机顶盒设备GUI系统的设计与实现

机顶盒设备GUI系统的设计与实现

李帆[1]2006年在《IPTV机顶盒GUI子系统的研究与实现》文中指出IPTV(Internet Protocol TV网络电视,或Interactive personal TV交互电视)是一种将视频、宽带数据、VOIP、网络服务等领域有效地结合在一起,向家庭用户提供包括数字电视在内的多种交互式服务的技术。机顶盒是IPTV系统的用户终端,它是一个嵌入式的宽带网络多媒体信息终端。图形用户界面(Graphic User Interface, GUI)技术在机顶盒软件设计中占有重要地位,它建立了用户与机顶盒之间的人机交互界面。因此,高性能嵌入式系统的关键技术——嵌入式GUI技术的研究有着相当重要的实际意义。在作者参与IPTV系统中机顶盒的软件的设计与研制过程中,深入研究了嵌入式系统及嵌入式系统用户界面的相关理论,学习了IPTV系统的体系结构,并针对IPTV机顶盒的特征给出了GUI系统的需求分析。在此基础上提出了一种针对IPTV机顶盒的GUI设计方案,该GUI采用分层结构,模块化设计。首先从图形绘制引擎入手,介绍了GUI系统的底层设计和实现。在核心模块中采用消息驱动机制,完成外部事件和GUI内部事件的处理。在显示管理功能方面,提出了一种简洁高效率的窗口剪切管理的方案。在此GUI系统的支持下,实现了IPTV机顶盒的软件系统中的用户界面模块,该模块满足了需求并已经商用。作者设计开发的GUI系统有效地降低了用户图形界面开发的复杂性,提高了开发效率,满足了IPTV机顶盒的需求,并且具有较好的可扩展性。

康鹏[2]2003年在《机顶盒设备GUI系统的设计与实现》文中认为随着嵌入式设备在人们日常生活中日益广泛的使用,人们对高性能嵌入式人机图形交互界面的要求也越来越迫切。因此,嵌入式系统的关键技术——嵌入式GUI技术的研究有着相当重要的实际意义。本文论述了基于Linux的嵌入式GUI技术的研究和实践。课题以一款数字卫星机顶盒的开发为研究背景,目标是针对设备的软硬件及功能需求,在其嵌入式Linux系统之上,为图形界面应用程序开发人员搭建了一个GUI系统平台。GUI系统的整体设计涉及到GUI技术的各个方面。首先从分析OSD图形层的设备驱动入手,提出了图形显示内存和图形内存缓冲区的设计方案,为图形引擎的实现奠定了基础。随后在核心机制的考虑中充分借鉴windows的消息机制,x windows的分层思想,及嵌入式GUI系统MiniGUI的一些理论,提出了有针对性的方案。如采用了服务线程设计思想,完成外部输入事件及定时器事件的收集;GUI系统采用消息驱动的机制,对消息分发的设计中引入了窗口管理和活动窗体的概念;提出了父子关系的窗口,子窗口优先处理消息的原则。对于窗口元素的设计,我们有针对性地选择了叁类窗口元素,并给出了实现方案;考虑了资源与字体支持在嵌入式系统的实现特点。在上述设计的基础上,给出了GUI软件实现部分的分层结构和模块化设计。为下一步的实现提供了清晰的思路。实现部分着重对核心机制模块重要API实现进行了说明。文章的最后2节中首先定义了一些具体窗口的数据结构及重要函数,随后给出了在该GUI系统下,使用上节提供的具体窗口来搭建一个用户图形界面的编程示例。在实际应用中所设计GUI平台有效地降低了用户图形界面开发的复杂性, 提高了开发的效率,同时程序结构比较清晰。

