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本文中的PVR (Personal Video Recorder)数字机顶盒是基于VxWorks嵌入式操作系统实现的,由于嵌入式芯片内存较小,CPU速度相对较低,而且数字电视传输码率较大,编码解码的计算量非常巨大,所以需要设计一个有效的文件系统来管理视频文件。目前关于PVR方面的公开资料信息在国内来说很少见,因此设计开发这样的一个文件系统是本文的难点。
文中首先介绍了数字机顶盒的发展、嵌入式系统的基本情况和文件系统、磁盘设备管理的相关理论,然后对PVR数字机顶盒的特殊性作了总结,提出了解决当前文件系统问题的一些方案,最后配置了dosFs文件系统并且进行了改进,通过实验验证了所提出方案的可行性。
文中,PVR录制的文件大多为大型的视频文件,因此提出了连续分配的空间分配方式;针对连续分配容易产生碎片的缺点,又设计了磁盘碎片整理程序;为了提高磁盘I/O性能,设计了磁盘调度模拟程序,通过模拟试验选择适合的调度算法;由于TS流 (Fransport Stream)速率和CPU运行以及硬盘传输速率之间的不一致,采用了缓冲技术来协调各个设备之间的并行性。文中还具体介绍了PVR功能的实现以及如何解决播放过程中的音视频同步问题。
最后,本文还对数字电视及机顶盒的发展方向作了展望。