基于DLNA數字媒體適配器的設計

摘要：為了能夠實現傳統的家電影音設備與網絡媒體服務的互連互通，滿足人們對數字媒體資源家庭網絡共享的要求，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，中間層基于UPNP協議棧及UPNP AV架構，以嵌入式linux為操作系統進行編程，能夠實現DLNA設備間的零配置連接，實現媒體資源的輸出播放。
關鍵詞：數字媒體適配器；DLNA；UPNP協議；UPNP AV架構

隨著數字媒體的流行，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，旨在連接有線和無線網絡，實現電腦、移動設備之間的媒體資源相互連通，實現任何時間，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則。
數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，經過數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議來實現互相連接，從而共享家庭網絡中的媒體資源。另一方面，如何在低成本的前提下，實現高速率低功耗。隨著數字媒體內容種類及數量的增多，人們迫切的等待著更加成熟的數字家庭技術方案，以更好地服務數字生活。

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協議以及UPNP AV架構作為整個系統最重要的構成，實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
數字媒體適配器實現的主要功能是網絡流媒體數據接收、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，專為移動網絡互聯設備、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，用來處理數據的外部緩存；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；配有Mini SD接口，為媒體資源提供更大的存儲空間。網絡連接方面，總線連接網絡接口芯片，作為讀取接收流媒體的入口；WIFI無線網卡，實現無線上網功能；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。

系統通過有線或無線連接網絡，與手機或電腦互聯提供控制端；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。