基于DLNA數(shù)字媒體適配器的設計

摘要：為了能夠實現(xiàn)傳統(tǒng)的家電影音設備與網(wǎng)絡媒體服務的互連互通，滿足人們對數(shù)字媒體資源家庭網(wǎng)絡共享的要求，提出了一種基于DLNA標準的數(shù)字媒體適配器的系統(tǒng)設計方案，并完成了系統(tǒng)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(tǒng)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，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(tǒng)進行編程，能夠實現(xiàn)DLNA設備間的零配置連接，實現(xiàn)媒體資源的輸出播放。
關鍵詞：數(shù)字媒體適配器；DLNA；UPNP協(xié)議；UPNP AV架構

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用于其他設備。DLNA的出現(xiàn)，旨在連接有線和無線網(wǎng)絡，實現(xiàn)電腦、移動設備之間的媒體資源相互連通，實現(xiàn)任何時間，任何地點，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，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算機或手機中的音頻、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備。然而關鍵問題是各種設備之間如何使用一種公共的標準協(xié)議來實現(xiàn)互相連接，從而共享家庭網(wǎng)絡中的媒體資源。另一方面，如何在低成本的前提下，實現(xiàn)高速率低功耗。隨著數(shù)字媒體內容種類及數(shù)量的增多，人們迫切的等待著更加成熟的數(shù)字家庭技術方案，以更好地服務數(shù)字生活。

1 系統(tǒng)整體設計
本系統(tǒng)整體上采用了ARM-Linux嵌入式體系，被廣泛的應用于數(shù)字媒體設備中。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構。其中UPNP協(xié)議以及UPNP AV架構作為整個系統(tǒng)最重要的構成，實現(xiàn)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(shù)字媒體適配器的硬件設計
數(shù)字媒體適配器實現(xiàn)的主要功能是網(wǎng)絡流媒體數(shù)據(jù)接收、流媒體解碼、音視頻流格式轉換以及對流媒體服務的控制(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，專為移動網(wǎng)絡互聯(lián)設備、平板電腦、機頂盒以及電視應用設備而設計。
系統(tǒng)采用ARM Cortex-A9單核架構，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(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，用來存儲啟動引導程序、U-boot、內核以及文件系統(tǒng)；配有Mini SD接口，為媒體資源提供更大的存儲空間。網(wǎng)絡連接方面，總線連接網(wǎng)絡接口芯片，作為讀取接收流媒體的入口；WIFI無線網(wǎng)卡，實現(xiàn)無線上網(wǎng)功能；配有4個USB接口，讀入移動存儲設備中的媒體內容。此外，系統(tǒng)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(tǒng)通過有線或無線連接網(wǎng)絡，與手機或電腦互聯(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行分解，在主控芯片解碼完成后，由音／視頻接口輸出。