STB机顶盒上Linux软件系统解决方案演示教学

1、Good is good, but better carries it.精益求精，善益求善。STB机顶盒上Linux软件系统解决方案-STB机顶盒上Linux软件系统解决方案近年来，国内巨大的STB潜在市场，吸引了包括芯片厂商、CA厂商、中间件供应商、机顶盒生产厂商等厂家的热情，围绕STB的竞争全面展开。机顶盒是一种专用设备，包括软件模块和硬件模块。软件模块包括系统引导程序、嵌入式操作系统和应用软件。硬件模块根据CPU的不同，分为ASIC专用芯片组、多媒体DSP、X86三种。低档机顶盒一般采用专用芯片组或多媒体DSP，只支持较少的几种媒体编解码标准，业务扩展能力较弱，价格比较低。高档机顶盒大多

2、基于X86硬件，使用WinCE或Linux操作系统，甚至配有硬盘，与PC机非常相似，业务功能丰富，当然，价格也不菲。事实上，随着IPTV的兴起，对机顶盒的性能要求也越来越高，采用X86硬件提升机顶盒的性能已是大势所趋。但是，在提供更丰富业务功能的同时，大幅降低机顶盒成本，也是机顶盒技术发展的一个必然方向。本文将讲述基于兼容X86的STB上Linux软件系统解决方案，不涉及技术开发细节。主要将从以下方面进行介绍：一、硬件环境介绍二、Bootloader开发三、Linux裁减与移植四、浏览器程序选择五、JVM移植六、其它应用程序扩展七、媒体播放软件实现八、VOD实现九、软件远程更新问题十、小结一、

3、硬件环境介绍本机顶盒核心部件包括：STPCCPU，2MFLASH，64MDOM和32MRAM。其中FLASH中存放Bootloader代码，DOM中存放嵌入式Linux操作系统。当然，机顶盒需要一些外围硬件电路，比如网络接口、遥控器接口等等。二、Bootloader开发Bootloader是跟底层硬件关联性非常强的一层软件，也称为BSP。开发人员需要相当熟悉硬件结构，一般来说，可以由硬件人员完成，也可以由软硬件人员共同协助完成。Bootloader除了初始化CPU，RAM和基本的串口输出等功能外，还需要一些扩展功能，比如实现通过网络接口或者串口烧录操作系统等。u-boot是一个开源的面向多个目

4、标平台(ppc,mips,arm,x86)的bootloader，并且功能强大，目前广泛应用在嵌入式系统开发中，只要根据硬件平台做有限的修改，就可以顺利实现。本篇不讲述u-boot的具体移植过程，移植细节可参见u-boot在PowerPC860上的移植一文。三、嵌入式Linux裁减与移植嵌入式Linux我们选用PeeweeLinux进行裁减，PeeweeLinux的介绍和基本配置可参考EmbeddedLinux嵌入式系统原理与实务一书。PeeweeLinux的裁减仅仅是通过配置界面选择某些组件，但需要注意的是要保留X窗口，浏览器需要X窗口支持才能启动图形化浏览器。但是，通过PeeweeLinu

5、x裁减的Linux系统通常比较大，还需要做更进一步的裁减。一般来说一个不带X窗口的嵌入式Linux可以小到4M，带有X窗口的Linux也可以在30M以下构建出来。总之，裁减后的Linux系统不能过于庞大，否则加上浏览器程序极有可能超出DOM的64M空间，需要另加存储空间，增加成本。另一方面，在移植Linux到STB上后，由于STB上很多硬件在Linux下缺少驱动程序支持，不能工作。为此，开发必要的驱动程序是必不可少的一步。在Linux下开发一个驱动是相当容易的，一是因为Linux驱动程序的架构相对固定，二是有很多的源码可供参考。难点往往是调试过程，也更花时间，并且经常需要改动某些代码，同时，驱

