PROGRAMSKA

PODRŠKA U TELEVIZIJI

I OBRADI SLIKE

Softver digitalnog TV prijemnika

Programska podrška u televiziji i obradi slike (E1) – 2015/2016 2/15

DTV Softver

Kao i u računaru, u DVB prijemniku operativni sistem kontroliše osnovne komponente uređaja neophodne za pravilno izvršavanje aplikacija.

STB uređaj sa jednostavnim operativnim sistemom je dovoljan za osnovno praćenje digitalnog TV programa.

Pouzdanost je jedna od najvažnijih karakteristika DTV prijemnika. Za razliku od PC korisnika, TV gledaoci ne očekuju i nisu spremni da prihvate pojavu greški u radu sistema koje zahtevaju resetovanje uređaja.

DTV prijemnik mora reagovati brzo na zadate komande, jer gledalac očekuje da se promena TV kanala obavlja gotovo trenutno.

DTV OS mora biti imati male zahteve sa aspekta korištenja sistemskih resursa

Programska podrška u televiziji i obradi slike (E1) – 2015/2016 3/15

Arhitektura DTV softvera

Hardver DTV prijemnika

Rukovaoci sistemskim spregama

(System drivers)

Rukovaoci DTV blokovima

(DTV drivers)

Rukovaoci blokovima za uslovni pristup

(CA drivers)

Abstrakcija hardvera (HAL)

Operativni sistem Softver za kontrolu DTVSoftver za kontrolu uslovnog pristupa

Srednji sloj – Middleware(Virtualna mašina za TV aplikacije)

Programska sprega za razvoj aplikacija (API)

TV vodič Zapper VoDTV-centric

IgriceHbbTV...

Programska podrška u televiziji i obradi slike (E1) – 2015/2016 4/15

Arhitektura DTV softvera

Hardver DTV prijemnika

Rukovaoci sistemskim spregama

(System drivers)

Rukovaoci DTV blokovima

(DTV drivers)

Rukovaoci blokovima za uslovni pristup

(CA drivers)

Abstrakcija hardvera (HAL)

Operativni sistemSoftver za kontrolu DTV Softver za kontrolu

uslovnog pristupa

Srednji sloj – Middleware(Virtualna mašina za TV aplikacije)

Programska sprega za razvoj aplikacija (API)

TV vodič VoD VoDTV-centric

IgriceHbbTV...

DirectFB

Zapper

Linux TDP API - Marvell

Programska podrška u televiziji i obradi slike (E1) – 2015/2016 5/15

Operativni sistem

OS je prvi softverski sloj iznad hardverskih drajvera.

Najvažnija uloga OS u DTV prijemniku je da obezbedi okruženje za podršku

multitasking zahteva DTV softvera što obuhvata upravljanje procesima, memorijom

i sistemskim resursima

Ograničeni resursi DTV prijemnika zahtevaju da memorija koju koristi OS bude

minimalna i da OS obezbedi što veću brzinu procesora (minimalan OS overhead).

Apstrakcija programskih resursa (programske niti, semafori, vremenske kontrole,...)

Pomocni programski alati (npr. busybox)

Najzastupljeniji operativni sistem koji se koristi je Linux

Najpoznatiji OS koji se koriste u DTV uređajima:

pSOS

Nucleus+

Linux

Windows CE / Mobile

Novo rešenje – Android!

Iznad OS nalazi se tzv. middleware sloj, koji obezbeđuje usluge višeg nivoa koje su

sastavni deo DTV funkcionalnosti i omogućava izvršavanje naprednih DTV

aplikacija.

Programska podrška u televiziji i obradi slike (E1) – 2015/2016 6/15

Sloj za abstrakciju hardvera (HAL)

Omogućava razvoj viših programskih slojeva bez detaljnog poznavanja arhitekture korištene platforme

Modularnost programskih blokova

Smanjuje vreme koje je potrebno uložiti u razvoj

Pogodnost ponovne upotrebe već razvijenog softvera na platformama iz iste familije

Jednostavnostavno proširenje novim opcijama

Podela HAL sloja:

Sistemske funkcije (programske niti, semafori, vremenske kotrole)

DVB programski blokovi

Programska podrška u televiziji i obradi slike (E1) – 2015/2016 7/15

Srednji sloj - Middleware

Srednji sloj predstavlja najkompleksniju i najvredniju komponenu programske podrške.

