徐詩理，曹祁生

（1.武漢郵電科學(xué)研究院湖北武漢430074；2.烽火科技股份有限公司湖北武漢430074）

近年來，隨著數(shù)字技術(shù)的飛速發(fā)展，越來越多的電子產(chǎn)品如數(shù)字電視、手機(jī)、個(gè)人電腦等，開始走進(jìn)家庭，為用戶提供豐富多彩的多媒體應(yīng)用和服務(wù)[1-2]。DLNA是一個(gè)聯(lián)盟，任務(wù)是制定一個(gè)統(tǒng)一的傳輸規(guī)范，目的是讓各式不同類型的電影印刷器材能相互溝通，只要試用于DLNA的影音設(shè)備，就可在不需驅(qū)動程式、轉(zhuǎn)接的最普適的方式，并且是家庭網(wǎng)絡(luò)的公共協(xié)定[3-4]。DLNA是一種普適解決的方案和共同遵守的規(guī)范而不是創(chuàng)造技術(shù)。所以，其選擇的各種技術(shù)和協(xié)議都是廣泛的應(yīng)用于當(dāng)前的技術(shù)和協(xié)議。關(guān)鍵技術(shù)有：Ethernet，802.11，Ipv4 協(xié)議棧，Ipv6協(xié)議棧，UPnP[5-6]。其普適性也凸顯其重要性。DLNA標(biāo)準(zhǔn)的公共協(xié)議，使得人們可通過各種設(shè)備上文件只要通過無線或者有線共享給在這個(gè)網(wǎng)絡(luò)上的播放設(shè)備，就能進(jìn)行播放，不需要拷貝來拷貝去[7-8]。而Ushare就是DLNA的一個(gè)核心，是一個(gè)實(shí)現(xiàn)DLNA共享的軟件。也就是說DLNA標(biāo)準(zhǔn)可以通過Ushare這個(gè)媒體服務(wù)來實(shí)現(xiàn)它互聯(lián)的目的，所以Ushare是DLNA這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的核心，同時(shí)它也是一種服務(wù)，一種實(shí)現(xiàn)方式[9-10]。

1 總體設(shè)計(jì)

整個(gè)DLNA模塊分為幾個(gè)階段：

首先需要給接入網(wǎng)絡(luò)中的設(shè)備提供ip供其他設(shè)備可以識別。一旦設(shè)備連接到網(wǎng)上并且分配了地址，就要進(jìn)行下一步的操作。

設(shè)備發(fā)現(xiàn)是UPnP網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的第一步，在設(shè)備發(fā)現(xiàn)操作之后，控制點(diǎn)可以發(fā)現(xiàn)感興趣的設(shè)備，并讓控制點(diǎn)獲得設(shè)備能力的描述文檔，同時(shí)控制點(diǎn)也可以向設(shè)備發(fā)送命令，獲取設(shè)備的狀態(tài)的變更。

UPnP網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的第二步是設(shè)備描述。當(dāng)控制點(diǎn)發(fā)現(xiàn)了當(dāng)前設(shè)備之后，此時(shí)控制點(diǎn)對當(dāng)前設(shè)備的信息還是知之甚少，控制點(diǎn)僅僅知道當(dāng)前設(shè)備或服務(wù)的UPnP類型，還有設(shè)備的UUID和設(shè)備描述的URL地址。

控制點(diǎn)發(fā)現(xiàn)取得設(shè)備描述后，即準(zhǔn)備提供展示。一旦獲取了進(jìn)行展示的URL，那么控制點(diǎn)就可以通過此URL得到一個(gè)頁面，通過在瀏覽器中加載該頁面，并根據(jù)頁面功能，支持用戶控制設(shè)備和/或?yàn)g覽設(shè)備狀態(tài)。每一項(xiàng)完成的程度由展示頁面和設(shè)備的具體功能決定[11-12]。

Upnp的整個(gè)交互過程可以用如圖1所示。

圖1 DLNA功能實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)流程圖

2 軟件設(shè)計(jì)

一個(gè)完整的upnp av體系由三部分組成：控制點(diǎn)、設(shè)備、媒體播放器。

控制點(diǎn)提供用戶控制的界面，并協(xié)調(diào)服務(wù)器與播放器之間的相互操作；媒體服務(wù)器提供內(nèi)容目錄、連接管理與內(nèi)容傳輸?shù)确?wù)；播放器主要用來播放數(shù)據(jù)。下面是三者之間的聯(lián)系如圖2所示。

圖2 upnp av體系

要實(shí)現(xiàn)ushare首先需要編譯其依賴的3個(gè)庫UShare編譯、運(yùn)行需要依賴 ffmpeg、libupnp、libdlna3個(gè)庫進(jìn)行運(yùn)行，所以要先編譯這3個(gè)庫。3個(gè)庫的關(guān)系如圖3所示。

圖3 ushare的編譯

當(dāng)前的網(wǎng)關(guān)是MTK方案的，其編譯需要在param.xml中增加節(jié)點(diǎn)和devfunc（）函數(shù)，如下：

然后在mk_platform.sh下面增加upnp的編譯，DLNA主要由ushare實(shí)現(xiàn)，UShare是實(shí)現(xiàn)dlna DMS功能的輕量級服務(wù)器，編譯時(shí)需要使用Libdlna，libupnp，ffmpeg 3個(gè)庫支持。3個(gè)庫文件都是使用upnp庫自帶的configure進(jìn)行Makefile文件的生成，這里介紹其中一個(gè)的編譯方式，其他的兩個(gè)類似。例如libdlna的編譯

