（计算机系统结构专业论文）基于linux的嵌入式媒体播放器研究.pdf

重庆大学硕士学位论文中文摘要 摘要 随着l i n u x 系统在各种嵌入式设备中的广泛使用，l i n u x 系统上多媒体技术应 用要求日益凸显。因而研制一种基于l i n u x 、能支持各种媒体文件格式和传输协议 的嵌入式媒体播放器，成为当前媒体播放器的重要研究方向。 本文以m p l a y e r 媒体播放器为原型，在m i n i g u i 图形环境的基础上设计出一种 基于l i n u x 的嵌入式媒体播放器，在支持丰富的媒体格式和传输协议的同时，使其 更能适应嵌入式设备的需求。 本文的主要内容有： 设计了一种嵌入式媒体播放器的体系结构，根据体系结构的要求对播放器 进行了功能模块的划分，对系统的关键模块用户图形界面模块、系统管理与 控制模块、音视频回放模块进行了总体设计，给出了播放器工作的流程图。 针对l i n u x 操作系统下媒体播放器依赖于x 系统和g t k 环境的问题，设计 和实现了基于m i n i g u i 的图形显示框架和用户图形界面，以适应嵌入式设备对性 能、体积的应用要求。 研究用户图形界面、系统管理与控制和音视频回放模块的具体实现技术。 用户图形界面模块通过窗口过程函数处理应用程序的大部分工作，实现对用户窗 口收到的各种消息的处理。通过使用皮肤界面使得播放器能有更灵活的外观风格。 系统管理与控制模块通过各种消息和消息处理函数来实现与用户的交互以及对媒 体播放的控制，同时完成音视频数据的同步。视频回放模块通过m i n i g u i 的图形 设备接口来实现视频的回放。 对研制的嵌入式媒体播放器进行了整体功能测试，实验结果表明该播放器 能对常见的媒体文件格式进行播放，能正确地响应用户的播放控制，支持皮肤界 面、右键菜单，支持全屏播放等，能满足嵌入式设备的媒体播放需要。 综上，本文从基本技术理论出发，以现有开源媒体播放器m p l a y e r 为参考原型， 设计并研制了一款基于m i n i g u i 图形用户界面的嵌入式媒体播放器，经实验测试 结果表明该播放器能满足嵌入式设备的媒体播放需要，具有一定的理论和应用价 值。 关键词：媒体播放器，l i n u x ，m i n i g u i ，m p l a y e r 重庆大学硕士学位论文英文摘要 a b s t r a c t w i t ht h ew i d e l yu s eo fl i n u xs y s t e mi nv a f i o u se m b e d d e dd e v i c e s , i tr e q u i r e s i m p r o v e dp e r f o r m a n c eo fm u l t i m e d i ai nl i n u xs y s t e m c o n s o q u 饥n y ，h o wt od e v e l o p a 1 锄b 。d d e dm e d i ap l a y e rw h i c hc a r ls u p p o r td i f f e r e n tk i n d so ff o r m a t sa n dp r o t o c o l s h a sr e c e i v e ds i g n i f i c a n ta t t e n t i o na n da c t i v er e s e a r c h t h i sd i s s e r t a t i o nt o o km p l a y e rm e d i ap l a y e ra sp r o t o t y p e , a n dd e s i g n e da l l e r n b e d d e dm e d i ap l a y e rb a s e do nl i n u xa n dm i n i g u ，w h i c hc o u l ds u p p o r td i f f e r e n t k i n d so f f o r m a t sa n dp r o t o c o l sa n dm c c tt h en e e d so f e m b e d d e dd e v i c e s t h em a i nc o n t e n ti sa sf o r l l o w s ： a na r c h i t e c t u r eo f t h ee m b e d d e dm e d i ap l a y e rw a sd e s i g n e d , a n dt h ep l a y e rw a s d i v i d e di n t of u n c t i o n a lm o d u l e sa c c o r d i n gt ot h ea r c h i t e c t u r e t h e n , t h et h r e ek e y m o d u l e s ，w h i c hi n c l u d e dg r a p h i c a lu s e ri n t e r f a c em o d u l e , s y s t e mm a n a g e m e n ta n d c o n t r o lm o d u l e ，a u d i ov i d e op l a y b a c km o d u l e ，w o i ed e s i g n e d ，a n dt h ef l o wc h a r tw a s g i v e n a i m