Kontrola i realizacija najvažnijih operacija se odvija u okviru ovog sloja (raščlanjivanje

DVB podataka, kontrola pristupa i organizacija servisa, prikupljanje EIT podataka,

podrška za snimanje, kontrola podsetnika, dekodovanje multimedijalnih sadžaja)

Komunikacijom sa nižim slojevima softvera se kontroliše rad hardverskih blokova

Obezbeđuje potrebne programske sprege ka višim programskim slojevima (grafičkoj

korisničkoj sprezi)

Većina proizvođača DTV softvera koji se koristi u DTV prijemnicima ne ograničava svoje

usluge samo na osnovne OS funkcije već se OS prodaje kao deo kompletnog paketa

koji uključuje i tzv. middleware sloj.

Middleware obezbeđuje odgovarajući API koji apstrakuje funkcionalnost TV uređaja, HW

platforme, kao i OS funkcija, čime je omogućeno da proizvođači aplikativnog DTV

softvera ne moraju da poznaju hardverske specifičnosti DTV prijemnika. Ovim je

omogućeno da se aplikacije koje koriste isti middleware API mogu izvršavati na različitim

hardverskim platformama, tj. middleware formira virtuelnu mašinu.

Osnovni problem kod middleware-a je nepostojanje jedinstvenog standarda. Mnogi

proizvođači softvera nude svoja rešenja koja su međusobno nekompatibilna.

Programska podrška u televiziji i obradi slike (E1) – 2015/2016 8/15

Dostupna rešenja srednjeg sloja

Najpoznatija Middleware rešenja:

DVB-MHP

DVB-GEM

OpenTV

MediaHighway

CISCO PowerTV

DASE

Cabot

IWEDIA

Situacija na tržištu

se stalno menja

Programska podrška u televiziji i obradi slike (E1) – 2015/2016 9/15

Inicijalizacija softvera

00111101

01101010

11010101

10101010

10101101

110101010x0000

0x3fffRAM

• CUP programski brojač

se postavlja na

početnu adresu

programa koji treba da

se izvrši.

• OS bootloader kopira

izvršni program (FLASH,

NFS, USB ) u radnu

memoriju

Programska podrška u televiziji i obradi slike (E1) – 2015/2016 10/15

Organizacija softvera rukovalaca

Programska podrška u televiziji i obradi slike (E1) – 2015/2016 11/15

Primer SW apstrakcija: LinuxTV API

LinuxTV je neprofitni linux projekat nezavisan od proizvođača, koji ima za cilj standardizaciju Linux DVB API-ja

LinuxTV API je platformski nezavisan skupfunkcija na nivou linux kernela, koji omogućavakontrolu digitalnih TV uređaja na PC-u.

Jednom napisana aplikacija po LinuxTV DVB standardu može se izvršavati na različitimplatformama koje podržavaju LinuxTV API skupfunkcija

LinuxTV nije skup funkcija koji podržava razvojkompletne multimedijalne programske podrške. Zarad sa grafičkim elementima se koristi DirectFBbiblioteka funkcija

Programska podrška u televiziji i obradi slike (E1) – 2015/2016 12/15

LinuxTV API arhitektura

Programska podrška u televiziji i obradi slike (E1) – 2015/2016 13/15

Koncept LinuxTV DVB prijemnika

Svaki DVB prijemnik je organizovan i predstavljen u linux operativnom sistemu preko nekoliko uređaja

Frontend API Memory Input API Demux API Common Interface API Audio API Video APINetwork API

Programska podrška u televiziji i obradi slike (E1) – 2015/2016 14/15

Linux DVB devices

Svi linux device-ovi se nalaze

u /dev/dvb/

Osnovni device-ovi:

Frontend0

Demux0

Video0

Audio0

Dvr0

Net0

Programska podrška u televiziji i obradi slike (E1) – 2015/2016 15/15

Gstreamer biblioteka

Framework za kreiranje multimedijalnih aplikacija

Podržava veliki broj ‚‚plugin‚‚-a za različite vrste funkcija i veliki broj dostupnih a/v kodeka

Osnovne karakteristike Jednostavna i moćna biblioteka

Objektno orjentisana

Lako proširiva

Pruža velike performanse na različitim platformama