其中注意--prefix=`pwd`/../../build/libdlna是編譯完存放的目錄，命令行執(zhí)行完成后，會有configure腳本根據(jù)所輸入的參數(shù)自動生成Makefile文件，最后執(zhí)行make clean;make;make install后，完成libdlna的實(shí)際編譯過程，編譯成功之后會在/build/libdlna中出現(xiàn)相應(yīng)的include目錄和bin目錄。最后將編譯好的文件和庫拷貝到網(wǎng)關(guān)文件系統(tǒng)中。

3 ushare的邏輯實(shí)現(xiàn)

首先調(diào)用upnp庫接口函數(shù)init_upnp（），通過upnp庫的接口函數(shù)UpnpInit（）初始化一個(gè)upnp，并調(diào)用函數(shù)UpnpSetVirtualDirCallbacks注冊http協(xié)議有關(guān)的回調(diào)函數(shù) get_info、open、read、write、close，通過以上函數(shù)來建立媒體播放器與媒體服務(wù)器數(shù)據(jù)的傳輸?shù)逆溄印?/p>

然后通過調(diào)用upnp庫的接口庫函數(shù)UpnpRegisterRootDevice2（）來注冊ushare設(shè)備的文檔信息與事件響應(yīng)回調(diào)函數(shù)event_handler。一旦控制點(diǎn)發(fā)現(xiàn)ushare媒體服務(wù)器，就會獲取到ushare的描述文檔，控制點(diǎn)根據(jù)設(shè)備所提供的服務(wù)，就可以向upnp設(shè)備發(fā)送請求服務(wù)的事件。

ushare所支持的媒體傳輸格式與傳輸協(xié)議主要通過ushare提供的相關(guān)服務(wù)來獲取，控制點(diǎn)通過該服務(wù)獲取媒體服務(wù)器和媒體播放器的連接管理服務(wù)來確定進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)膮f(xié)議與都支持的數(shù)據(jù)格式。

其中的ContentDirectory服務(wù)，主要用來確定在媒體服務(wù)器上共享的資源，此服務(wù)可以進(jìn)行目錄的瀏覽和目錄搜索服務(wù)cds_browsecds_search（），媒體播放器獲得了ushare共享的資源的url后，就通過http協(xié)議來獲取相應(yīng)數(shù)據(jù)了，這主要通過注冊的回調(diào)函數(shù)來實(shí)現(xiàn)。

4 實(shí)驗(yàn)應(yīng)用

由于UShare需要運(yùn)行在br0口上，所以需要確定橋代碼中將239.255.255.250的廣播報(bào)文，廣播到CPU口中，供程序監(jiān)聽。演示的環(huán)境實(shí)現(xiàn)DMR、DMC，注意演示的控制系統(tǒng)均需要支持UPnP協(xié)議，本文中進(jìn)行演示的系統(tǒng)中是使用Win7 Business系統(tǒng)[13]。

首先Win7中進(jìn)行演示需要打開如下的服務(wù)，在run運(yùn)行欄中執(zhí)行services.msc，打開Function Discovery Provider Host、Function Discovery Resource Publication、SSDP Discovery、UPnP Device Host這樣4個(gè)服務(wù)。本文在演示環(huán)境中使用Win7自帶的網(wǎng)上鄰居查看共享的內(nèi)容，使用WMP進(jìn)行和播放[14-16]。

之前的編譯工作完成之后已經(jīng)可以在網(wǎng)關(guān)上面看到編譯好的功能模塊了，下面要把模塊啟動起來，需要調(diào)用ushare-f/etc/ushare.conf&，ushare還會載入ushare.conf中的配置參數(shù)，具體參數(shù)的含義如表1所示。

表1 ushare.conf配置參數(shù)

1）網(wǎng)關(guān)的配置界面如下圖：在WEB頁面，勾選upnp啟用開關(guān)勾選enable的時(shí)候則啟動ushare，其中share Folders可以選擇分享的目錄。以上的設(shè)置都是在修改我們的配置文檔ushare.conf。啟動成功后可以ps看到進(jìn)程已經(jīng)存在了。Web界面配置如圖4所示。

圖4 網(wǎng)關(guān)DLNA配置界面

2）配置UShare命令參數(shù)

UShare的配置文件存放在/etc/ushare.conf，主要配置項(xiàng)如下：

配置此UShare程序的接入點(diǎn)命名。

配置UShare程序啟動的監(jiān)聽端口。

配置UShare是否啟用WEB頁面。

配置UShare頁面的端口，默認(rèn)為49200

3）運(yùn)行UShare程序

啟動完成后，就可以通過頁面進(jìn)行訪問http：//192.168.1.1：49200/web/ushare.html頁面來訪問 DMS，并可以修改共享目錄訪問。

4）功能演示

在Win7系統(tǒng)中，網(wǎng)上鄰居可以查看到媒體設(shè)備中出現(xiàn)fiberhome1設(shè)備。在WMP中可以選擇此設(shè)備中的播放設(shè)備進(jìn)行播放，媒體設(shè)置界面如圖5所示。

圖5 媒體設(shè)置界面

其中這些圖片文件為放置在/var/目錄下的媒體文件，點(diǎn)擊可以在PC上進(jìn)行查看，從而實(shí)現(xiàn)DMS部署。

5 結(jié)論

本研究采用的是網(wǎng)關(guān)作為DMS，PC作為DMP進(jìn)行播放網(wǎng)關(guān)中的內(nèi)容，軟件設(shè)計(jì)采用模塊化設(shè)計(jì)思想，提高了系統(tǒng)的可靠性和維護(hù)性。該功能實(shí)現(xiàn)于路由器上，使網(wǎng)關(guān)拜托單一的路由功能而可以作為存儲設(shè)備和共享設(shè)備，從而實(shí)現(xiàn)DMS部署。

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