数字电视机顶盒应用软件的研究与设计

论文摘要

从模拟电视到数字电视的转换需要一个较长的过渡时期,为了使现有的模拟电视机能够接收数字电视信号,需要一种转换装置,数字电视机顶盒应运而生。机顶盒是一种能够接收数字电视信号、完成相应处理并输出模拟音视频信号可通过模拟电视显示的电子产品。本课题采用意法半导体公司（ST）推出的基于STx5105平台的数字电视机顶盒解决方案。其核心是STV0297和STx5105两块芯片。STV0297作为前端芯片,负责接收数字电视信号,进行QAM解调,将从电缆传输来的有线电视信号进行中频采样,转换为MPEG-2传输流,送给后端的STx5105芯片;STx5105则完成传输流解复用和音视频解码,最终输出模拟音视频信号。在机顶盒的开发研制中,机顶盒应用层软件的设计是实现机顶盒预定功能的重要部分。本文对机顶盒应用层软件的实现进行了研究,主要包括图形用户界面的实现、机顶盒节目搜索和电子节目指南的实现等。论文介绍了机顶盒硬件系统各部分及其主要芯片,对ST20软件调试环境、系统的开发平台和ST公司的STLite/OS20实时操作系统进行了简要的介绍,重点讨论应用层软件的实现过程以及所做的工作。目前已经较好的实现了机顶盒的各项功能和预期效果。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 数字电视概述
• 1.1.1 数字电视（digital television，DTV）的概念
• 1.1.2 数字电视的分类
• 1.1.3 数字电视的优点
• 1.1.4 数字电视的标准
• 1.2 数字电视机顶盒
• 1.2.1 机顶盒的概念
• 1.2.2 机顶盒的分类
• 1.2.3 机顶盒的功能
• 1.3 数字电视机顶盒技术的发展
• 1.3.1 国际上机顶盒技术的发展
• 1.3.2 国内机顶盒技术的发展
• 1.4 本论文的工作内容
• 1.5 目前课题工作的进展情况
• 第二章 基于STx5105 的数字电视机顶盒的硬件结构
• 2.1 数字电视机顶盒的基本结构
• 2.2 数字电视机顶盒的关键技术
• 2.3 STx5105 解决方案介绍
• 2.4 系统主要芯片介绍
• 2.4.1 STx5105 芯片介绍
• 2.4.2 调谐器芯片介绍
• 2.4.3 存储芯片介绍
• 2.5 本章小结
• 第三章 基于STx5105 的机顶盒的软件系统
• 3.1 基于STx5105 的机顶盒的软件层次结构
• 3.2 机顶盒的应用程序
• 3.3 OS20 实时操作系统
• 3.3.1 内核Kernel
• 3.3.2 任务Task
• 3.3.3 信号量Semaphore
• 3.3.4 互斥量Mutex
• 3.3.5 消息队列Message Queue
• 3.3.6 中断Interrupt
• 3.3.7 时钟Clock
• 3.3.8 内存Memory and Partition
• 3.4 本章小结
• 第四章 用PEG 技术实现图形用户界面
• 4.1 GUI 开发平台简介
• 4.2 PEG 技术介绍
• 4.2.1 PEG 的主要特性
• 4.2.2 PEG 的开发工具
• 4.2.3 PEG 的开发环境
• 4.2.4 PEG 的运行模型
• 4.3 本课题中界面要求示意图
• 4.4 使用PEG 技术开发界面
• 4.4.1 界面组件类的设计
• 4.4.2 界面的移植
• 4.5 makefile 简介
• 4.6 本章小结
• 第五章 节目搜索和电子节目指南的实现
• 5.1 数字电视PSI/SI 介绍
• 5.1.1 数字电视节目专用信息PSI
• 5.1.2 数字电视业务信息SI
• 5.2 机顶盒解复用原理
• 5.2.1 数字电视节目的打包与复用
• 5.2.2 机顶盒解复用过程
• 5.2.3 PSI 的分析和基本流PID 的提取
• 5.3 数字电视节目调谐功能的实现
• 5.3.1 机顶盒的调谐参数
• 5.3.2 机顶盒的手动搜索
• 5.3.3 机顶盒的自动搜索
• 5.3.4 机顶盒的全频段搜索
• 5.4 数字电视电子节目指南（EPG）的实现
• 5.4.1 EPG 组成
• 5.4.2 EPG 的实现
• 5.4.3 事件信息表EIT
• 5.4.4 时间与日期的转换
• 5.4.5 相关数据结构
• 5.5 段数据的接收与解析
• 5.5.1 PTI 硬件工作流程
• 5.5.2 STPTI 软件结构
• 5.5.3 段数据解析函数说明
• 5.6 本章小结
• 第六章 机顶盒的调试环境与开发工具
• 6.1 系统的开发环境
• 6.2 开发工具
• 6.3 软件的调试方法
• 6.3.1 在线调试
• 6.3.2 脱机调试
• 6.4 本章小结
• 第七章 项目总结
• 参考文献
• 发表论文和科研情况说明
• 致谢