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机顶盒的USB多媒体自动播放系统的设计与开发

作　者: 巫莉
导　师: 于鸿洋
学　校: 电子科技大学
专　业: 信号与信息处理
关键词: 机顶盒 USB STi7109 STLinux GTK+
分类号: TN948.55
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 78次
引　用: 3次
阅　读: 论文下载

内容摘要

随着数字电视技术的飞速发展,数字电视机顶盒已经从最初单纯的数字电视信号接收向多功能特性转变。USB具有热插拔、即插即用、共享式、体积小巧、节省系统资源、灵活、低成本、高可靠性、提供电源、兼容、高速传输等优异特性,成为新一代机顶盒的必然的开发方向。本论文的目的是设计与开发机顶盒的USB多媒体自动播放系统,主要就是要使用户能通过U盘在电脑上下载多媒体文件,将U盘插上机顶盒读取U盘文件,能通过电视机控制播放U盘里的多媒体文件。USB多媒体自动播放系统的设计与实现能大大扩展机顶盒的功能,增强数字电视的娱乐性和交互性。本论文基于STi7109高清机顶盒的项目,该项目采用ST公司的STi7109作为主芯片,采用STLinux嵌入式实时操作系统作为软件开发平台。基于软硬件平台,本论文对USB多媒体自动播放系统提出了需求分析和框架设计,其中框架设计采用分层结构,包括硬件层、软件系统层、基础模块层(底层驱动)、应用层和用户接口层。对于硬件层和软件系统层,进行了介绍和搭建,对于基础模块层,对STLinux操作系统中USB通信模块,图形界面显示模块,视频播放模块分别进行了分析和实现,对相关驱动、API和实现方法进行了研究。对于主应用层,对用户界面和播放器以及主应用程序部分进行了设计和实现。本文对传统的机顶盒OSD界面设计方法进行了创新,利用Linux的GTK+图形库进行用户界面的设计,采用mplayer作为播放器引擎,最终基于Linux的系统接口和GTK+图形库接口编程实现了USB多媒体自动播放系统,使其能达到自动检测U盘,显示U盘文件列表和选择播放U盘多媒体文件的功能。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-12
第一章引言  12-16
  1.1 课题研究的背景和国内外动态  12-13
  1.2 课题研究的主要工作和意义  13-14
  1.3 论文的主要内容和结构安排  14-16
第二章USB多媒体自动播放系统的开发环境搭建和设计方案  16-26
  2.1 USB 多媒体自动播放系统的硬件平台  16-18
    2.1.1 ST7109 硬件平台的介绍  16-17
    2.1.2 ST7109 硬件平台的搭建  17-18
  2.2 USB 多媒体自动播放系统的软件体系  18-23
    2.2.1 STLinux 操作系统介绍  18-19
    2.2.2 STFAE 树介绍  19-20
    2.2.3 STLinux 平台环境的搭建  20-23
      2.2.3.1 安装嵌入式Linux 操作系统内核  20-21
      2.2.3.2 配置、编译STFAE  21
      2.2.3.3 必要的工具安装和环境配置  21-23
  2.3 USB 多媒体自动播放系统的设计方案  23-25
    2.3.1 USB 多媒体自动播放系统的需求分析  23-24
    2.3.2 USB 多媒体自动播放系统的框架设计  24-25
  2.4 本章小结  25-26
第三章 USB多媒体自动播放系统的基础模块的实现  26-44
  3.1 USB 通信模块的实现  26-32
    3.1.1 USB 的体系结构  27-28
    3.1.2 USB 的数据传输方式  28-30
    3.1.3 USB 设备的枚举过程  30
    3.1.4 STLinux 下的USB 驱动  30-32
  3.2 图形界面显示模块的实现  32-40
    3.2.1 图形界面显示相关驱动  32-38
      3.2.1.1 STGXOBJ 驱动  32-34
      3.2.1.2 STLAYER 驱动  34-36
      3.2.1.3 STBLIT 驱动  36-38
    3.2.2 图形显示的实现  38-39
    3.2.3 文字显示的实现  39-40
  3.3 视频播放模块的实现  40-43
    3.3.1 视频播放相关驱动  40-41
      3.3.1.1 视频输入相关驱动  40
      3.3.1.2 视频输出相关驱动  40-41
    3.3.2 视频播放的实现  41-42
    3.3.3 音频播放的实现  42-43
  3.4 本章小结  43-44
第四章 USB多媒体自动播放系统应用程序的设计与实现  44-67
  4.1 用户界面的设计与实现  44-54
    4.1.1 GTK+图形库方案的确定  44-45
    4.1.2 GTK+工作模式的确定  45-47
    4.1.3 GTK+工作环境的搭建  47-49
    4.1.4 GTK+图形库的编译安装  49-51
    4.1.5 GTK+程序设计方法研究  51-54
  4.2 播放器的设计与实现  54-57
    4.2.1 Mplayer 播放器方案的确定  54
    4.2.2 Mplayer 播放器的流程分析  54-55
    4.2.3 Mplayer 播放器的编译安装  55-57
  4.3 主应用程序的设计与实现  57-65
    4.3.1 检测U 盘的编程实现  58-61
    4.3.3 入口图片显示的编程实现  61-62
    4.3.4 文件列表显示的编程实现  62-64
    4.3.5 遥控器事件响应的实现  64-65
  4.4 本章小结  65-67
第五章实验结果测试  67-83
  5.1 STLinux 软件体系的测试  67-68
  5.2 基础模块的测试  68-76
    5.2.1 USB 通信模块的测试  68-74
      5.2.1.1 USB 驱动的加载  68-70
      5.2.1.2 U 盘的识别  70
      5.2.1.3 U 盘文件操作  70-74
    5.2.2 图形界面显示模块的测试  74-75
    5.2.3 视频播放模块的测试  75-76
  5.3 主应用程序的编译和测试  76-81
    5.3.1 主应用程序的编译  76-78
    5.3.2 主应用程序的测试  78-81
  5.4 本章小结  81-83
第六章结束语  83-84
致谢  84-85
参考文献  85-87
攻读硕士期间取得的研究成果  87-88

机顶盒的USB多媒体自动播放系统的设计与开发

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