DVB-C机顶盒软件系统的研究
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摘要
数字电视机顶盒是由模拟电视向数字电视过渡的中间产品。结合我国国情，对数字有线电视机顶盒的开发具有重要的实际意义。在数字电视机顶盒的开发研制中，软件系统的研究和设计是整个开发工作的难点和重要组成部分，软件系统的设计直接关系到产品的最终性能。
本论文的主要工作是在研究数字电视机顶盒相关技术和硬件结构的基础上，设计软件系统实现信道、信源解码以及图形用户界面(GUI)的目的。该机顶盒以LSI Logic公司的单片信源解码器SC2000为主芯片进行设计。本课题在开发平台示例软件的基础上，开发了DVB-C机顶盒信道解码驱动程序以及上层应用程序；在上层通过对FLASH的驱动程序调用，实现了用户参数的FLASH存储；通过进行图形设计和编程实现了用户界面和操作的简洁化设计；并尝试使用字体库实现中文字符的设计。本课题设计的软件系统在前期开发的机顶盒硬件系统上已经通过了调试，已经较好的实现了预期的功能和效果。
本论文首先简述了数字电视机顶盒以及相关的MPEG-2、DVB标准等，而后简要介绍了机顶盒硬件系统各部分及其主处理芯片，接着重点讨论软件系统的各部分知识以及所做的工作，并给出了功能调试测试结果。另外，文中还对实时操作系统pSOSystem和软件集成开发环境(IDE)也进行了简单介绍。
Digital TV Set-Top Box is the transient product from Analogue TV to Digital TV. So in view of the situation of our country, it has the practical importance to develop the DVB-C Set-Top Box. In the research of STB, software research and design is the most difficult and is the key component. The final product performance has the direct relations with the software design.
Based on the research of the technologies of Digital TV STB and the survey of STB’s hardware architecture, the thesis aims at the software design to realize the channel decoding, source decoding and Graphical User Interface (GUI). The solution is based on LSI’s single source decoding chip called SC2000. Referring to the demo of develop platform, we develop the driver and application layer of DVB-C STB’s channel decoding; using API of FLASH drivers, we implement the storage of users’ parameters; using graphical design and program, we achieve our aim to make GUI clean and easy; using Chinese font, we attempt to implement Chinese character display. Through the debugging on the former developed STB hardware board, software system has achieved the aim of expected function and performance.
Firstly, the thesis introduces digital TV STB, MPEG-2 and DVB standard; secondly, presents STB’s hardware architecture and it’s main chip in brief; finally tells of the software design and my own work on it, also the debugging information and test result is mentioned. In addition, the thesis introduces the RTOS of pSOSystem and the software IDE.
本论文的主要工作是在研究数字电视机顶盒相关技术和硬件结构的基础上，设计软件系统实现信道、信源解码以及图形用户界面(GUI)的目的。该机顶盒以LSI Logic公司的单片信源解码器SC2000为主芯片进行设计。本课题在开发平台示例软件的基础上，开发了DVB-C机顶盒信道解码驱动程序以及上层应用程序；在上层通过对FLASH的驱动程序调用，实现了用户参数的FLASH存储；通过进行图形设计和编程实现了用户界面和操作的简洁化设计；并尝试使用字体库实现中文字符的设计。本课题设计的软件系统在前期开发的机顶盒硬件系统上已经通过了调试，已经较好的实现了预期的功能和效果。
本论文首先简述了数字电视机顶盒以及相关的MPEG-2、DVB标准等，而后简要介绍了机顶盒硬件系统各部分及其主处理芯片，接着重点讨论软件系统的各部分知识以及所做的工作，并给出了功能调试测试结果。另外，文中还对实时操作系统pSOSystem和软件集成开发环境(IDE)也进行了简单介绍。
Digital TV Set-Top Box is the transient product from Analogue TV to Digital TV. So in view of the situation of our country, it has the practical importance to develop the DVB-C Set-Top Box. In the research of STB, software research and design is the most difficult and is the key component. The final product performance has the direct relations with the software design.
