基于嵌入式Linux标清数字机顶盒云服务技术软件实现_周春龙.docx
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1、全日制工程硕士 硕士学位论文 论文题目: 基于嵌入式 Linux标清数字机顶盒 _ 云服务技术软件实现 _ 作者姓名 周春龙 指导教师 张端副教授 学科专业 _ 控制工程 所在学院 信息工程学院 浙江工业大学硕士学位论文 基于嵌入式 Linux标清数字机顶盒云服务技术软件实现 作者姓名:周春龙 指导教师:张端副教授 浙江工业大学信息工程学院 2014年 11月 Dissertation Submitted to Zhejiang University of Technology for the Degree of Master The implementation of cloud-based
2、 technology software of the standard-definition Set-Top Box based on embedded Linux Candidate: Chunlong Zhou Advisor: Associate Prof. Duan Zhang College of Information Engineering Zhejiang University of Technology Nov 2014 浙江工业大学 学位论文原创性声明 本人郑重声明:所提交的学位论文是本人在导师的指导下,独立进行研宄工作 所取得的研宄成果。除文中已经加以标注引用的内容外,
3、本论文不包含其他个人或 集体已经发表或撰写过的研宄成果,也不含为获得浙江工业大学或其它教育机构的 学位证书而使用过的材料。对本文的研宄作出重要贡献的个人和集体,均己在文中 以明确方式标明。本人承担本声明的法律责任。 作 者 签 名 : 日 期 : 沪 以 年 A月 fl日 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留 并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本 人授权浙江工业大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检 索,可以釆用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 本学位论文属于 学位论文版权使用授权书 1、 保
4、密口,在 _ 年解密后适用本授权书。 2、 不保密 (请在以上相应方框内打 W 作者签名: 导师签名: 日期: W年 月 d日 日期許( L月 (广日 基于嵌入式 Linux标清数字机顶盒云服务技术软件实现 摘 要 随着时代的发展,人们对生活品质的追求越来越高,尤其是近年来云 S民务技术的发展, 使得数字机顶盒云服务业务的拓展成为一个重要的趋势。但是国内现有的数字机顶盒业务 受到推广上和资金成本上的制约,尤其当今三网融合处于关键时期,传统交互型标清机顶 盒的业务升级迫在眉睫,然而国内居民对电视节目的消费习惯同欧美等发达国家的差异, 使得运营商在硬件成本的回收上存在周期长等特点,这就造成了直接对
5、机顶盒进行硬件升 级的不现实。 本文主要是对嵌入式 linux杭州农网 310标清机顶盒云服务软件的实现进行研究。农 网 310机顶盒主要依赖于华为海思 Hi3110QV100开发平台,同时应用华为海 思公司所提供 的开发环境,运用海思提供的 API进行农网标清机顶盒的软件设计与运用。本文的主要工 作包括以下几个方面。 1. 农网 310标清机顶盒硬件架构的概述 2. 农网 310标清机顶盒软件架构的概述 3. 农网 310标清机顶盒软件升级云服务功能的实现与应用 4. 针对农网 310标清机顶盒云服务功能的调试。最后通过在浙江华数研宄院的测试与 预期进行对比分析,其中包括厂家机顶盒的测试、播
6、控平台的搭建与测试、代理网关的方 案的提出等等 5. 本文的最后对农网 310标清机顶盒的研究工作进行总结,同时对机顶盒产品的未来 做出展望。 关键 词:嵌入式, Linux,标清机顶盒, Hi3110,云服务 The implementation of cloud-based technology software of the standard-definition Set-Top Box based on embedded Linux ABSTRACT With the development of times, people pursuit the quality of life mo
7、re and more high, especially in recent years, with the development of cloud services, making the expansion of cloud services of digital set top box become an important trend. But the domestic existing digital set-top box business is restricted by the promotion and the cost of capital, especially the
8、 three nets fusion in key period. The business upgrade of traditional interactive sd set-top box is extremely urgent, however the consuming habit of domestic residents to television having differences with Europe, United States and other developed countries, making the operators take long time on th
9、e recycling of hardware cost, and resulting the direct upgrade of set top box hardware unrealistic. This paper mainly studies the software implementation of cloud service of embedded Linux 310 sd set top boxes of Hangzhou. The set top box of rural network 310 mainly depends on development platform o
10、f Huaweihaisi Hi3110QV100 and the development environment provided by Huaweihaisi company, using the API provided by the Haisi for the software design of set top box of rural network. In this paper, the main work are as follows: 1. The research and overview of hardware architecture of rural network
11、310sd set top box; 2. The research and analysis of hardware architecture of rural network 310sd set top box; 3. The research and application of software upgrade cloud services of rural network 310 sd set top box; 4. The debugging of cloud services of rural network 310 sd set top box. At last, compar
12、e the test in Zhejiang Huashu research institute and expectation, including the test of manufacturer set top box, the build and test of broadcast control platform and the proposal of proxy gateway scheme, 5. Finally, this paper concludes the research work of rural network 310 sd set top box. Key Wor
13、ds: embedded, linux, sd set top box, hi3110, cloud services 目 录 摘要 . i m: . i 1.1 狀式系 . . . 1 1.2 嵌入式 Linux操作系统的发展 . 2 1.3 数字机顶盒的现状和发展状况 . 3 1.4 云技术在数字机顶盒上的运用 . 6 1.5 本章小结 . 6 1.6 本文研究内容及章节安排 . 7 第 2聿数字机顶盒基本原理和相 7 . 8 2.1 DVB数字广播电视系统概述 . 8 2.1.1 DVB发射系统信号处理过程 . 8 2.1.2用户端信号处理过程 . 10 2.2 数字机顶盒的相关技术 .