e da tt h ep r o b l e m st h a tt h em e d i ap l a y e rd q 把n d e do nx w i n d o wa n dg t k e n v i r o n m e n to nl i n u xs y s t e m ，g r a p h i c sf r a m e w o r ka n dg r a p h i c a lu s e ri n t e r f a e ob a s e d o i lm i n i g u iw c l ed e s i g n e da n di m p l e m e n t e di no r d e rt om e e tt h eg r a p h i c ss y s t e m p e r f o r m a n c e , s i z er e q u i r e m e n t sa n dt h ee m b e d d e dd e v i c e sr e q u i r e m e n t s t h eg r a p h i c a lu s c ri n t e r f a c em o d u l e , s y b - t a nm a n a g e m e n ta n dc o n t r o lm o d u l e , a u d i ov i d e op l a y b a c km o d u l ew e r ei m p l e m e n t e d t h eg r a p h i c a lb s e ri n t e r f a c em o d u l e d e a l tw i t hm o s to f t h ew o r ko f t h ea o a l a la p p l i c a t i o nt h r o u g ht h ew i n d o wf u n c t i o n , a n d d e a l t 丽t ht h em e s s a g e sr e c e i v e db y1 1 8 0 1 w i n d o w s t h es k i ni n t e r f a c eg a v et h ep l a y e ra f l e x i b l ee x t e r i o ra p p c a l - d n c e s y s t e mm a n a g e m e n ta n dc o n t r o lm o d u l ei m p l e m e n t e du s 盯 i n t e r a c t i o na n dc o n t r o lo ft h em e d i ab r o a d c a s tt h r o u g hav a r i e t yo fm e s s a g e sa n d m e s s a g ep r o c e s s i n gf u n c t i o n s a n ds y n c h r o n i z e dt h ev i d e os t r e a ma n da u d i o 刚t e 锄 v i d e op l a y b a c km o d u l ei m p l e m e n t e dt h ev i d e op l a y b a c kt h r o u g hg r a p h i c sd e v i c e i n t e r f a c eo f m i i l i g u i f u n c t i o n a l l yt e s t e dt h ee m b e d d e dm e d i ap l a y e ri ns i m u l a t e de n v i r o n m e n t t h e e x p e r i m e n t a lr e s u l t si n d i c a t e dt h a tt h i ss y s t e mc o u l dp l a yt h ec o m m o nf i l ef o r m a t s , c o r r e c t l yr e s p o n d t ot h eu s 既s u p p o r ts k i ni n t e r f a c e , r i g h tm e n i la n df u l ls e r g g np l a ya n d m e e tt h em e d i ah r o a d c a s tn e e d so f e m b e d d e dd e v i c e s t os t m lu p ，t h i sd i s s e r t a t i o ns t a r t e do nr e l a t e dt h e o r y , t o o kt h ee x i s t i n go p c i l - s o t l r c e u 重庆大学硕士学位论文 英文摘要 m p l a y e rm e d i ap l a y e ra sp r o t o t y p e , d e s i g n e da n di m p l e m e n t e da l le m b e d d e dm e d i a p l a y e rb a s e do nm i n i g u i t h ee x p e r i m e n tr e s u l t ss h o w e dt h a tt h ep l a y e rc