基于Google Android 操作系统的机顶盒

           Google Android操作系统为现代数字家庭核心设备的研发创造了全新的价值定
位。Tata Elxsi工程师正倾力开发基于Android的产品，帮助消费者实现无缝的内容
共享，并成就真正的技术融合。
            身为视产品工程领域的领军企业，Tata Elxsi目前正致力于在机顶盒中融入
一系列由Android带来的独特功能，并采取了多项措施开发完整的下一代家庭娱
乐产品。本文将探讨Tata Elxsi如何着眼于潜在功能及目标应用领域，从而开发基

于Android的机顶盒。

           Google的Android在嵌入式产品的设计和开发方面可谓一石激起千层浪。Android由操作系统、中间件和关键移动应用程序组成，最初是面向手机的开发，但如今它的作用已远远超出了移动设备的范畴，不久以后，它的身影还会出现在数码相框（PDF）、电子书阅读器，Vo I P端点、视频会议终端、数字媒体适配器（DMA）及其他消费产品中。
          许多公司、软件开发商和芯片制造商都期待Android能够发挥关键作用，帮助实基于Linux、开源和免费软件的消费设备。自Google于2008年在基于ARM的硬件上发布了首款Android平台以来，使用ARM处理器的其他嵌入式设备开发者纷纷对此表示出了浓厚的兴趣。以往专有的中间件和浏览器使用户只能访问少数应用程序。这些应用程序有的预装在机顶盒上，有的可以从网络上下载，其中包括电子节目指南（EPG）、数字录像机（DVR）菜单以及客户服务讯息等等。其中许多应用程序的互联网浏览功能非常有限，用户受“围墙花园”所限，只能访问少数互联网服务。服务提供商和机顶盒制造商往往很难设计出完美的产品来满足当今消费者对于沟通和媒体共享的需求。

      Android有助于显著增强机顶盒功能。它的分层架构能够支持Java、预集成web浏览器和电子邮件客户端等功能，帮助机顶盒生产商以前所未有的灵活性创造新的应用。机顶盒若带有Android等开源操作系统，可鼓励更广大的软件开发人员群体创
造更广泛的应用，使用户能够在线访问。例如：
  电视上的即时消息和来电显示。
  定制的电视信息插件，滚动播出重要新闻、天气预报、体育 比赛结果或实时股价。
 电视上浏览YouTube：显示标准视频列表（最受好评、最热 门视频） - 用户可以点播自己想看的视频。
  连接热门社交网站。
  在电视上观看每日新闻或了解市场动态，同时监控股票甚 至进行交易。
  进行网上银行交易，在线查看并支付账单。
 显示所选城市/地区的地图和驾驶路线。
  显示选定城市的天气情况，可包含天气预报与卫星云图。
  根据用户的个人喜好，提供与生活方式、购物、命理、占星 术等相关的个性化信息。

  基于Android的机顶盒的软件架构
下图显示了基于Android的机顶盒的高层软件架构。

      图-1：基于Android的机顶盒分层软件架构

Android数字电视的优点
下面讨论基于Android的机顶盒带来的一些主要优点：
1. Android实现的新功能
   观看具有DVR（数字硬盘录像机）功能的Netflix、YouTube 
  流媒体视频。
  在电视上用Google WebKit浏览器进行网上冲浪。
   体验手机专用游戏和应用程序。在Java虚拟机的帮助下， 
 通过UPnP和多个同时运行的应用程序与其他设备相连。
2. Android简化编程
   任何人都可以开发Android应用程序，因为SDK（软件开发 
  套件）是免费提供的。
   支持第三方应用程序，无需移植。
  Android原生开发套件（NDK）是Android SDK的配套工 
  具，能让Android应用程序开发者以原生代码编写应用程序 
 中对性能至关重要的部分。

本更低。
  Android数字电视面临的挑战
Android代码针对手机、尤其是内核和ibc进行了充分优化。但
将Android移植到机顶盒时，需要应对多项挑战，因为后者具有
更高的处理能力、更高的显示分辨率、刷新率和OSD（屏幕显
示）色彩深度。目前，Android并没有针对广播内容、高清多媒
体解码、内容共享和远程控制交互等提供扩展功能。身为消费
电子品和数字电视工程领域的领军企业，Tata Elxsi正在采取多
项措施开发附加功能，提供完整的基于Android的下一代家庭
娱乐设备。
要解决的关键问题
(a) 开发一套API，用于接收数字广播、显示EPG（电子节目指 
  南）并进行录制。提供多媒体扩展功能，为基于Android的 
  系统建立一个框架以实现大屏幕、高清晰度的静止和动态 
  图像。
(b) 实现多个家庭设备间的无缝内容共享。为此，Tata Elxsi的
  工程师已将数字生活网络联盟（DLNA）堆栈移植到 
  Android上。目前，运行Android 1.5版的ARM处理器上已 
  实现这一目标。
(c) 利用互联网连接，让用户获得新的服务，包括即时通讯、定 
  制信息插件和社交应用。
(d) 为连接互联网的基于Android的产品增强多媒体播放功 
 能。 为此，Tata Elxsi的工程师已将GStreamer-0.10和FLV 
分析器与Android 1.5版集成，使Flash内容可在设备上播放。
(e) 提供多媒体流功能以实现视频监视、远程监控和病患护理 
  应用。
(f) 实现丰富的GUI、更快的导航和更出色的游戏渲染功能。 
  为此，Tata Elxsi的工程师正在优化OpenGL ES库，该库是 
  作为Android的组件提供给ARM处理器的，旨在提高处理 
 器的图形渲染性能。

3. Android提供中间件增强功能
   用户交互性更强：Android应用程序支持Windows，每个窗 
 口都能有多个视图。基于OpenGL ES标准的自定义2D图 
  形和3D图形为图形优化奠定基础。
  通过内容提供商实现应用程序间的数据传输。数据存储在 
  文件系统或SQLlite数据库中。
   允许工程师增减模块。
4.  采用Android可降低开发和集成成本
  Android框架为应用程序的开发提供广泛支持，进一步增 
  强用户界面、图形等元素。
  Android基于Linux，因此集成基于Linux的中间件时集成成

Android分层架构中的每一层都必须得到修改才能用于数字电视。目前主要的挑战仍是如何充分利用可用的Android代码，而不是如何部署面向数字的新组件/扩展功能。Tata Elxsi已经利用带Linux操作系统的德州仪器DaVinciTM平台，开发了Hybrid STB参考设计 。组成产品软件的模块（音频/视频解码器除外）在ARM处理器上运行，其中包括应用程序、中间件、HAL、网络驱动程序、多路分解器和OSD。Tata Elxsi目前正着手移植Android并扩展这一参考设计的功能。该软件完全可移植到其它平台上，包括Cortex A8 OMAP3和其他基于ARM的SoC。