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數字媒體服務器實現的基本思路

UPnP論壇開發了UPnPAVarchitecture作為針對影音傳輸的數字家庭多媒體標準［5］。主要由三種功能實體組成:數字媒體服務器，AV控制點和數字媒體播放器［6］。交互模型如圖2所示，媒體內容是利用帶外傳輸協議從數字媒體服務器向數字媒體播放器進行傳輸的，在傳輸過程中，控制點只是利用UPnP網絡發現存儲媒體內容的AV設備，并觸發媒體內容的帶外傳輸，并沒有參與媒體內容的傳輸［7］。在實際應用中，AV控制點可以和數字媒體服務器或數字媒體播放器在一個設備上結合實現。數字媒體服務器(DigitalMediaServer)，屬于家庭網絡設備類(HomeNetworkDevices)［8］。它主要負責提供、存儲及管理數據。在UPnPAV架構中，數字媒體服務器主要由三個模塊組成:內容目錄模塊、連接管理模塊、內容傳輸模塊。其中內容傳輸模塊是可選的，取決于所支持的傳輸協議。(1)內容目錄模塊。內容目錄是數字媒體服務器的最主要的功能，它可以使控制點和數字媒體服務器之間建立一個接口，讓控制點可以獲得數字媒體服務器所分享的數據。該模塊提供14個行為，瀏覽(Browse)行為為控制點提供了數字媒體服務器各級目錄下的多媒體數據的具體路徑，是14個行為中的主要行為。(2)連接管理模塊。連接管理模塊負責管理數字媒體服務器與特定設備的連接。提供的主要行為是初始化連接(PrepareForConnection)行為。當用戶通過控制點得到多媒體數據的具體路徑后，只有通過連接管理模塊，才能真正獲取到數字媒體服務器所分享的數據。(3)內容傳輸模塊。內容傳輸主要負責AV控制點對相關多媒體內容的播放控制，包括停止、前進、后退、定位等。內容傳輸服務對于媒體服務器來說是可選項，為了簡化起見本文沒有加以研究。

數字媒體服務器的實現與測試

本設計主要基于linux平臺的開源軟件ushare［9］、ffmpeg、libupnp和libiconv實現。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協議的實現，libdlna和ushare主要實現數字媒體服務器功能;libiconv是實現對數字媒體服務器的漢化功能。本課題中，在一臺電腦中實現數字媒體服務器，用另外一臺電腦當數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，數字媒體服務器啟動后，通過控制點可以發現數字媒體服務器，并且可以瀏覽數字媒體服務器上共享的文件內容和文件的詳細信息;使用WindowsMediaPlayer12播放數字媒體服務器中音視頻信息，即控制點可以將服務器的媒體文件用網絡上的另外一個媒體播放器來播放。數字媒體服務器的抓包過程如圖4所示。圖4中，device1為數字媒體播放器(DigitalMediaRenderer)，device2為AV控制點(AVControlPoint)，device3為數字媒體服務器。本設計使用的是WindowsMediaPlayer12充當ControlPoint和MediaRenderer。MediaServer、ControlPoint和MediaRenderer啟動后，會分別向網絡中廣播自己的設備類型(第3、4和7條報文)以及能夠提供的服務。發現網絡中的媒體服務器后，WindowsMediaPlayer12會進一步獲取服務器提供的服務描述，這些描述主要包括內容目錄服務和連接管理服務以及音視頻內容的具體URL鏈接。如圖5所示:圖5為MediaServer發送的設別描述(ServiceDescription)，清晰描述了自己的服務類型(MediaServer)、提供的服務(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器上，執行瀏覽(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動作完成對服務器內容的瀏覽操作，選定某個MP3音頻后，通過連接管理服務完成傳輸MP3的操作，從而實現在本地播放。

本文重點介紹了基于UPnPAV協議的媒體服務器在DLNA架構中的研究與實現方法。從測試結果來看，本次設計實現了對多媒體內容提供共享服務的功能，順利完成了數字媒體服務器的設計。課題使用的是開源庫來開發程序，可以有效的減少開發量，以及模塊測試的工作量。

本文作者：張容娟工作單位：福州大學陽光學院