o u l dm e e tt h e m e d i ab r o a d c a s tn e e d so fe m b e d d e dd e v i c e s t h e r e f o r e , t h i sd i s s e r t a t i o nh a dt h e o r e t i c a l a n da p p l i e dv a l u e s k e y w o r d s ：m e d i ap l a y e r , l i n u x ，m i n i g u i ，m p l a y e r i 独创性：声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取 得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文 中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得重庆太堂 或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本 研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名：夕鞠劂 签字日期：上。7 年月否e t 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解重麽太堂有关保留、使用学位论文的 规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许 论文被查阅和借阅。本人授权重麽太堂可以将学位论文的全部或部 分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段 保存、汇编学位论文。 保密() ，在年解密后适用本授权书。 本学位论文属于 不保密( ) 。 ( 请只在上述一个括号内打“4 ”) 学位论文作者签名：枸忍j 签字日期：2 。7 年月e l 导师签名： 签字日期：山 7 年6 月名日 重庆大学硕士学位论文 1 绪论 l 绪论 1 1 选题背景及研究意义 计算机多媒体技术和嵌入式技术的高速发展，各种集计算机、通信、消费电 子产品等特征于一体的电子产品得以广泛应用，其应用主要体现在以下几个方面： 便携式影音播放器产品( 包括m p 3 、m p 4 或p m p 等等) 、多媒体手机、机顶盒和数 字电视机等等。而此类产品对当前嵌入式媒体播放器也提出了更高的要求，如体 积小，携带方便，功能专业化高，成本较低，稳定性高，实时性好等。同时，随 着l i n u x 系统在各种嵌入式设备中的广泛使用，l i n u x 系统上多媒体技术应用要求 更为凸显。 目前适用于桌面操作系统的媒体播放器发展较快，通常具有强大的媒体播放 功能和友好的用户界面。而嵌入式媒体播放器，由于其应用的特殊性，需要连同 嵌入式操作系统和嵌入式图形用户界面协同工作以实现具体的应用。而目前市场 上的嵌入式媒体播放器一般都是国外软件公司( m i e n ) s o f t , r e a ln e t w o r k , a p p l e ) 的 产品，对它们的使用，都需要承担一定的商业费用，或签署相关的附加协议。而 主流的嵌入式流媒体播放器都是基于w i n d o w sc e 或嵌入式l i n u x 平台，其图形用 户接e l ( g u i ，g r a p h i c a lu s e ri n t e r f a c e ) 都选用的是w i n d o w s 图形接1 ：3 或x i1 ，因 而其体积普遍较大，而且对硬件设备要求较高。因而开发出一个功能实用，运行 速度快，占用空间小，对硬件设备要求较低，基于开源项目的媒体播放器就成为 本次设计的出发点。 本文以m p l a y e r 媒体播放器为参考原型，在分析m p l a y e r 媒体播放器模块和 代码的基础上，使用m i n i g u i 图形环境开发基于l i n u x 的嵌入式媒体播放器，并 重点阐述了其中关键模块的实现，同时也对用户图形界面中使用的一些关键技术 做了详细的描述。 1 2 国内外发展现状 在l i n u x 上流行的媒体播放器有多种，主要有f r e e a m p ，x m m s ，r e a l p l a y e r ， x l l a m p ，w i n a m p ，x m c d ，x m o v i e ，x t h e a t e r ，q u i e k t i m e ，m p l a y e r 等，以下对 这些媒体播放器进行分析介绍。 x m m s x m m s 是x - w i n d o w 系统下最流行的多媒体播放器之一，大多数l i n u x 版本部 捆绑了该产品作为l i n u x 下的标配音频播放器。x m m s 可以播放m p 3 、m o d s 、 w a y 等多媒体文件，而且只要提供相应的插件，它还可以支持更多的多媒体类型。 重庆大学硕士学位论文 1 绪论 x m o v i e x m o v i e 最早是作为电视节目的播放软件。它的播放界面非常简单。界面上除 了播放、快迸、快退、播放时间显示和播放进度显示这几个主要功能外，没有其 他控制功能。界面上方的菜单不含有任何播放控制功能，基本上都是对播放画面 的调整和环境变量的控制。x m o v i e 支持m p g 、m o v 、v o b 、m 2 v 等视频格式，同 时它还能够播放m p 2 和m p 3 音频格式的文件。 