嵌入式Linux下CMMB移动电视接收系统的研究与设计

摘要

在多媒体通信技术高速发展的今天,人们需要通过更多的不同的渠道及时地获取各种信息。伴随着时代科技的飞速进步和文化传媒产业的蓬勃发展,以各种新终端、新应用为代表的新媒体正在迅速崛起和逐步壮大。中国移动多媒体广播(China Mobile Multi-mediaBroadcasting,缩写CMMB)是国家广播电影电视总局主导开发的具有自主知识产权的新技术,是广电网参与三网融合(即电信网、广播电视网和互联网融合)的重要平台之一。目前,CMMB移动电视终端主要是基于WinCE、Symbian等商业操作系统,极少数为开源的Linux系统,在嵌入式Linux方面的论文研究也很少,更没有像DVB(Digital VideoBroadcasting)设备那样拥有完善的Linux设备驱动。本文旨在多媒体广播业务不断应用的背景下,对CMMB接收系统关键技术进行了相关的阐述和研究,在嵌入式Linux平台上实现了CMMB信号的条件接收与码流处理,对CMMB在Linux操作系统下的终端应用研究具有一定参考意义。
　　 在详细分析CMMB行业标准和接收技术的基础上,提出了接收系统的软硬件方案,并根据数据流向采用模块化的形式完成了接收系统设计与实现。具体的研究内容包括:
　　 (1)首先讨论了CMMB标准的相关协议和技术,并根据移动电视系统的原理提出了本文CMMB终端接收系统的整体研究解决方案。
　　 (2)在对接收前端系统的关键技术分析的前提下,结合CMMB条件接收系统原理,设计与实现了一个CMMB接收卡模块,给出一种CMMB码流解扰的方法,本文采用的硬解扰配合软件能直接将加密节目变为清流,实现了条件接收的功能。
　　 (3)研究与设计CMMB接收芯片在嵌入式Linux平台的驱动和应用程序,本文利用Linux2.6内核字符设备驱动程序设计方法对S3C6410上的SPI驱动和接收芯片驱动进行开发,应用层通过时隙技术控制读取到CMMB数据,最终输出复用帧MFS码流给后端系统。
　　 (4)以CMMB协议的相关标准为依据,对接收到的复用帧组织结构进行解析处理,设计实现了CMMB码流数据在嵌入式Linux平台的软解复用,通过对两种模式封装的复用帧解析,提取并组装了电视广播业务的音视频数据。之后研究了CMMB节目的音视频数据在平台上的解码,其中H.264格式视频解码使用S3C6410处理器的硬件多媒体格式编解码器MFC(Multi-Format Codec)模块,相比于软解码器,提高了解码效率,对AAC格式的音频数据采用封装格式转换的方法,直接提供给软解码器解码。
　　 最后,本文以S3C6410开发板和CMMB接收模块为硬件平台,移植的嵌入式Linux操作系统为软件平台,对接收系统的程序进行实验调试,实现了本地区CMMB信号流的接收、码流的解复用以及电视节目在平台上的解码播放,验证了本接收系统的正确性。