高清/标清兼容的数字电视接收软件的设计与实现

摘要

随着我国数字电视产业的蓬勃发展，数字电视取代模拟电视成为了大势所趋，并且随着2008年北京奥运会的临近，高清数字电视HDTV也迈开了崭新的脚步，在不久的将来HDTV必会取代SDTV而成为数字电视业务的主流方向。但在当前的过渡时期考虑到产品的向后兼容性，目前的高清数字电视接收设备应该具有多种模拟/数字视频输出接口，并且也需要兼容将长期存在的SDTV业务。 本论文基于“DVB-C高清数字电视机顶盒”课题。该课题选用美国法意半导体公司(ST公司)提供的STi7710芯片作为嵌入式主芯片，并同时采用ST-OS20嵌入式实时操作系统作为软件开发平台。该课题依据“中数传媒有线高清电视机顶盒技术要求”，并以有线数字电视机顶盒系统原理为基础，完成了高清/标清兼容的数字电视接收软件的设计与实现。作者在其中主要完成的工作及创新点包括： 1)以往的数字电视机顶盒仅仅具有标清模拟输出接口，而本课题中则实现了机顶盒对模拟标清输出接口、模拟高清输出接口以及数字高清输出接口的支持，并同时兼容1080i、720p、576i、576p等不同分辨率和扫描模式的视频显示格式； 2)以往的数字电视机顶盒没有完全独立的图形处理和显示功能模块，且只支持标清格式的用户操作菜单，而本课题中则基于完全独立的视频图形子系统实现了分别支持高清和标清格式的两套终端用户交互式中文操作菜单，并且用户可以在二者之间进行快捷切换； 3)以往的数字电视机项盒标清格式的电子节目指南往往只支持节目信息的浏览和预告这两项基本功能，而在本课题中则实现标清和高清两套电子节目指南 (EPG)，除了兼容当前节目信息的浏览和切换，未来一周节目预告等基本功能外，还另外实现了节目分类、节目预定、父母控制等扩展功能。 本文首先分析了国内外数字电视及HDTV技术发展动态，接着简单介绍了ST软硬件开发环境。然后根据“中数传媒有线高清电视机顶盒技术要求”，详细阐述了多种模拟/数字视频输出接口及兼容高清和标清的数字电视接收软件的设计方案与具体实现。本文中的高清/标清兼容性为未来高清数字电视机顶盒功能的进一步多元化打下了基础。

目录

文摘

英文文摘

独创性声明及关于论文使用授权的说明

第一章引言

1.1课题研究的背景和国内外动态

1.2课题研究的意义

1.3课题完成的主要工作

1.4论文的主要内容和结构安排

第二章DVB-C高清数字电视机顶盒的结构及开发环境

2.1 DVB-C数字电视机顶盒的基本原理

2.2数字电视接收模块的软硬件结构

2.2.1数字电视接收模块的工作原理及框图

2.2.2数字电视机顶盒的软硬件系统结构

2.3系统开发环境介绍

2.3.1解码芯片介绍

2.3.2调试环境的搭建

2.3.3 ST-OS20嵌入式实时操作系统

2.4小结

第三章高清/标清兼容的视频输出和用户操作界面的实现

3.1本课题相关模块的功能要求

3.1.1视频输出接口的功能要求

3.1.2用户操作界面的功能要求

3.2支持功能实现的STi7710硬件特性简介

3.3实现兼容HD/SD视频图形输出的软件流程

3.4多接口多格式视频输出的软件实现

3.4.1模拟标清视频输出接口的软件实现

3.4.2模拟高清视频输出接口的软件实现

3.4.3数字视频输出接口简介

3.4.4数字高清视频输出接口的软件实现

3.4.5用户选择视频输出接口的实现

3.4.6高清/标清源信号在非匹配显示器上输出的软件实现

3.4.7多种视频接口输出功能测试效果

3.5高清和标清用户操作界面的实现

3.5.1用户界面实现的底层软件支持

3.5.2用户操作界面开发的基本应用接口的实现

3.5.3用户操作界面中英文字符资源的创建与显示的实现

3.5.4用户操作界面位图资源的创建与显示的实现

3.5.5用户操作界面的软件实现

3.5.6用户操作界面显示速度优化的实现

3.5.7用户操作界面实现的效果图

3.6高清和标清操作界面输出方式的设计与实现

3.6.1高清和标清用户操作界面同步输出的设计与实现

3.6.2高清和标清用户操作界面互斥输出的设计与实现

3.7用户操作界面任务与其他相关任务的关系

3.8小结

第四章电子节目指南EPG的实现

4.1本课题EPG模块的功能要求

4.2数字电视业务信息简介

4.2.1数字电视业务信息的基本概念

4.2.2数字电视业务信息的构成

4.3 EPG功能软件基础的实现

4.3.1 SI数据的接收与解析

4.3.2 SI数据库的建立

4.4 EPG功能的软件实现

4.4.1节目浏览和预告功能的实现

4.4.2节目分类功能的实现

4.4.3节目预定功能的实现

4.4.4家长控制功能的实现

4.5 EPG功能实现效果图

4.6小结

第五章结束语

致谢

参考文献

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