陈雁飞[3]2005年在《面向数字电视机顶盒的嵌入式GUI系统的研究与应用》文中研究说明嵌入式图形用户界面是嵌入式设备与使用者之间的对话接口。随着嵌入式设备在人们日常生活中日益广泛的使用,人们对高性能嵌入式人机图形交互界面的要求也越来越迫切。在这个背景下,对嵌入式系统的关键技术—嵌入式GUI的研究就有着非常重要的意义。 数字电视机顶盒(Set-Top-Box)是一种典型的嵌入式设备。它是一种与电视机连接的网络终端设备,用于将数字电视信号转换成模拟信号,它通过对数字化压缩的图像声音信号进行解码还原,产生模拟视频和声音信号,以提供给观众高质量的电视节目。它包含了数字电视的解调和解码等核心技术,因而,数字电视机顶盒的开发对这个时期推动我国数字电视产业的发展非常重要。 本课题以一款数字电视卫星机顶盒的开发为背景,对嵌入式GUI进行了研究和实践,目标是在该机顶盒设备硬软件的条件下,为满足其主要的功能需求,为图形用户界面程序开发人员搭建一个可靠的嵌入式GUI平台。 本文在对数字电视机顶盒整个系统、GUI系统的开发方式以及实现要求作了整体分析之后,对该机顶盒GUI系统进行了整体设计。首先,给出了本GUI系统的模块化设计方案,将整个GUI系统从功能上分为叁个模块:图形引擎模块、GUI核心机制模块、GUI对象模块。并且划分了各个模块之间的内部关系,明确了GUI系统在整个机顶盒系统中的层次关系。然后逐一分析各个模块的设计实现。 在图形引擎模块设计中,首先从OSD设备驱动入手,提出了图形显示内存设计方案,完成了图形引擎基本绘图和位图操作的实现。在核心机制模块设计中,采用了有针对性的方案,比如:工作模式采用线程实现的client/server模式,GUI系统采用消息驱动机制。在GUI对象模块中,给出了对话框及控件的设计方案。 最后,根据需求,提出一种层次分明、界面友好的数字电视用户界面的方案,并在本GUI系统下,完成了主界面菜单的实现。 实践证明,本GUI系统能够较好满足图形用户界面设计的要求。

于金伙[4]2013年在《基于HTML5的机顶盒GUI模块的设计与实现》文中提出数字电视机顶盒是一种常用的嵌入式设备。随着嵌入式系统的发展和网络技术的飞速进步,近十年以来,数字电视机顶盒技术得到了长足的发展,也开始走进千家万户。随着机顶盒硬件性能的不断提高,软件的不断发展,消费者对功能需求的不断增多,嵌入式浏览器的集成基本上成为了事实上的标准。图形用户界面(GUI)的美观性、易用性是用户体验至关重要的因素。在机顶盒有限的资源条件下,如何做出用户体验极佳的图形用户界面已经成为了当前各个厂商急需解决的难题。因此,对数字电视机顶盒系统的关键技术——GUI模块技术的研究有着非常重要的实际意义。本课题以高清数字电视机顶盒的开发为背景,对基于HTML5的高清数字电视机顶盒GUI模块进行设计和实现,目标是在数字电视机顶盒有限的硬软件条件下,为降低数字电视机顶盒GUI模块软件开发的难度、增强GUI模块软件的重用性和加强用户体验,探索一个数字电视机顶盒GUI模块的全新开发方式。主要研究内容为:1.深入了解数字电视机顶盒的历史和软件发展趋势,特别是图形用户界面软件开发的发展。并对数字电视机顶盒GUI模块进行了分析和研究。熟悉了嵌入式GUI系统的发展史,研究了数字电视机顶盒GUI模块的需求及GUI在数字电视机顶盒软件系统中的地位。2.对基于HTML5的数字电视机顶盒GUI模块进行了总体设计。根据数字电视机顶盒的特点设计了一种高效且方便移植的实现方法,在QT图形用户界面系统的基础上实现了用户体验极佳的高清数字电视机顶盒的用户界面。3.实现了高清数字电视机顶盒的GUI模块。对数字电视机顶盒GUI模块的开发进行了总结,设计出在本GUI模块下搭建一个新的用户界面的模式。通过本课题的设计和实现,成功的开发了高清数字电视机顶盒GUI模块,并顺利的通过了测试,并已经大批量应用于实际的产品生产当中。而且为今后开发其他产品的图形用户界面提供了一种稳定且功能强大的开发模版。从实际使用中所得出的结论,本课题设计和实现的GUI模块有很好的效果,并完全满足了当前项目的需求。