r e a l p l a y e r r e a l p l a y e r 在低带宽下支持音频、视频多媒体的低损失传输，同时具有优秀的 流媒体在线播放能力。r e a l p l a y e rf o rl i n u x 版本的操作界面与其w i n d o w s 平台下 的版本类似。r e a l p l a y e r 的后续版本v 1 0 增加了对微软视频和音频的支持，并支持 便携式设备，r e a l p l a y e rv 1 0 还带来了r e a l v i d e o1 0 和r e a l a u d i o1 0 ，r e a l v i d o o1 0 允许播放每秒大约l m 的d v d 质量的视频和每秒大约5 m 的高质量视频。新的 r e a l a u d i o1 0 增加了对a a c 编码解码器的支持。 q u i c k t i m e q u i c k t i m e 是苹果公司开发的流式音视频解决方案，也是出现较早的流媒体文 件格式之一，它由三个不同部分组成：q u i c k t i m em o v e ( 电影) 文件格式，q u i c k t t m e 媒体抽象层、q u i c k t i m e 内置媒体服务系统。这类文件扩展名通常是m o v ，它所 对应的播放器是“q u i c k t l r n e ”。 ( 委) m p l a y e r m p l a y e r 是l i n u x 上的电影播放器，它的功能十分强大，能够播放众多格式的 文件。m p l a y e r 能使用众多本地的x a n i m ，r e a l p l a y e r 和w i n 3 2 d l l 编解码器，播 放大多数m p e g 、v o b 、a v i 、o g g 、a s f w m v 等文件，也能播放v i d e o c d 、 s v c d 、d v d 和d i v x 格式的电影。m p l a y e r 的另一个大的特色是支持广泛的输出 设备，它可以在x l l 、x v 、d g a 、o p e n g l 、s v g a i i b 等下工作【1 1 。 以上l i n u x 下的媒体播放器中，x m m s 、x m o v i e 、q u i c k t i m e 主要是针对固定 的媒体格式类型或传输协议，具有一定的专用性。而r e a l p l a y e r 和m p l a y e r 则具 有较强的可扩展性，能支持较多的媒体格式。r e a l p l a y e r 主要通过插件来扩展系 统的功能，r e a l s y s t e m 提供了完整的开放的开发平台，可以用来开发各种插件。 m p l a y e r 的解码器使用的是一个开源解码器f f m p e g ，这个解码器本身支持多种编 解码格式。 1 3 论文主要研究内容与组织结构 本论文在分析目前的主要媒体文件格式和图形用户界面的基础上，结合l i n u x 下现有的m p l a y e r 媒体播放器的实现机制，针对l i n u x 操作系统下媒体播放器依赖 2 重庆大学硕士学位论文1 绪论 于xw i n d o w 和g t k 环境的问题，以m i n i g u i 为基础实现嵌入式媒体播放器的图 形显示模块，使其能够运行在没有xw i n d o w 环境的嵌入式l i n u x 系统中，并给出 了媒体播放器的软件工作流程图，通过各种消息和消息处理函数来实现与用户的 交互以及对媒体播放的控制，通过使用g d i 和o s s 分别来实现视频和音频的回放。 最后对该播放器进行功能，通过测试表明该播放器符合设计要求，能满足嵌入式 设备的媒体播放需要。 本论文共分为6 章，具体内容安排如下： 第l 章，绪论。介绍了本文的选题背景和研究意义，当前的国内外发展现状， 以及论文的主要工作。 第2 章，嵌入式媒体播放器相关技术。介绍了视频压缩标准、主流媒体文件格 式及其解码方法，以及用户图形界面m i n i g u i 。 第3 章，嵌入式媒体播放器总体设计。对嵌入式媒体播放器的体系结构和模块 结构，并对其关键部分进行了设计。重点阐述了用户图形界面、解码、音视频回 放和系统管理控制模块的详细设计过程。 第4 章，嵌入式媒体播放器的研制。研究了嵌入式媒体播放器的具体实现技术， 给出了图形用户界面、系统管理控制和音视频回放的实现方案，并对实现的技术 细节进行了阐述。 第5 章，播放器功能测试。对研制的嵌入式媒体播放器进行模拟实验，进行播 放器的功能测试，对测试数据进行分析，得出实验结果。 第6 章，论文总结与展望。总结全文工作，并提出进一步的研究方向。 1 4 本章小结 本章介绍了本文的选题背景和嵌入式媒体播放器的研究意义，并分析了国内外 运行l i n u x 系统上的媒体播放器的研究现状。最后给出了本文的研究内容和论文的 组织结构安排。 3 重庆大学硕士学位论文2 嵌入式媒体播放器相关技术 2 嵌入式媒体播放器相关技术 2 。1m p e g 标准 m p e g ( m o v i n g p i c t u r ee x p e r t sg r o u p ) 运动图像专家小组，其主要致力于音视 频信息的数字压缩的标准化工作。m p e g 委员会的标准包括：m p e g 1 、m p e g - 2 和m p e g - 4 ，即i s o i e c 1 11 7 2 、i s o i e c 1 3 8 1 8 和i s o i e c 1 4 4 9 6 。 