基于DLNA數字媒體適配器的設計

摘要：為了能夠實(shí)現傳統的家電影音設備與網(wǎng)絡(luò )媒體服務(wù)的互連互通，滿(mǎn)足人們對數字媒體資源家庭網(wǎng)絡(luò )共享的要求，提出了一種基于DLNA標準的數字媒體適配器的系統設計方案，并完成了系統的軟硬件架構設計、以及基于UP-NP協(xié)議棧中間層的軟件設計。該系統的硬件部分采用Amlogic公司的AML 8726-M芯片，構成可組合的模塊化硬件平臺，軟件部分完成對內核的裁剪以及硬件驅動(dòng)，中間層基于UPNP協(xié)議棧及UPNP AV架構，以嵌入式linux為操作系統進(jìn)行編程，能夠實(shí)現DLNA設備間的零配置連接，實(shí)現媒體資源的輸出播放。
關(guān)鍵詞：數字媒體適配器；DLNA；UPNP協(xié)議；UPNP AV架構

隨著(zhù)數字媒體的流行，大量的媒體資源已出現在家庭之中。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用于其他設備。DLNA的出現，旨在連接有線(xiàn)和無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，實(shí)現電腦、移動(dòng)設備之間的媒體資源相互連通，實(shí)現任何時(shí)間，任何地點(diǎn)，無(wú)限制的分享音樂(lè )、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(wèn)題的辦法，一種大家都需要遵守的規則。
數字媒體適配器的主要價(jià)值是可以連接計算機或手機中的音頻、視頻文件，經(jīng)過(guò)數字媒體適配器的解碼，輸出到其他的展示設備。然而關(guān)鍵問(wèn)題是各種設備之間如何使用一種公共的標準協(xié)議來(lái)實(shí)現互相連接，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)現高速率低功耗。隨著(zhù)數字媒體內容種類(lèi)及數量的增多，人們迫切的等待著(zhù)更加成熟的數字家庭技術(shù)方案，以更好地服務(wù)數字生活。

1 系統整體設計
本系統整體上采用了ARM-Linux嵌入式體系，被廣泛的應用于數字媒體設備中。圖1表明系統整體整體框架，包含了系統軟、硬件兩大部分的層次結構。其中UPNP協(xié)議以及UPNP AV架構作為整個(gè)系統最重要的構成，實(shí)現了設備之間互通互控的主體功能，也是文中重要的研究部分。

2 數字媒體適配器的硬件設計
數字媒體適配器實(shí)現的主要功能是網(wǎng)絡(luò )流媒體數據接收、流媒體解碼、音視頻流格式轉換以及對流媒體服務(wù)的控制(如媒體內容選擇、播放、暫停等)。硬件設計上，文中選用了Amlogic公司的AML 8726-M作為主控芯片，專(zhuān)為移動(dòng)網(wǎng)絡(luò )互聯(lián)設備、平板電腦、機頂盒以及電視應用設備而設計。
系統采用ARM Cortex-A9單核架構，主頻800 MHz，大容量緩存提高了系統性能。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。
系統在主控芯片的基礎上，還配有豐富的輸出接口和外圍設備模塊。外圍存儲包括64 M字節的SDRAM，用來(lái)處理數據的外部緩存；通過(guò)NAND FLASH接口外接512 M大容量存儲芯片，用來(lái)存儲啟動(dòng)引導程序、U-boot、內核以及文件系統；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(xiàn)連接網(wǎng)絡(luò )接口芯片，作為讀取接收流媒體的入口；WIFI無(wú)線(xiàn)網(wǎng)卡，實(shí)現無(wú)線(xiàn)上網(wǎng)功能；配有4個(gè)USB接口，讀入移動(dòng)存儲設備中的媒體內容。此外，系統配有3．5-mm標準音頻輸出接口和HDMI高清接口，支持多格式的音視頻媒體輸出。

系統通過(guò)有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)連接網(wǎng)絡(luò )，與手機或電腦互聯(lián)提供控制端；通過(guò)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(guò)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。