嵌入式浏览器在IPTV 机顶盒中的移植与实现

查看存入键值的 结构体

是否有新存
Y
入的键值
N 查看存放网络数 据的消息队列
Y
浏览器对数据做解 析，布局，呈现
是否有新 数据
N 完成其它任务
调用相应 JavaScript 扩展 接口函数响应键值输入
图2 主线程流程图
3.1 网络通信模块的实现
浏览器内核基于HTTP协议，而HTTP属于应用层协议，在网络层之上，因此通过编写 TCP/IP接口函数实现网络层连接。浏览器与EPG服务器采用请求/应答的交互方式，它一边 接受EPG数据，一边做解析，一般网页内容并非一次性下发到浏览器。有些内容如图片等是 浏览器在解析网页内容的过程中，遇到存放此内容的URL，通过此URL重新向EPG服务器发 起请求。另外为了加快网页内容的下发速度，网页通常被分块通过不同的socket连接下发。 如何管理多个socket连接，就是网络通信模块所要实现的功能之一。
sem_post(&IRsem);
return 1;
return 0;
}
}
其中函数read_IR_key为主线进程调用，读取键值；函数write_IR_key为键值输入线程调
用，写入键值。这两个函数在处理信号灯上有一点区别。前者当信号灯的值已经是0时，它
不进入阻塞状态，而是返回主程序去处理别的事件。而后者在遇到信号灯是0时，就一直阻
2. 浏览器接口层：将浏览器内核与底层操作系统以及硬件相关的部分隔离，相当于中 间件。它实现内存管理、图像及网络驱动、本地文件读写、事件管理等与底层系统 相关的功能。对于不同的操作系统，只需要改写浏览器的接口层模块即可完成移植。
3. 浏览器内核层：采用Ipanel公司IPTV终端浏览器内核。它支持HTML4.01、 Javascript1.5、CSS1.0/2.0等WEB标准，主要负责解释HTML文档，生成带有显示信 息和控制信息的中间结果，同时也负责解释执行网页中的JavaScript脚本，响应用户 交互请求。
网络通信模块基于TCP/IP协议栈，实现与EPG服务器的数据交互。键值输入模块基于 底层红外接收器模块，捕获遥控器按键。由于这两个模块在浏览器工作过程中起到较为关键 的作用，并且被频繁调，系统单独创建两个线程——网络通信线程和键值输入线程，来实现 这两个模块[3]。
除了网络通信模块和键值输入模块由专门的线程实现外，浏览器的其它功能都在主线 程中实现。主线程与其它两个线程通过消息队列或全局变量共享数据，并通过消息机制同步 处理行为。具体实现如图2所示。
是否取到 Y 事件
1 调用 socket_close(),
关闭指定套接口
Socket 管理器删除 此套接口的记录
判断事件类型
2
调用 socket_send(), 发送数据
3
调用 socket_recv(),将接收 到的数据放入指定的消息
接收完所有数据后，调用 SocketManager_put_event( ),put 一个事件到 socket 管 理器，事件类型为 SOCKET_CLOSE
RTOS （Montavista）
硬件抽象层 与硬件无关的软件模块
图1 浏览器总体结构框图
如图1所示，浏览器共分为操作系统层，浏览器接口层，浏览器内核层，图形用户界面 四大功能模块，各模块的分别实现以下功能：
1. 操作系统层：采用montavista嵌入式实时多任务操作系统，它在整个系统中承担了承 上启下的任务，为整个系统提供线程、消息队列、内存分配的管理，管理硬件驱动 和基本的网络通信协议栈。
*key = quekey.keylist[quekey.head++];
quekey.keylist[quekey.tail++] = key;
if(quekey.head == 65) quekey.head = 0;
if(quekey.tail == 65) quekey.tail = 0;
sem_post(&IRsem);
本文介绍的这款IPTV机顶盒浏览器主要实现的功能包括：向用户完整呈现EPG服务器 下发的信息，对用户的交互请求做出响应。为实现上述功能，该浏览器必须达到以下要求： 1.必须是一个网络信息浏览器，支持HTTP传输协议，支持HTML、CSS、JavaScript等标记语 言，可以完成EPG网页的浏览功能；2.必须能够响应用户遥控器的输入，满足互动性的需求； 3.必须适合在受限于CPU速度、存储空间和功耗的嵌入式设备中存在、运行并完整实现通信 传输协议、标记语言所规定的功能，必须能够根据嵌入式设备的多样性需要而方便地进行裁
从图2可以看出，浏览器是事件驱动的单任务工作方式。在主线程中，通过不断的while 循环来处理事件。其中，键值输入和网络通信事件的优先级最高。每次循环刚开始时，主线 程都要先查看是否有键值输入，若有，先处理之；其次查看是否有网络数据过来，若有，就 做解析处理；最后才处理其它事件。
-2-
浏览器初始化
减和修改[1]。
嵌入式浏览器的实现，与它所处的底层环境有关。一般来说，浏览器的内核相对独立， 不随底层环境的变化而改变，但它接口层各个模块的实现，有赖于底层操作系统，在不同的 环境下，接口层的实现是不一样的。本文通过实现浏览器接口层的各模块，结合现有浏览器 内核，完成对浏览器的移植，使浏览器在IPTV机顶盒特定的嵌入式环境下实现上述的功能。
1. 引言
IPTV 即网络电视,是一种利用宽带互联网的基础设施,以家用电视机作为主要终端,通过 互联网协议( IP) 来提供包括电视节目在内的多种数字媒体服务和增值业务的新兴技术。 IPTV 最大的优势在于“互动性”和“按需观看”,彻底改变了以往传统电视只能单向广播的局 面。IPTV系统通过EPG(Electronic Program Guide 电子节目向导) 服务器向用户下发电视节 目菜单及增值业务内容。为了让用户能在电视终端上浏览EPG信息及点播节目，通常需要在 IPTV机顶盒中实现嵌入式浏览器。
4. 图形用户界面：负责调用图形库函数，将解析模块生成的中间结果组织成能在电视 屏幕上显示的数据。
3. 嵌入式浏览器接口层的移植实现
嵌入式浏览器接口层按其功能的不同可又分成若干个子模块，分别完成内存管理、本地 文件操作、网络功能、图像处理、事件处理等与底层操作系统直接相关的功能。其中网络通 信模块、键值输入模块相对复杂，且较为关键。接下来将着重阐述这两个模块的实现原理。
塞在当前位置，直到信号灯变为1。
4. 结束语
本文介绍的这款基于Ipanel浏览器内核的浏览器已在IPTV机顶盒中移植成功。它能够 很好地支持HTML3.2，CSS，JavaScript。完整地显示EPG服务器下发的内容，准确地响应用 户的交互请求。
随着宽带网络和IPTV的发展，嵌入式浏览器在机顶盒中的地位将越来越重要，同时也 将实现更多的功能。将来嵌入式浏览器还应对以下两项重要技术提供更好的支持：一个是 XML技术，它具有良好的扩展性和自我描述性，能更好地适应IPTV业务的快速发展；另一 项技术是Java，它能为IPTV带来更强大的交互功能，如游戏等。
static int read_IR_key (unsigned int *key)
static int write_IR_key(unsigned int key)
{
{
if(sem_trywait(&IRsem)!=0)
sem_wait(&IRsem);
return 0;
if (quekey.tail + 1 == quekey.head ||
读取键值，做处理。由于此结构体中的数据为两个线程所共享，它们不能同时做读写操作，
我们采用二值信号灯的方式来保证每次只有一个线程对此结构体做操作。只有当信号灯的值
为1时，线程才能对结构体中的数据做操作 。在操作过程中，信号灯值减1，变为0。若另一
个线程也要做操作，只有等此线程完成操作，将信号灯的值增为1才行。具体实现伪码如下：
2. 嵌入式浏览器的总体结构框图
本文所实现的嵌入式浏览器基于montavista嵌入式Linux操作系统和Ipanel浏览器内核， 总体结构框图如图1所示[2]：
-1-