2 2 1m p e g l m p e g 委员会于1 9 9 1 年1 1 月提出了“用于数字存储每天的码率为1 5 m b i t s 的活动图像及声音编码”建议草案，及通常所说的m p e g - i 3 1 。该标准于1 9 9 2 年 正式通过。m p e g 压缩技术主要应用于v c d 制作、图像监控等领域，可适用于不 周带宽的设备。 m p e g - 1 的程序流包括三部分：系统部分、视频序列和音频序列。其中视频序 列的语法结构分为六层，每一层都支持一个确定的函数，或者是一个信号处理函 数，或者是一个逻辑函数同步、随机存储点) 等。层次非常清晰，层与层之间有 明显的语法标志区分，但它不仅是一个数据结构，还可以看作一个图像组成结构， 每一层作为一个视频单元来组成，最后构成一个视频图像整体。m p e g 视频序列 的语法结构见表2 1 【3 1 。 表2 1m p f a 一l 视频序列的语法结构 t a b l e 2 1g r a m m a t i c a ls t r u c t u r eo f v i 6 e os 目 层次语法意义 序列层的标题使解码器的状态初始化，使解码器在对 序列层 序列解码时不受历史的影响 圈像组层包含标题，是序列中可以独立解码的最小编码单元 m p e g - i 的图像有三种：i 图，基于i 图在时域上傲前 图像层 向预测所得p 图；基于i 图和p 图或p 图和p 图在时 域上做双向预测所得b 图 组块层的分界是为了便于进行时域和空域的预测，每 组块层个组块的开始，时域和空域的预测值均被复位 数据对象 数据单元1 数据单元n 索引对象 ( a ) a s f 对象( b ) 高层a s f 文件结构 图2 4 a s f 文件格式 f i g u r e 2 4a s ff i l ef o r m a t 2 2 3r e a lm e d i a ( r m ) r e a lm e d i a 1 3 是r e a l n e t w o r k s 公司的流媒体格式，它包括r e a la u d i o ，r e a l v i d e o 、r e a lp r e n t a t i o n 以及r e a lf l a s h 四种类型。其中，r e a l a u d i o 用来传输c d 音质的音频数据，r e a lv i d e o 用来传输连续视频数据。r e a la u d i o 和r e a lv i d e o 的 传输采用了自适应流( s t a zs t r e a m ) 技术。该技术采用分层编码将不同编码质量的 媒体数据存储在同一个文件中，在流媒体传输过程中，可根据播放器与流媒体服 务器之间的带宽，动态选择当前带宽所对应编码质量的媒体数据进行传输，从而 保证媒体数据可被流畅地播放1 1 4 1 。第三方开发者可以通过r e a l n e t w o r k s 公司提供 的s d k 将其他的媒体格式转换成r e a lm e d i a 文件格式。对r e a lm e d i a 文件格式与 编解码方法的初步分析结果如下： r e a im e d i a 文件格式 r e a lm e d i a 文件格式是标准的标志文件格式，它使用四字符编码来标识文件元 9 重庆大学硕士学位论文2 嵌入式媒体播放器相关技术 素。组成r e a lm e d i a 文件的基本部件是块( c h u n k ) ，它是数据的逻辑单位，如流 的报头或一个数据包。每个块包括指明块标识符的四字符编码、块中限定数据大 小的3 2 位数值、数据块部分。 依类型的不同，上层的块可以包含子对象，如图2 5 所示的为r e a lm e d i a 文件 块示意卧1 0 1 。 t a g g e dc h u n k i d s i z e d a t a i d s i z e d a t a d a t a 丁 l lc h t m k d a t a 0 图2 5 r e a l m e d i a 文件块 f i g u r e 2 5r e a lm e d i af i l ec h u n k r e a lm e d i a 文件逻辑上也可分为报头、数据和索引三个部分。r e a lm e d i a 的报 头部分有下面有四种子块：r e a lm e d i a 文件报头( 文件的第一个块) 、属性报头 ( p r o p e r t i e sh e a d e r ) 、媒体属性报头( m e d i ap r o p e r t i e sh e a d e r ) 、内容描述报头 ( c o n t e n td e s c r i p t i o nh e a d e r ) 。r e a lm e d i a 文件的数据部分由数据部分报头和后面 排列的媒体数据包组成。数据块报头标志数据块的开始。索引部分由描述索引区 内容的索引块报头和一串索引记录组成。 r e a lv i d e o 解码过程 通过对h e l i xd n ac l i e n t 相关源代码的分析，我们得出如图2 6 所示的r e a l v i d e o 解码过程【。 t 0 咄tiiil_十tiiil上t叫土0 唧 一 重庆大学硕士学位论文2 嵌入式媒体播放器相关技术 进入的 比特藏 图2 6r e a lv i d e o 解码过程 f i g u r e 2 6d e c o d i n gp r o c e d u r eo f r e a lv i d e o 解码幢 2 2 4q u i c k t i m e q u i c k t t m e 【1 2 是a p p l e 公司的媒体数据格式。