基于pipeline架构的数字电视机顶盒驱动程序设计

《基于pipeline架构的数字电视机顶盒驱动程序设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、基于pipeline架构的数字电视机顶盒驱动程序设计[摘要]随着数字电视机顶盒STB（Set-topBox）所提供功能的多样性，其软件开发周期越来越长，逐渐成为制约其发展的瓶颈。分析当前数字电视机顶盒软件的主要开发模式，设备厂商基于芯片厂商提供的平台驱动之上进行其中间件的移植和开发。研究表明在整个开发过程中最耗时的是移植设备厂商的中间件到芯片厂商的驱动程序之上，因此芯片厂商所提供驱动程序的质量是影响数字电视机顶盒软件开发的最主要因素。大量机顶盒项目实践表明优化或改进现有的软件架构可以有效提高芯片厂商驱动程序的质量，减少在系统集成中

2、所遇到的问题。本文主要研究基于芯片厂商现有的驱动程序架构之上，增加一个机顶盒资源统一管理的适配层，对外屏蔽不同硬件平台的差异，降低设备厂商系统集成的难度，缩短机顶盒产品软件开发的周期。本文基于面向对象编程的理念，将数字电视机顶盒的系统资源分解成若干不同的对象，同时提出一种新型的流水线（pipeline）理念来管理数字电视机顶盒系统资源。此做法在保证正确完成数字电视机顶盒所需求功能的同时，避免了上层开发者直接管理底层资源所带来的系统复杂性。7[关键词]数字电视机顶盒，驱动程序开发，软件架构，Pipeline中图分类号：TN948文献

3、标识码：A文章编号：1009-914X（2014）24-0098-011背景和意义在国际社会综合环境的影响下和从中国自身发展的实际情况出发，中国正在逐步改变和调整经济结构和产业结构，扩大内需，大力发展文化产业和电子信息产业。2010年1月13日，温家宝总理主持国务院常务会议决定加快推进电信网、广播网、互联网三网融合[1]，并审议通过了推进三网融合总体方案。2010年至2012年为试点阶段，以推进广电和电信业务双向阶段性进入重点，2013年至2015年为推广阶段，国家将全面推进三网融合。目前机顶盒软件开发中遇到的普遍问题是软件开发周

4、期长。分析其原因，一部分是由于项目管理问题所致，本文对此因素不作讨论；另外一个因素就是随着机顶盒芯片所提供功能不断向传统PC靠拢，带来的是平台驱动软件和上层应用软件复杂2机顶盒软件开发传统架构7机顶盒软件开发的传统架构主要分为基本型，改进型和中间件。基本型主要是以芯片的功能模块为单元，对上层软件提供标准接口。而改进型则在基本型的基础之上，在驱动层中集成部分复杂应用（如PVR），降低了上层软件开发这些应用的难度。中间件则是为满足机顶盒应用程序的高度可移植，其对应用程序而言彻底屏蔽不同平台的差异。2.1基本型在最初的标清机顶盒软件开发

5、中，由于其所提供的功能简单，部分客户会选择在应用程序中直接调用芯片驱动程序的开发模式。2.2中间件数字电视机顶盒中间件（middleware）[2]是指位于数字电视机顶盒芯片驱动程序与应用程序之间的软件部分。中间件标准的应用极大地推动数字电视机顶盒市场的发展。目前，中间件厂商主要有茁壮、NDS、爱迪德、天柏、同洲等厂商。2.3存在问题分析基于中间件架构来进行数字电视机顶盒软件开发，是目前市场上比较通用的做法。由于应用程序基于中间件之上，因此其可移植。系统集成的主要工作转变为如何移植中间件到芯片厂商的平台驱动之上。在大量的项目实践中

6、发现在目前的软件架构下仍然存在如下问题：（1）系统集成方式：每个客户都在做着重复类似的工作。以节目直播为例，每个客户都要建立一套自己的播放流程，并建立如下设备的之间的相互关联：Tuner，Tsrouter，Demux，ESbuffer，VideoDecoder，VideoImg，Video7Output。（2）中间件可移植性：无法彻底屏蔽驱动API函数的改变。由于在客户的中间件中直接调用芯片的驱动API函数，而这些API函数常常直接与硬件模块紧密相关。虽然芯片厂商努力保持底层API函数不要改变，但是当芯片更新换代或升级的时候，这些

7、驱动API函数常常不可避免的也随之改变。于是，导致客户的中间件也需要做出相应的变动，并进行重新验证。（3）驱动调用时序：无法引导客户遵循芯片厂商期望的驱动API函数调用时序。中间件的基本操作通常难以一一对应的映射到芯片的驱动程序上，在大多数情况下，中间件定义的一个基本操作需要调用底层驱动的若干api函数才能完成。最重要的是，在这些底层api函数执行的时候，常常是有时序的要求。对于芯片厂商提供的驱动程序而言，原则上不应该对驱动API函数调用时序做任何的假设。3pipeline技术分析随着画中画，时移等新应用的不断出现，通过直接调用芯

8、片驱动程序的方式来移植机顶盒中间件的方式，正变得越来越复杂。迫切需要在芯片驱动程序之上，能存在一个高度抽象层，彻底屏蔽不同平台的底层差异，简化机顶盒资源的管理，降低设备厂商中间件集成的难度，减少在系统集成中遇到的问题，缩短机顶盒软件开发周期。7关于