浏览器接口
图形用户界面（GUI） 浏览器内核（Ipanel）
网络接口
键值输入接口
其它接口
浏览器只负责对收到数据做解析，至于与EPG服务器的数据交互完全由网络通信接口 实现。网络通信模块与浏览器内核通过收发消息队列传递数据。当EPG服务器有数据下发时， 通信模块接收数据，并将数据写入接收数据的消息队列，浏览器从此消息队列中取得数据做 解析处理；当浏览器有数据要发送时，只需将数据写入发送消息队列，由通信模块负责将数 据发送出去。
SocketManager_pop_event(), 从管理器中取事件
N
SocketManager_poll(),以轮询 的方式监听各个套接口，将 所有有数据过来的 socket 编 号都加入到文件描述符集中
FD_ISSET(),确定有数据过 来的 socket 编号
SocketManager_put_event(), 向管理器 put 一个事件，类型 为 SOCKET READ

嵌入式浏览器在 IPTV 机顶盒中的移植与实现
赵睿１，王志谦 2，李青 1
1 北京邮电大学电信工程学院，北京（100876） 2 北京邮电大学信息网络中心，北京（100876）
E-mail：zhaorui302@
摘 要：本文实现一款应用在 IPTV 机顶盒中的嵌入式浏览器。此浏览器基于 Ipanel 公司的 浏览器内核，通过设计完成浏览器接口模块，实现对此浏览器的移植。本文首先从整体上介 绍浏览器的结构框图，然后详细阐述浏览器接口中重要模块的实现原理。 关键词：IPTV 机顶盒，嵌入式浏览器，网络通信，移植