Based on the research of the technologies of Digital TV STB and the survey of STB’s hardware architecture, the thesis aims at the software design to realize the channel decoding, source decoding and Graphical User Interface (GUI). The solution is based on LSI’s single source decoding chip called SC2000. Referring to the demo of develop platform, we develop the driver and application layer of DVB-C STB’s channel decoding; using API of FLASH drivers, we implement the storage of users’ parameters; using graphical design and program, we achieve our aim to make GUI clean and easy; using Chinese font, we attempt to implement Chinese character display. Through the debugging on the former developed STB hardware board, software system has achieved the aim of expected function and performance.
Firstly, the thesis introduces digital TV STB, MPEG-2 and DVB standard; secondly, presents STB’s hardware architecture and it’s main chip in brief; finally tells of the software design and my own work on it, also the debugging information and test result is mentioned. In addition, the thesis introduces the RTOS of pSOSystem and the software IDE.
引文
[1] SC2000 Single-Chip Source Decoder Technical Manual Volume 1, Functional Descriptions，August 2000
[2] SC2000 Single-Chip Source Decoder Technical Manual Volume 2, Register Descriptions，August 2000
[3] SC2000 Single-Chip Source Decoder Technical Manual Volume 3, Hardware Specification，August 2000
[4] 国家质量技术监督局，GB/T17975.1-2000，信息技术 运动图像及其伴音信息的通用编码 第1部分：系统，北京：中国标准出版社，2000.1.3
[5] 国家质量技术监督局，GB/T17975.2-2000，信息技术 运动图像及其伴音信息的通用编码 第2部分：视频，北京：中国标准出版社，2000.1.3
[6] 李木兰，数字视频广播标准及系统设备，广播电影电视部标准化规划研究所，1997.1
[7] 曾繁泰等，可编程器件应用导论，清华大学出版社，2001.4
[8] 钟玉琢等，运动图像及其伴音通用编码国际标准―MPEG-2，清华大学出版社，1997.6
[9] 郑志航，数字电视原理与应用，中国广播电视出版社，2001.1
[10] 余兆明等，数字电视设备及测量，人民邮电出版社，2000.12
[11] 邱绪环等，数字电视原理与应用，电子工业出版社，2000.6
[12] 国狄非，高清晰度电视机顶盒信源解码器硬件研究：[硕士学位论文]，天津：天津大学，2001.4
[13] 马凤华, DVB-C机顶盒信源解码部分硬件的研究：[硕士学位论文], 天津：天津大学，2003.1
[14] 数字视频广播(DVB)标准及系统设备，广播电影电视部标准化规划研究所， 1997.1
[15] 俞斯乐等，电视原理（第五版），国防工业出版社，2000.12
[16] 王远昌，DVB机顶盒系统分析，电视技术，2002（7）:69~82
[17] 李震梅等，数字机顶盒的功能与市场分析，中国有线电视，2002（9）：29~31
[18] 王新成，机顶盒的技术现状，中国传媒科技，2001（5）：63~64
[19] 孙志行等，数字机顶盒技术及其市场前景，电视技术，2002（1）：46~49
[20] 陈楠，数字机顶盒技术原理及应用，西部广播电视，2002（6）：46~48
[21] 严国荣，数字机顶盒的进化，电声技术，2002（1）：54~56
[22] Rudolf Jaeger，Set-Top Box Software Architectures for Digital Video Broadcast and Interactive Services，IEEE 2001：281~291
[23] Maik Brett，Video Progressing for Single-Chip DVB Decoder，IEEE 2001：385~393
[24] Mukta Kar，Architecture of Retail Set-Top Box Application Platform for Digital Cable Network，IEEE 2001：306~307