6、动开发过程中也经常需要示波器、逻辑分析仪等设备的帮助。四、浏览器程序选择(EmbeddedMozilla）在Linux环境下有很多开源的浏览器，但综合比较来说，Mozilla功能强大，支持的协议也相对比较多，图形界面丰富。其次，Mozilla专门为嵌入式系统开发了一个EmbeddedMozilla项目，不加裁减的话，编译结果大概20M多，用户可以对其进行裁减，一般来说，裁减到14M左右是很轻而易举的事。并且该项目是提供源码的，用户可以根据需要定制一些功能，比如用户界面等等。具体可以参考主页：HYPERLINK/ot_blank五、JVM移植针对目前很多网页是Javaseverlet的特点，使得

7、浏览器能支持Java语言是一大趋势，EmbeddedMozilla很容易实现对Java的支持，这也是为什么选择EmbeddedMozilla的原因之一。只要以动态库的形式注册sun公司提供的JVM到该STB的系统库路径下，并在EmbeddedMozilla中设置一下浏览器针对Javaseverlet的plugin功能，即可实现EmbeddedMozilla对Javaseverlet的支持。JVM下载参考：HYPERLINK/ot_blank六、其它应用开发扩展（EPG实现及EasySoap使用）该部分功能主要是为解决STB向PVR/DVR的扩展，当然如此扩展后需要添加大容量存储设备，以存储数据

8、。EPG是PVR/DVR上不可或缺的软件之一，预先提供节目给用户，用户通过预定的方式下“订单”，PVR/DVR根据用户的预定情况实现节目的自动录制功能。目前EPG功能比较流行的做法是：在PC机上用WebService实现服务端，在PVR/DVR上实现客户端，由于WebService利用SOAP协议交互。为此，EasySoap浮出水面，利用该开源项目，可以很方便开发出Linux上的EPG客户端，实现与WebService的交互。七、媒体播放软件实现该功能也可认为是STB的扩展，是PVR/DVR功能的一部分。媒体播放器我们选用功能强大的mplayer，这是Linux下又一个出色的开源软件，支持格式

9、众多，包括很多流媒体在内，移植mplayer也比较简单。参见网站：HYPERLINKhttp:/www.mplayerhq.hu/ohttp:/www.mplayerhq.hu/t_blankhttp:/www.mplayerhq.hu/八、VOD实现VOD是STB交互功能的增强，因为我们已经移植了EmbeddedMozilla以及mplayer，VOD功能可以利用这两个软件顺利实现，需要做的工作只是在EmbeddedMozilla中如何判断当前的连接是一个媒体文件，以判断是否需要打开mplayer进行播放。九、软件远程更新问题虽然目前用户要在STB设备上实现软件远程更新的需求并不突出，但软件

10、远程更新问题是降低维护费用一个强有力的手段。STB的远程软件更新可以采用主动或被动的方式，主动的方式就是由用户手动去下载最新软件，实现升级；被动方式就是由STB开发商根据STB的信息主动提示用户更新，类似于window2000/XP的升级程序。考虑到STB的特殊性，比如升级过程中可能发生意外，掉线等情况，建议采用由用户手动去下载软件进行升级的方式。具体实现方法是：在STB上开发专门用于软件升级的程序，该程序通过HTTP/FTP下载最新应用程序到本地，然后实现STB上软件的升级。由于系统上空间通常比较紧张，一旦升级失败，极有可能造成系统不能启动的情况，解决办法往往是增加内存空间，先备份先前的系统，如果升级成功，再删除，如果失败，则恢复先前系统。十、小结Linux由于其开源特性、出色的网络功能和众多的开源项目支持，正越来越成为嵌入式系统开发者关注的目标之一。相信越来越多的嵌入式开发者将加入到Linux这个行列中来。本文提出的仅仅是解决方案，实际开发中，从硬件设计到软件开发是一个相当漫长的过程，软硬件的协同设计、硬件的调试、软件的开发、软件的测试、系统的集成测试等过程都会遇到拦路虎，很多意想不到的问题会时不时地忽然冒出来。为此，在STB项目开发中，硬件的设计过程需要具有丰富经验的硬件工程师，以尽量缩短硬件