智能电视网络多媒体软件平台的设计及部分关键技术实现

摘要

美国市场研究公司Gartner预计，到2016年约有85％的平板电视可以接入网络成为智能电视，这预示着智能电视将成为全球电视市场的主角。在决定智能电视产品竞争力的因素中，操作系统是最为重要的软件因素。目前国内智能电视厂商大多根据智能电视的特殊需求，开发不同的软件平台与嵌入式Linux内核或Android结合，形成面向智能电视的操作系统。然而不同智能电视厂商自行研发的软件平台存在接口标准不统一、兼容性差等问题，为上层应用的移植增加了大量不必要的工作。因此迫切需要一个标准通用的智能电视软件平台，为硬件芯片来源不同的智能电视厂商提供通用的智能电视操作系统解决方案，同时该平台提炼出智能电视主流应用的共性功能，为上层应用开发提供统一的程序接口。
　　智能电视面向的应用以网络多媒体为主，包括流媒体业务和多媒体展示等，这些应用具有高服务质量（高码率、低时延等）和多样化（多种媒体数据类型、多种媒体编码格式等）的特点，并且智能电视本身有硬件计算资源有限和带宽有保障的特点，因此智能电视软件平台需要提供与硬件特性和应用需求相对应的功能（如服务质量保证）。原有的针对多媒体应用设计的平台由于计算资源要求高、服务质量低、或功能扩展不足等原因导致不能够直接适用于智能电视领域。
　　针对这些问题，本文设计了一个智能电视网络多媒体软件平台(STVMP)，其支持流媒体业务和多媒体展示应用;利用硬件芯片上专用集成电路(ASIC)优化多媒体解码和渲染的同时屏蔽ASIC的异构性;使用较少的计算资源保证了高服务质量。
　　本文的贡献如下:
　　1)给出了STVMP的整体架构和模块的设计。实验证明STVMP能支持多种主流的网络多媒体应用，兼容性强，对比实验证明其在保证高服务质量的同时对计算资源的消耗较低。
　　2)设计并实现了STVMP中多媒体播放展示的核心技术——多媒体展示引擎，介绍了基础界面架构、结构模型和相关算法。实验证明其拥有展示效果丰富和计算资源消耗低等特点。

目录

摘要

图目

表目

第一章 绪论

1．1 研究背景和现状

1．2 本文的研究内容

1．3 论文的组织结构

第二章 相关工作和技术

2．1 多媒体软件平台

2．2 操作系统中的多媒体框架

第三章 STVMP的设计需求

3．1 移动互联领域操作系统的设计原则

3．1．1 iOS

3．1．2 Android

3．1．3 设计原则

3．2 智能电视领域的特点

3．3 设计需求

第四章 STVMP的设计

4．1 设计目标

4．2 架构设计

4．3 详细设计

4．3．1 通用操作系统库

4．3．2 硬件抽象层

4．3．3 多媒体播放展示

4．3．4 流媒体质量监控

4．3．5 模块之间的协同工作

第五章 多媒体展示引擎的设计与实现

5．1 设计

5．1．1 UI

5．1．2 逻辑

5．2 UI核心功能的实现

5．2．1 基础界面框架

5．2．2 基本图元

5．2．3 含有动画的图元

5．2．4 逻辑与UI之间的交互

5．3 逻辑核心功能的实现

5．3．1 定时器

5．3．2 节目列表

5．3．3 控件

5．3．4 多优先级调度算法

5．3．5 主从控件

5．3．6 状态恢复

5．4 多媒体展示引擎的接口

5．4．1 接口定义

5．4．2 用例

第六章 实验

6．1 STVMP的实验分析

6．1．1 通用播放器

6．1．2 多媒体展示引擎

6．1．3 流媒体质量控制(前向纠错)

6．1．4 流媒体质量监测

6．2 多媒体展示引擎的实验分析

6．2．1 结构模型对内存占用的影响

6．2．2 结构模型对CPU使用的影响

6．2．3 结构模型对响应时间的影响

第七章 总结和未来工作

7．1 已有工作的总结

7．2 未来工作展望

参考文献

研究生期间撰写的论文

致谢

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