闫善峰[5]2007年在《基于光纤接入的IPTV机顶盒嵌入式GUI系统的研究与实现》文中认为光纤接入技术的不断发展和日趋成熟,极大程度上促进了IPTV技术的发展,随着IPTV业务的不断丰富,IPTV的关键技术之一机顶盒技术成为众多机构研究开发的对象。嵌入式图形用户界面GUI(Graphical User Interface)是嵌入式设备与用户之间的对话接口。嵌入式GUI技术是机顶盒技术的关键技术。在这个背景下,对嵌入式GUI技术的研究就有着极其重要的意义。本项目是基于中兴通讯成都研究所多媒体终端项目组STB-500IPTV网络机顶盒操作系统开发项目。本人主要负责机顶盒软件系统GUI的开发,基于此对嵌入式GUI开发平台进行了研究。在项目组专家指导帮组下,针对目前Microwindows图形框架存在的缺陷,成功了移植了目前国外刚刚流行起来的FLTK控件库开发包,创新性的提出了一套Microwindows+FLTK的嵌入式GUI开发平台,并成功的应用在网络机顶盒GUI项目开发中,为目前嵌入式终端设备如PDA、手机等提供了一套更为可靠且功能更强大的GUI开发框架。本论文分六章介绍了整个GUI系统开发方案。第一、二章主要介绍了项目背景知识,包括光纤接入技术,IPTV系统的构成及关键技术,网络机顶盒的概念及关键技术,嵌入式技术发展的现状;第叁章详细分析了嵌入式GUI开发的关键技术点;在此基础上,第四、五章给出了网络机顶盒GUI系统的详细开发方案,列出了基于Microwindows+FLTK开发平台进行GUI开发的源码说明。最后给出了用户界面主菜单的实现方法;第六章对本论文研究内容进行了总结。通过本项目的研究和实践,成功了开发了中兴通讯STB-500机顶盒软件GUI系统,并为后续嵌入式软件开发提供了一种目前稳定且功能强大的嵌入式GUI开发方案。

方蓉[6]2008年在《数字机顶盒GUI模块的研究与开发》文中研究指明随着数字技术、信息技术的飞速发展,数字电视的普及必然成为今后电视产业的发展趋势。数字电视机顶盒是一种典型的嵌入式设备。近年来,嵌入式设备在人们日常生活中日益广泛的使用使嵌入式系统得到了飞速的发展。随着嵌入式设备硬件性能的不断提高,消费者对产品功能,尤其是对高性能嵌入式人机图形交互界面的要求也越来越迫切。包括智能手机、PDA、机顶盒在内的越来越多的嵌入式系统,均要求功能完备的GUI系统的支持。因此,对嵌入式系统的关键技术——嵌入式GUI技术的研究有着相当重要的实际意义。本课题以数字卫星机顶盒新产品的开发为背景,对嵌入式GUI进行研究和实践,目标是在该机顶盒设备硬软件的条件下,为满足其主要的功能需求,为图形用户界面程序开发人员搭建一个可靠的嵌入式GUI平台。主要研究内容为:1.深入了解机顶盒的概念、功能及数字卫星机顶盒软件开发的相关工作和数字机顶盒的发展趋势。并对嵌入式GUI进行了分析和研究。熟悉了图形用户界面及嵌入式系统的概念和发展史,研究了嵌入式设备对GUI的需求及GUI在嵌入式系统中的地位。2.对机顶盒GUI系统进行了总体设计。从功能角度考虑将其划分为图形输出模块、设备输出模块和窗口对象模块等叁个模块。设计并实现了图形库函数,并根据用户界面的特点设计了一种灵活、高效、易移植的实现方法,在图形库函数的基础上完成了用户界面的实现。3.完成了机顶盒GUI的实现。对用户界面的开发环境作了详细了解,给出了在该系统下搭建一个图形用户界面的编程示例。通过本课题的研究和实践,成功的开发了数字卫星机顶盒嵌入式软件GUI模块部分,并顺利的通过了测试。为后续开发提供了一种稳定且功能强大的嵌入式GUI开发方案。所取得的成果已经投入实际使用。在实际使用中所设计的GUI平台有很好的效果,充分满足了实际项目的需要。