q u i c k t i m e 文件格式定义了存储 数字媒体内容的标准方法，使用这种文件格式不仅可以存储单个的媒体内容( 如 视频帧或音频采样) ，而且能保存对该媒体作品的完整描述。q u i c k t i m e 能够让各 种数字化媒体协同工作，能够存储各种数字媒体的数据。因为这种文件格式能用 来描述几乎所有的媒体结构，所以它是应用程序间交换媒体数据的理想格式。 q u i c k t i m e 文件格式中媒体描述和媒体数据是分开存储的，媒体描述或元数据 ( m c t a - d a t a ) 叫做m o v i e ，包含轨道数目、视频压缩格式和时间信息。同时m o v i e 包含媒体数据存储区域的索引。媒体数据是所有的采样数据，如视频和音频采样， 媒体数据可以与q u i c k t i m e m o v i e 存储在同一个文件中，也可以存储在一个单独的 文件或多个文件中【埘。 o q u i c k t i m e 文件格式 q u i c k t h n e 文件的基本单元是原子( a t o m ) ，原子是一个独立的单元，包含自 己的类型、尺寸信息和数据；q u i c k t i m e 文件由多个原子组成，典型q u i c k t u n e 文件中原子呈树状结构排列，如图2 7 所示。 q u i c k t n n e 文件中最主要的两个原子是：m o o v 原子和m d a t 原子。其中m o o v 原子用于记录q u i c k t i m e 文件的各种信息，例如文件的长度、媒体的编解码方案 以及如何从文件中取得每一个轨( r a c k ) 的媒体数据等。m d a t 原子里存放的是真 实媒体数据，这些数据是可以解码和播放的多媒体码流，它们按照时间顺序存放 在m d a t 中。服务器必须依靠m o o v 原子中的各种信息才能将m d a t 中的数据区分和 辨别，即只有通过m o o r 原子里提供的信息和查找数据的映射关系，服务器才能准 确地获得所需要的q u i c k t i m e 文件数据。 重庆大学硕士学位论文 2 嵌入式媒体播放器相关技术 m o v i ed a t aa t o m a t o ms i z e t y p e = m d a t d a t a m o v i ea t o m a t o ms i z e t y p e = m o o r d a t a b y t e s 4 4 v a f f a b l e 4 4 v a f f a b l e 图2 7q u i c k t h n e 文件结构 f i g u r e 2 7s l r u c t u r eo f q u i c k t n n ef i l e 图2 7 中，m o v i ed a t aa t o m s 用于存放媒体数据。m o v i ea t o m s 的原子类型为 m o o v 。它是其它类型的容器，用于存放媒体数据的元数据。它包含轨道原子( t r a c k a t o m s ) ，而轨道原子又包含媒体原子( m e d i aa t o m s ) ，最底层是叶原子( 1 e a f a t o m s ) ， 包含实际数据。 同a s f 文件类似，q u i c k t i m e 文件格式与采用的编解码算法具有一定独立性。 q u i c k t i m e 可支持包括m p e g i v 的多种编解码算法。 2 3 图形用户界面( g u i ) 图形用户界面( g r a p h i cu s e ri n t e r f a c e ，g u i ) 的广泛流行是当今计算机技术的 重大成就之一，它极大地方便了非专业用户的使用，人们可以通过窗口、菜单方 便地进行操作。使用g u i 的系统很多，常见的有微软的w i n d o w s 系统，苹果电脑 的m a c o s 、l i n u x 下的x w i n d o ws y s t e m 等p c g u i 系统。 2 3 1 嵌入式g u i 系统架构 在嵌入式系统中，图形用户界面是一个重要的因素，l i n u x 操作系统甚至不止一 种界面标准，如m o t i f , o p e n l o o k 等。由于嵌入式系统往往是一种定制设备及硬 件本身的特殊性，嵌入式g u i 应具备高度可移植性与可裁减性、上层接口与硬件 无关，高可靠性、在某些应用场合具备实时性等特点，以适应不同的硬件平台和 性能使用要求【1 5 1 。 具有图形界面的l i n u x 嵌入式系统可以分为操作系统内核、g u i 系统层及应用 1 2 重庆大学硕士学位论文2 嵌入式媒体搐放器相关技术 程序层三个层次，如图2 8 所示u 6 】。l i n u x 操作系统内核主要包括了进程管理、内 存管理、文件系统管理、网络设备接口和系统调用。g u i 系统除了图形界面这样 基本的任务以外，还必须承担声音、视频等多媒体应用。 应用程序 g u i 操作系统核心 k e m e l f r a m e- f sa n dp r o t o c o l b u f f e r s t o r a g e s 协c k s i o i n t e r f a c e sd e v i c en e t w o r ki n t e r f a c e s ( d i s # a y ) i n t e r f a c e si n t e r f a c e s 图2 8 嵌入式l i n u x 与g u i 系统结构