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數(shù)字媒體服務(wù)器實現(xiàn)的基本思路

UPnP論壇開發(fā)了UPnPAVarchitecture作為針對影音傳輸?shù)臄?shù)字家庭多媒體標(biāo)準(zhǔn)［5］。主要由三種功能實體組成:數(shù)字媒體服務(wù)器，AV控制點和數(shù)字媒體播放器［6］。交互模型如圖2所示，媒體內(nèi)容是利用帶外傳輸協(xié)議從數(shù)字媒體服務(wù)器向數(shù)字媒體播放器進(jìn)行傳輸?shù)模趥鬏斶^程中，控制點只是利用UPnP網(wǎng)絡(luò)發(fā)現(xiàn)存儲媒體內(nèi)容的AV設(shè)備，并觸發(fā)媒體內(nèi)容的帶外傳輸，并沒有參與媒體內(nèi)容的傳輸［7］。在實際應(yīng)用中，AV控制點可以和數(shù)字媒體服務(wù)器或數(shù)字媒體播放器在一個設(shè)備上結(jié)合實現(xiàn)。數(shù)字媒體服務(wù)器(DigitalMediaServer)，屬于家庭網(wǎng)絡(luò)設(shè)備類(HomeNetworkDevices)［8］。它主要負(fù)責(zé)提供、存儲及管理數(shù)據(jù)。在UPnPAV架構(gòu)中，數(shù)字媒體服務(wù)器主要由三個模塊組成:內(nèi)容目錄模塊、連接管理模塊、內(nèi)容傳輸模塊。其中內(nèi)容傳輸模塊是可選的，取決于所支持的傳輸協(xié)議。(1)內(nèi)容目錄模塊。內(nèi)容目錄是數(shù)字媒體服務(wù)器的最主要的功能，它可以使控制點和數(shù)字媒體服務(wù)器之間建立一個接口，讓控制點可以獲得數(shù)字媒體服務(wù)器所分享的數(shù)據(jù)。該模塊提供14個行為，瀏覽(Browse)行為為控制點提供了數(shù)字媒體服務(wù)器各級目錄下的多媒體數(shù)據(jù)的具體路徑，是14個行為中的主要行為。(2)連接管理模塊。連接管理模塊負(fù)責(zé)管理數(shù)字媒體服務(wù)器與特定設(shè)備的連接。提供的主要行為是初始化連接(PrepareForConnection)行為。當(dāng)用戶通過控制點得到多媒體數(shù)據(jù)的具體路徑后，只有通過連接管理模塊，才能真正獲取到數(shù)字媒體服務(wù)器所分享的數(shù)據(jù)。(3)內(nèi)容傳輸模塊。內(nèi)容傳輸主要負(fù)責(zé)AV控制點對相關(guān)多媒體內(nèi)容的播放控制，包括停止、前進(jìn)、后退、定位等。內(nèi)容傳輸服務(wù)對于媒體服務(wù)器來說是可選項，為了簡化起見本文沒有加以研究。

數(shù)字媒體服務(wù)器的實現(xiàn)與測試

本設(shè)計主要基于linux平臺的開源軟件ushare［9］、ffmpeg、libupnp和libiconv實現(xiàn)。視頻部分是通過精簡和配置ffmpeg庫完成對DLNA所需求的媒體格式的支持;libupnp主要完成UPnP協(xié)議的實現(xiàn)，libdlna和ushare主要實現(xiàn)數(shù)字媒體服務(wù)器功能;libiconv是實現(xiàn)對數(shù)字媒體服務(wù)器的漢化功能。本課題中，在一臺電腦中實現(xiàn)數(shù)字媒體服務(wù)器，用另外一臺電腦當(dāng)數(shù)字媒體播放器和控制點，測試模型如圖3所示，軟件采用Intel公司的UPnP測試工具DigitalMediaSoftwareEnablingKit，開發(fā)平臺為Linux，語言工具為C，播放器使用WindowsMediaPlayer12。Fig．3Testmodel先啟動控制點，數(shù)字媒體服務(wù)器啟動后，通過控制點可以發(fā)現(xiàn)數(shù)字媒體服務(wù)器，并且可以瀏覽數(shù)字媒體服務(wù)器上共享的文件內(nèi)容和文件的詳細(xì)信息;使用WindowsMediaPlayer12播放數(shù)字媒體服務(wù)器中音視頻信息，即控制點可以將服務(wù)器的媒體文件用網(wǎng)絡(luò)上的另外一個媒體播放器來播放。數(shù)字媒體服務(wù)器的抓包過程如圖4所示。圖4中，device1為數(shù)字媒體播放器(DigitalMediaRenderer)，device2為AV控制點(AVControlPoint)，device3為數(shù)字媒體服務(wù)器。本設(shè)計使用的是WindowsMediaPlayer12充當(dāng)ControlPoint和MediaRenderer。MediaServer、ControlPoint和MediaRenderer啟動后，會分別向網(wǎng)絡(luò)中廣播自己的設(shè)備類型(第3、4和7條報文)以及能夠提供的服務(wù)。發(fā)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中的媒體服務(wù)器后，WindowsMediaPlayer12會進(jìn)一步獲取服務(wù)器提供的服務(wù)描述，這些描述主要包括內(nèi)容目錄服務(wù)和連接管理服務(wù)以及音視頻內(nèi)容的具體URL鏈接。如圖5所示:圖5為MediaServer發(fā)送的設(shè)別描述(ServiceDescription)，清晰描述了自己的服務(wù)類型(MediaServer)、提供的服務(wù)(ConnectionManager和ContenDirectory)和具體鏈接地址。通過這些鏈接，WindowsMediaPlay-er12可以正確連接到服務(wù)器上，執(zhí)行瀏覽(Browse)、獲取(Get)以及傳輸音視頻等操作。圖4最后幾條報文顯示，WindowsMediaPlayer12通過Browse動作完成對服務(wù)器內(nèi)容的瀏覽操作，選定某個MP3音頻后，通過連接管理服務(wù)完成傳輸MP3的操作，從而實現(xiàn)在本地播放。

本文重點介紹了基于UPnPAV協(xié)議的媒體服務(wù)器在DLNA架構(gòu)中的研究與實現(xiàn)方法。從測試結(jié)果來看，本次設(shè)計實現(xiàn)了對多媒體內(nèi)容提供共享服務(wù)的功能，順利完成了數(shù)字媒體服務(wù)器的設(shè)計。課題使用的是開源庫來開發(fā)程序，可以有效的減少開發(fā)量，以及模塊測試的工作量。

本文作者：張容娟工作單位：福州大學(xué)陽光學(xué)院