基于DLNA數(shù)字媒體適配器的設(shè)計(jì)

摘要：為了能夠?qū)崿F(xiàn)傳統(tǒng)的家電影音設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)媒體服務(wù)的互連互通，滿足人們對數(shù)字媒體資源家庭網(wǎng)絡(luò)共享的要求，提出了一種基于DLNA標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字媒體適配器的系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，并完成了系統(tǒng)的軟硬件架構(gòu)設(shè)計(jì)、以及基于UP-NP協(xié)議棧中間層的軟件設(shè)計(jì)。該系統(tǒng)的硬件部分采用Amlogic公司的AML 8726-M芯片，構(gòu)成可組合的模塊化硬件平臺，軟件部分完成對內(nèi)核的裁剪以及硬件驅(qū)動，中間層基于UPNP協(xié)議棧及UPNP AV架構(gòu)，以嵌入式linux為操作系統(tǒng)進(jìn)行編程，能夠?qū)崿F(xiàn)DLNA設(shè)備間的零配置連接，實(shí)現(xiàn)媒體資源的輸出播放。
關(guān)鍵詞：數(shù)字媒體適配器；DLNA；UPNP協(xié)議；UPNP AV架構(gòu)

隨著數(shù)字媒體的流行，大量的媒體資源已出現(xiàn)在家庭之中。然而，它們并不能相互合作，更困難的是不能將電腦中的資源應(yīng)用于其他設(shè)備。DLNA的出現(xiàn)，旨在連接有線和無線網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)電腦、移動設(shè)備之間的媒體資源相互連通，實(shí)現(xiàn)任何時間，任何地點(diǎn)，無限制的分享音樂、照片以及視頻等。DLNA并不是創(chuàng)造了一種新的技術(shù)，而是制定了一種解決問題的辦法，一種大家都需要遵守的規(guī)則。
數(shù)字媒體適配器的主要價值是可以連接計(jì)算機(jī)或手機(jī)中的音頻、視頻文件，經(jīng)過數(shù)字媒體適配器的解碼，輸出到其他的展示設(shè)備。然而關(guān)鍵問題是各種設(shè)備之間如何使用一種公共的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議來實(shí)現(xiàn)互相連接，從而共享家庭網(wǎng)絡(luò)中的媒體資源。另一方面，如何在低成本的前提下，實(shí)現(xiàn)高速率低功耗。隨著數(shù)字媒體內(nèi)容種類及數(shù)量的增多，人們迫切的等待著更加成熟的數(shù)字家庭技術(shù)方案，以更好地服務(wù)數(shù)字生活。

1 系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)
本系統(tǒng)整體上采用了ARM-Linux嵌入式體系，被廣泛的應(yīng)用于數(shù)字媒體設(shè)備中。圖1表明系統(tǒng)整體整體框架，包含了系統(tǒng)軟、硬件兩大部分的層次結(jié)構(gòu)。其中UPNP協(xié)議以及UPNP AV架構(gòu)作為整個系統(tǒng)最重要的構(gòu)成，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備之間互通互控的主體功能，也是文中重要的研究部分。

2 數(shù)字媒體適配器的硬件設(shè)計(jì)
數(shù)字媒體適配器實(shí)現(xiàn)的主要功能是網(wǎng)絡(luò)流媒體數(shù)據(jù)接收、流媒體解碼、音視頻流格式轉(zhuǎn)換以及對流媒體服務(wù)的控制(如媒體內(nèi)容選擇、播放、暫停等)。硬件設(shè)計(jì)上，文中選用了Amlogic公司的AML 8726-M作為主控芯片，專為移動網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備、平板電腦、機(jī)頂盒以及電視應(yīng)用設(shè)備而設(shè)計(jì)。
系統(tǒng)采用ARM Cortex-A9單核架構(gòu)，主頻800 MHz，大容量緩存提高了系統(tǒng)性能。另外配有MedioCPU完成音頻解碼，雙DSP硬件解碼器可以解碼所有的視頻格式，包括H．264，MVC，MPEG-1／2／4，VC-1／WMV，AVS，RealVideo以及MJPEG。
系統(tǒng)在主控芯片的基礎(chǔ)上，還配有豐富的輸出接口和外圍設(shè)備模塊。外圍存儲包括64 M字節(jié)的SDRAM，用來處理數(shù)據(jù)的外部緩存；通過NAND FLASH接口外接512 M大容量存儲芯片，用來存儲啟動引導(dǎo)程序、U-boot、內(nèi)核以及文件系統(tǒng)；配有Mini SD接口，為媒體資源提供更大的存儲空間。網(wǎng)絡(luò)連接方面，總線連接網(wǎng)絡(luò)接口芯片，作為讀取接收流媒體的入口；WIFI無線網(wǎng)卡，實(shí)現(xiàn)無線上網(wǎng)功能；配有4個USB接口，讀入移動存儲設(shè)備中的媒體內(nèi)容。此外，系統(tǒng)配有3．5-mm標(biāo)準(zhǔn)音頻輸出接口和HDMI高清接口，支持多格式的音視頻媒體輸出。

系統(tǒng)通過有線或無線連接網(wǎng)絡(luò)，與手機(jī)或電腦互聯(lián)提供控制端；通過HDMI高清接口連接電視，作為顯示端。外存中的多媒體文件通過SDRAM緩沖后，將視頻流和音頻流進(jìn)行分解，在主控芯片解碼完成后，由音／視頻接口輸出。