14、 12 2.2.1数字机顶盒的操作系统实时性简介 . 12 2.2.2中间件技术简介 . 12 2.2.3条件接收 CAS技术简介 . 13 2.2.4电塊调制解调器 . 15 2.3 本章小结 . 15 第 3聿农网 310标淸数字机顶盒的软硬件实现和开发环境的搭建 . 17 3.1 农网 310标清数字机顶盒设备硬件组成 . 17 3.1.1农网 310数字机顶盒总体硬件结构设计 . 17 3.1.2农网 310标清机顶盒使用的硬件核心芯片 . 18 3.1.3特殊的外设 -窄带猫 . 20 3.2 农网 310标清机顶盒软件结构实现 . 27 3.2.1系统结构 . 27 3.3 开发环
15、境雛 . 29 3.3.1硬件环境构建 . 29 3.3.2硬件要求 . 30 3.3.3软件环境构建 . 31 3.4 本章小结 . 34 第 4章云服务技术在农网 310标清标清机顶盒上的实现 . 35 4.1 云技术的定义与应用 . 35 4.2 当前电视媒体资源管理的现状分析 . 36 4J系统总体设计 . 36 4.3.1总体设计 . 36 4.3.2觖结构 . 39 4.4 农网 310云服务软件解决方案实现 . 40 4.4.1农网 310标清机顶盒终端业务流程 . 40 4.4.2农网 310标清机顶盒点播方案设计 . 42 4.5 本章小结 . 53 第 5章调试及结果分析
16、. 54 5.1 麟机顶盒程序 . 54 5.2 调试方法 . 55 5.3 实验结果 . 58 5.4 调试出现的一些问题以及解决方法 . 59 5.5 * 章小 . 61 第 6聿总结与展望 . 62 6.1 总结 . 62 6.2 展望 . 62 辨文献 . 64 致谢 . 66 攻间参加的目和成果 . 67 第 1 章绪 论 1.1默式系统 顾名思义,嵌入式系统是一种专用的嵌入到设备当中的系统,它对成本、体积、功耗、 稳定性等等都有严格的控制。现实应用是它产生的主要目的,它的显著优点是研发人员可 以根据实际的项目需要进行软硬件的裁剪。嵌入式系统是在产品定制需求不断加深的市场 条件下,从
17、通用计算机产业分离出来的嵌入到某些特定对象里面的计算机系统,这就是嵌 入式系统 1。 迄今为止,嵌入式产品经历了下面三个发展阶段:单片微计算机 (SCM, single chip microcomputer), 微控制单元 (MCU,micro control unit), 片上系统 (SOC, system on chip)2】。 在 第一阶段,通过谋求单片嵌入式系统架构的创新,实现了一条独立于 PC机的发展方向。 这造就了嵌入式行业的诞生。在第二阶段,也就是微控制单元阶段,为了满足更多智能化 控制的发展要求,这使得外围控制电路的需求也在发生变化。这为未来嵌入式产品的高速 发展和创新奠定了坚
18、实的基础 3。 在工业发展的前期,嵌入式产品是不带操作系统的,例如典型的 C51单片机研发的各 类产品,这是由当时的客户需求决定的,然后随着工业的迅速发展,电子芯片在摩尔定律 下飞速发展,芯片模块化程度也越来越髙,各种集成芯片层出不穷。同时客户需要也在不 断加大,这使得嵌入式产品的功能复杂度也在不断增加,这个时候嵌入式系统出现了。现 今,生活中大家被各种各样的集成嵌入式操作系统产品所包围,例如手机,路由器,数字 机顶盒,平板电脑,数码相机,交通信号灯,汽车电子控制系统等等 4_5。 同个人电脑相比,嵌入式系统产品无论在 硬件上还是软件上都是多样化的。嵌入式设 备的特点就是系统软件、硬件设备可以
19、在产品功能的需求下进行特殊的定制和量身的裁 剪。例如个人电脑的硬件 cpu多为 AMD和 Intel这两家公司,其操作系统多为微软的 windows视窗系统,开源 Linux系统和 UNIX系统 而嵌入式系统则有很多选择,例如 微软的 wince主要用于工业控制,同时它们在通信、军事、航空、航天等高精尖技术和实 时性要求极高领域中的 VxWorks系统也得到了广泛的应用,更有被被广大小中型企业和年 轻创业者所青睐的嵌入式 Linux系统等,以及还有 LynxOs、 Palm Os、 QNX等等嵌入式操 作系统可供选择 F8。 1.2嵌入式 Linux搡作系统的发展 目前,嵌入式 Linux操作
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