嵌入式操作系統(tǒng)負(fù)責(zé)機頂盒系統(tǒng)的全部軟件和硬件資源的分配、調(diào)度工作，控制并協(xié)調(diào)并發(fā)活動，能通過裝卸某些模塊來達(dá)到系統(tǒng)所要求的功能。圖4表示了系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu)，以Linux操作系統(tǒng)為核心，向下通過各個驅(qū)動程序面向硬件系統(tǒng)，調(diào)配各種硬件資源，向上可加載與音視頻相關(guān)的應(yīng)用程序和完成其他任務(wù)的應(yīng)用程序[4]。

機頂盒可劃分為3層結(jié)構(gòu)：操作系統(tǒng)以下主要用于完成對硬件設(shè)備的操作，為上層提供支持;API層承上啟下，將應(yīng)用程序翻譯成CPU能夠識別的指令，去調(diào)用硬件設(shè)備完成相應(yīng)的操作;最上層主要實現(xiàn)媒體播放、瀏覽器以及EPG等應(yīng)用，由用戶直接操作。

圖5為Linux網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動基本結(jié)構(gòu)，在發(fā)送數(shù)據(jù)時，應(yīng)用層數(shù)據(jù)通過dev_queue_xmit( )向下層發(fā)送數(shù)據(jù)，dev_queue_xmit( )通過網(wǎng)絡(luò)設(shè)備接口hard_star_xmit( )函數(shù)指針向設(shè)備發(fā)送數(shù)據(jù)，將應(yīng)用層的數(shù)據(jù)發(fā)送給硬件設(shè)備;在接受數(shù)據(jù)時，當(dāng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)到達(dá)設(shè)備后產(chǎn)生中斷，進(jìn)人中斷處理子程序，然后調(diào)用接受函數(shù)接受數(shù)據(jù)，再通過netif_ix( )函數(shù)發(fā)送給上層。編寫DM9000AE驅(qū)動時，除實現(xiàn)探測、發(fā)送接受及中斷等函數(shù)外，還要與開放的板子相對應(yīng)，需注意網(wǎng)卡的基地址和中斷。由于DM9000AE的地址線和數(shù)據(jù)線是復(fù)用的，所以要根據(jù)電路原理圖來確定用來讀取數(shù)據(jù)的I/O端口地址線和數(shù)據(jù)線的關(guān)系。

在網(wǎng)絡(luò)功能實現(xiàn)的基礎(chǔ)上，本設(shè)計采用NFS協(xié)議實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)掛載文件系統(tǒng)，把boot loader和內(nèi)核鏡像寫到FLASH上，這樣可把應(yīng)用程序直接放到PC機的文件系統(tǒng)里，節(jié)省了機頂盒的內(nèi)存空間。目前，硬件電路設(shè)計已完成，經(jīng)過測試，可播放H.264和MPEG一2的高清和標(biāo)清視頻碼流，同時可播放MPEG一1，AAC，PCM等格式的音頻內(nèi)容。另外，采用了基于GTK的Dillo瀏覽器，由于不支持.1avaScript，Java等附加功能，使得它具有規(guī)模小速度快的優(yōu)點。可以把視頻模塊、EPG模塊等各種功能模塊以插件方式與Dillo瀏覽器一起使用。當(dāng)需要進(jìn)行交互服務(wù)時，可通過HTTP協(xié)議訪問EPG服務(wù)器，得到EPG相關(guān)信息，并在本地進(jìn)行解析重構(gòu)出EPG。如果需要點播視頻，就通過：EPG去視頻服務(wù)器上得到視頻源的URL，然后對URL進(jìn)行解析，再交給視頻功能模塊進(jìn)行解碼播放。

5 小結(jié)

介紹了IPTV機頂盒硬件電路的基本組成模塊，確定了以STB7100為核心的系統(tǒng)解決方案。STB7100具有強大的音視頻處理能力，并可通過其豐富的外圍接口進(jìn)行功能芯片的擴(kuò)展，實現(xiàn)各種需要的功能。筆者雖然已實現(xiàn)了部分功能，但機頂盒設(shè)計仍需完善，還需要對智能卡、數(shù)字版權(quán)管理等擴(kuò)展功能做更深一步的研究。