陈亚朴[7]2009年在《嵌入式设备图形界面设计工具核心控件设计与实现》文中研究表明在嵌入式系统开发的整个周期,图形界面的开发越来越重要。随着现代电子设备功能的增多和操作方式的多样化,随着用户对界面美观和操作的易用性要求不断增加,一套适合消费电子产品平台并能贴切反应用户使用需求的图形界面系统对整个项目的重要性越来越显着。使用可视化中间件快速地开发一个图形界面系统成为众多消费电子厂家的选择。在全面分析了消费电子的软硬件平台结构和图形界面系统开发在消费电子产品开发中的特点后,针对消费电子产品分析了开发图形界面系统需要注意的问题,并提出了一种快速开发模式,即所见即所得的可视化开发方法。把交叉编译调试模式的界面开发变成简单的对图形界面元素矩形框、位图、字体、文字等进行可视化直接修改操作的简单工作。论文包括了图形界面中图形图像处理、调色板处理、字体与多国语言文本支持、界面风格定义等图形界面开发核心控件的实现,并对代码生成器和验证图形界面协议正确的有限状态机模型给出了初步的解决办法。最后以开发ST7109数字电视机顶盒图形界面自动化代码生成器工具GTools为例,着重叙述了图形界面开发最重要的图形图像处理部分。描述了开发数字电视机顶盒图形界面的内容要求,数字电视机顶盒图形界面开发工具集的实现和机顶盒图形界面的技术特点及其主要内容,并描叙了在图形界面开发中图形图像处理的基本要求和开发难点。

冉大为[8]2009年在《IPTV机顶盒升级系统的分析与设计》文中研究说明本设计的目标是要遵循用户和运营商对升级系统要求的功能需求,在合理利用机顶盒软硬件资源的情况下,设计一个健壮的(稳定、高效、方便、灵活、安全)升级系统,实现机顶盒各软件模块的在线升级和更新操作。论文首先采用软件工程设计思想、CMM设计规范描述了升级系统的需求和要解决的技术难题,然后利用各种技术背景知识详细分析了升级系统实现的关键技术和方案选择,最后采用面向对象、模块化、分层式设计原则,合理设计升级系统软件架构、模块间处理接口等。升级系统的主要需求包括:在线升级需求、备份系统需求、Flash设备管理需求、配置数据存取需求、人机交互需求、网络安全需求、高速下载需求及灵活的升级策略需求。该升级系统方案设计成果主要如下:1).模块化、分层式的软件架构,保证了该升级系统方案的扩展性和可移植性。2).采用网络在线升级方案替代传统的本地升级方案,有效的解决了升级程序发布的一致性问题和及时性问题。3).采用图形编程技术,在有限的软硬件资源条件下,自设计了一个合理的Mini GUI,满足了升级系统对用户界面的具体需求。Mini GUI的设计保证了升级系统的方便性。4).利用分布式软件技术,定义了一套灵活的升级策略实施方案和一个可扩展的升级策略文件:升级数据文件和升级策略文件制作好后在服务器端发布,机顶盒终端下载并解析后按升级策略文件内容分步实施升级项目。升级策略方案的设计保证了升级系统的灵活性。5).利用嵌入式系统知识,合理规划分区和文件系统,创建最小备份系统,有效解决了升级系统对异常的处理,保证了升级系统的稳定性。6).利用网络通信技术,设计了一个简洁的、支持多线程、断点续传的下载客户端,保证了升级系统的高效性。7).采用网络安全技术,使用MD5对传输的文件签名,再用RSA对签名后的MD5值加密,简单的安全策略保证了升级系统的相对安全性。该升级系统方案有效解决了嵌入式系统资源紧张、网络通信不良、用户的误操作处理、网络传输的不安全等升级系统设计中要考虑的技术难题,产品实际运行效果证明该升级系统方案设计合理、系统运行可信度高。该升级系统设计方案具有通用性,不仅适用于IPTV机顶盒也适用于其它网络终端设备。

