摘要：随着数字电视的快速发展，机顶盒越来越普及；随着时间的推移，Linux操作系统越来越被用户认可。基于Linux的机顶盒，就是这一趋势的产物。当前，大部分机顶盒都是基于Linux开发的。未来，这一趋势还会更明显。
关键词：机顶盒；Linux；开发；现状；展望
中图分类号：TP393 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 14-0000-02
Linux-based Set-Top Box’s Status and Prospect
Qi Weiyou
(Jiangxi Normal Universtiy Computer Science and Technology,Nanchang330027,China)
Abstract:With the rapid development of digital television,set-top box is becoming increasingly popular;As time goes by,Linux operating system is increasingly being approved by the user.Linux-based set-top box is a product of this trend.At present,most set-top boxes are Linux-based developed.And in the future,this trend will continue more apparently.
Keywords:Set-top-box;Linux;Development;Status;Prospects
一、机顶盒的现状
什么叫机顶盒，目前并没有标准的定义，从广义上说，凡是与电视机相连接的终端设备都可称之为机顶盒。目前，已出现在市场上的机顶盒，按照视频输出的清晰度来分，可分为标清机顶盒和高清机顶盒；按照信源传输方式来分被遗忘的时光 蔡琴 下载，可分为数字有线机顶盒、数字地面机顶盒和数字卫星机顶盒；按照是否支持网络，可分为单向机顶盒和双向机顶盒。
近年来，机顶盒的发展进程明显加快，模拟信号向数字信号过渡已全面展开。数字电视广播已成为目前极为热门的话题，在美国、日本以及一些欧洲国家，通过卫星或地面的数字电视直播已进入商用化阶段。但根据我国国情，要从模拟电视完全过渡到数字电视还需要一个过程，因此机顶盒就是这个过渡时期最理想的数字化视频产品。国家广电总局已在2001年颁布了我国数字视频广播使用欧洲的DVB（Digital Video Broadcasting）标准。我国地面数字电视标准也于2006年颁布，2007年8月1日正式实施，再到2008年年初央视地面免费高清节目的开播，地面数字电视市场已全面启动。截至2010年底，我国有线机顶盒国内累计出货量突破亿台，其中有线高清机顶盒出货量就达到300万台。中国已经成为全球最大的机顶盒生产制造中心。
二、基于Linux的机顶盒的优势
实时操作系统属于机顶盒的一个重要组成部分，其开发系统较多，其中主流的操作系统有：Windows CE，Linux，Palm OS，VxWorks等，但它们并非都适合机顶盒的开发。Windows CE，Palm OS．VxWorks等都是商业化的专用嵌入式操作系统，价格昂贵而且源代码封闭，其功能和内核体积不易配置，大大限制了其在中低端应用领域的开发和利用。而Linux操作系统免费开放源代码，开发成本低，移植性好，开发周期短，新设备的支持速度快。而遍布全球的众多Linux爱好者又能给予Linux开发者强大的技术支持。而且Linux采用虚地址空间模式，任务独立运行，不受其他任务错误的影响，这种体系结构的嵌入式系统可靠性高，稳定性较好。还有，Linux结构简单，易于调试和扩展，其内核本身包括了许多可用于各种领域的功能，如进程管理、文件系统、设备管理和网络通信等功能。因此，在大部分情况下，用户仅仅需要提供一个操作系统外壳和一些实用工具程序。
总之，Linux是一种具有可裁减性好、执行效率高、高可靠性以及强大的网络功能等特点的实时操作系统，将其应用于机顶盒，能简化开发流程，降低成本。这就是绝大多数机顶盒厂商都采用Linux操作系统的原因。不难推测，现在和未来，基于Linux的机顶盒仍然是主流。
三、基于Linux的机顶盒的开发
在机顶盒的开发中，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，直接关系到产品的最终性能。因为机顶盒系统设计实现是一个庞大而复杂的系统工程，所以要开发机顶盒，首先要掌握机顶盒的软件架构图。从大的模块来分，一般可分为应用层、中间层和驱动层。