[25] Jan Fandrianto,Single Chip MPEG2 Decoder Integrated Transport Decoder for Set-Top Box,IEEE 1996:469~472
[26] Paul Chiang,A Highly Integrated Decoder for the Set Top Box,IEEE 1997:272~273
[27] Frank Kamperman,Conditional Access System Interoperability Through Software Downloading,IEEE 2001:47~54
[28] 刘济东，数字有线电视机顶盒技术，太原科技，2002（4）：22~23
[29] 王旭升，基于CATV的条件接收系统的设计与实现，中国有线电视，2002（10）：33~35
[30] 丁绪星，第三代数字有线电视机顶盒，中国有线电视，2002（11）：12~14
[31] 张丙才，综合业务机顶盒中有线电视通道特定解码器的设计，有线电视技术，2002（17）：74~76
[32] 邓永红,机顶盒技术及其在视频点播中的应用,有线电视技术,2002(16):
44~49
[33] 梁莉蓉，机顶盒增强型电视,中国有线电视,2002(11):58~62
[34] 刘修文,交互式电视机顶盒与接收机,中国有线电视,2002(15):73~76
[35] 郑杰,流媒体机顶盒,中国有线电视,2002(13):6~9
[36] 冯传岗等,论数字CATV系统中的STB,有线电视技术,2002(12):52~56
[37] Application of the L64768 in a DVB-CATV receiver
[38] 谭浩强，C程序设计，清华大学出版社，1998.3
[39] DTV Software Device Driver API
[40] pSOSystem Evaluation Report
[41] pSOSystem中文讲稿
[42] 李云洲，pSOS编程入门介绍，2002.03.03
[2] SC2000 Single-Chip Source Decoder Technical Manual Volume 2, Register Descriptions，August 2000
[3] SC2000 Single-Chip Source Decoder Technical Manual Volume 3, Hardware Specification，August 2000
[4] 国家质量技术监督局，GB/T17975.1-2000，信息技术 运动图像及其伴音信息的通用编码 第1部分：系统，北京：中国标准出版社，2000.1.3
[5] 国家质量技术监督局，GB/T17975.2-2000，信息技术 运动图像及其伴音信息的通用编码 第2部分：视频，北京：中国标准出版社，2000.1.3
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[14] 数字视频广播(DVB)标准及系统设备，广播电影电视部标准化规划研究所， 1997.1
[15] 俞斯乐等，电视原理（第五版），国防工业出版社，2000.12
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[21] 严国荣，数字机顶盒的进化，电声技术，2002（1）：54~56
[22] Rudolf Jaeger，Set-Top Box Software Architectures for Digital Video Broadcast and Interactive Services，IEEE 2001：281~291
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[24] Mukta Kar，Architecture of Retail Set-Top Box Application Platform for Digital Cable Network，IEEE 2001：306~307
[25] Jan Fandrianto,Single Chip MPEG2 Decoder Integrated Transport Decoder for Set-Top Box,IEEE 1996:469~472
[26] Paul Chiang,A Highly Integrated Decoder for the Set Top Box,IEEE 1997:272~273
[27] Frank Kamperman,Conditional Access System Interoperability Through Software Downloading,IEEE 2001:47~54
[28] 刘济东，数字有线电视机顶盒技术，太原科技，2002（4）：22~23
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[30] 丁绪星，第三代数字有线电视机顶盒，中国有线电视，2002（11）：12~14
[31] 张丙才，综合业务机顶盒中有线电视通道特定解码器的设计，有线电视技术，2002（17）：74~76
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[34] 刘修文,交互式电视机顶盒与接收机,中国有线电视,2002(15):73~76
[35] 郑杰,流媒体机顶盒,中国有线电视,2002(13):6~9
[36] 冯传岗等,论数字CATV系统中的STB,有线电视技术,2002(12):52~56
[37] Application of the L64768 in a DVB-CATV receiver
[38] 谭浩强，C程序设计，清华大学出版社，1998.3
[39] DTV Software Device Driver API
[40] pSOSystem Evaluation Report
[41] pSOSystem中文讲稿
[42] 李云洲，pSOS编程入门介绍，2002.03.03