李颖, 甘育裕[9]2007年在《新型数字机顶盒的GUI系统研究与设计》文中研究指明介绍了新型数字机顶盒的系统结构及软硬件开发平台,通过分析机顶盒的功能需求,提出了GUI系统的整体设计方案,并着重介绍了GUI系统的层次结构和核心机制,以及GUI应用程序的设计思路和流程。

王新乐[10]2006年在《基于嵌入式操作系统的图形用户接口的研究与设计》文中认为在当前数字信息技术和网络技术高速发展的后PC时代,嵌入式系统已经广泛地渗透到科学研究、工程设计、军事技术以及人们的日常生活中。嵌入式系统的发展对嵌入式GUI的设计和开发提出了越来越高的要求,人们希望在嵌入式设备上能够看到越来越友好的图形用户接口,以方便用户对嵌入式设备的使用。数字处理电视(DPTV)是在模拟广播电视传输体制下,将接收到的模拟电视信号转换成数字信号,经过数字处理后再转换为模拟信号并显示输出。CTV100数字处理电视平台是意法半导体公司(ST)推出的100Hz电视解决方案,采用了STLite/OS20嵌入式操作系统和Portable Embedded GUI技术,增加了用户功能,提高了电视菜单的图像质量。随着我国数字电视广播的不断推进,全国各大城市逐渐开播了数字电视频道。数字电视机顶盒已成为当前数字电视广播业的重要产品。Broadcom公司推出了功能强大的BCM97115数字电视机顶盒解决方案,并采用嵌入式Linux操作系统和Microwindows开源软件包。本论文在对嵌入式系统发展进行分析的基础上,对嵌入式操作系统和嵌入式GUI软件设计进行了认真的分析和研究:在CTV100 DPTV项目中,主要研究了ST公司CTV100 DPTV硬件平台及其嵌入式软件的开发,使用STLite/OS20嵌入式操作系统和PEG软件包,在此基础上,按照客户要求,基于PEG技术研究和设计了数字处理电视OSD菜单,并针对用户菜单操作设计和分析了用于消息传递和处理的状态机机制,实现了用户菜单任务和机芯控制任务间的协同运作。在Broadcom数字电视机顶盒项目中,采用嵌入式Linux操作系统和Microwindows嵌入式GUI开源软件包,在研究基于Nano-X API封装的MLIBS窗口部件集的基础上,利用MLIBS的各种窗口部件类开发和设计了机顶盒用户菜单,方便用户对机顶盒进行各种操作。最后,针对以上两个项目,阐述了嵌入式软件的开发、调试流程。

参考文献:

[1]. IPTV机顶盒GUI子系统的研究与实现[D]. 李帆. 华中科技大学. 2006

[2]. 机顶盒设备GUI系统的设计与实现[D]. 康鹏. 北京工业大学. 2003

[3]. 面向数字电视机顶盒的嵌入式GUI系统的研究与应用[D]. 陈雁飞. 武汉理工大学. 2005

[4]. 基于HTML5的机顶盒GUI模块的设计与实现[D]. 于金伙. 华南理工大学. 2013

[5]. 基于光纤接入的IPTV机顶盒嵌入式GUI系统的研究与实现[D]. 闫善峰. 电子科技大学. 2007

[6]. 数字机顶盒GUI模块的研究与开发[D]. 方蓉. 电子科技大学. 2008

[7]. 嵌入式设备图形界面设计工具核心控件设计与实现[D]. 陈亚朴. 华中科技大学. 2009

[8]. IPTV机顶盒升级系统的分析与设计[D]. 冉大为. 北京邮电大学. 2009

[9]. 新型数字机顶盒的GUI系统研究与设计[J]. 李颖, 甘育裕. 电视技术. 2007

[10]. 基于嵌入式操作系统的图形用户接口的研究与设计[D]. 王新乐. 天津大学. 2006

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