应用层主要完成用户所需的功能，一般是采用内嵌式固化在机顶盒存储设备FLASH中，它提供友好的人机界面，供用户设置系统和选择其它功能，也有采用下载形式，由电视台或运营商通过广播网络传送到机顶盒。应用层主要包括UI界面、浏览器、EPG、NVOD、STOCK、系统设置等。
中间层为底层软硬件资源提供一个抽象层，这个中间层隔离了应用程序和硬件平台，使得应用程序能以更高的方式调用资源，从而实现可移植和可跨平台执行。中间层主要包括GUI、PSI/SI、CA、AV、FS等。
驱动层的主要作用是使硬件能正常、高效地运行。主要包括OS、DEMUX，SMARTCARD、AV、OSD、E2PROM、TUNER等。
要开发机顶盒，必须要知道机顶盒图层的概念，一般有Background层、Video层，Still层和OSD层等。
我国采用的是DVB标准，因此要开发机顶盒，不能不提PSI/SI表。
（一）PSI表包括
1.节目关联表（Program Association Table）；
2.节目映射表（Porgram Map Table）；
3.网络信息表（Network Information Table）；
4.条件访问表（Conditional Access Table）等。
（二）SI表包括
1.业务群关联表（Bouquet Association Table）；
2.服务描述表（Service Description Table）；
3.时间日期表（Time and Date Table）；
4.时间偏移表（Time Offset Table）；
5.事件信息表（Event Information Table）等。
（三）除了要掌握以上知识外，还需要如下基本知识
1.熟悉数字电视业务知识、及应用的常用功能模块；
2.要熟悉嵌入式操作系统的特性被遗忘的时光 蔡琴 下载，精通Linux操作系统相关知识；
3.精通C/C++语言，掌握图形系统、UI界面开发、及产品定制化开发；
4.要熟悉BSP/AL、MW、App的三层架构，各层的设计思想及主要功能模块；
5.要掌握规划FLASH，熟悉BOOTLOADER；
6.要熟悉条件接收系统CA原理；
7.要熟悉硬件设计基本知识；
8.要熟悉升级原理以及TS流的制作。
当然，解决实际问题能力也尤为重要，如调试、查找服务器问题等。
四、基于Linux的机顶盒的展望
随着机顶盒的硬件发展，CPU越来越强大；存储器容量也越来越大；MPEG解码器将支持同时解码多路HDTV节目；图形功能越来越强大，将从简单的OSD发展到强大的2D、3D图形引擎；电缆调制解调器功能更加完善，以支持高速Internet接入和电子邮件，并将Web页面与视频有机地融合；外部接口更加丰富，可以利用机顶盒建立家庭网络，将机顶盒与PC、打印机、DVD机等数字设备连接起来，并通过内置的电缆调制解调器与Intemet相连，真正地成为信息家电。
伴随着硬件的发展，也给软件带来机遇。机顶盒将支持越来越多的应用，并且可下载的应用也越来越多。这些应用包括：电子节目指南、按次付费观看、立即按次付费观看、准视频点播、数据广播、Internet接入、电子邮件、视频点播以及IP电话和可视电话等。由于外设的增加，机顶盒可以跟踪用户的观看习惯，扫描宽带网络中的各种数字服务，给用户全方位的建议。当然，还有更多其它新的应用。
机顶盒正在改变我们现有的电视的概念，也将为用户提供一个崭新的消费终端，它使模拟电视机从被动接收模拟电视转向交互式数字电视，如在线缴费、网上购物、游戏、投票和视频点播等，使用户享受电视、数据、语言等全方位的信息服务。
随着数字信息技术和网络技术的高速发展，基于Linux的机顶盒产品已经进入千家万户。随着电信网、计算机网和有线电视网“三网融合”的发展，基于Linux的机顶盒必将有良好的市场潜力、更大的发展空间，必将成为一台超级多媒体终端。因此，基于Linux的机顶盒是现在的主流，也将是未来发展的趋势。
参考文献：
[1]童林夙.数字电视显示技术[M].北京:电子工业出版社,2007,9
[2]Geradr O’Driscol.计算机网络技术机顶盒开发指南[M].北京:希望电子出版社,2000,6
[3]鲁业频.数字电视基础[J].合肥:合肥工业大学,2006,5
[4]郑志航.数字电视原理与应用[M].北京:中国广播电视出版社,2001,1
[5]刘达.数字电视技术.北京:电子工业出版社,2009,7
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