基于upnp av architecture的数字家庭多媒体系统的设计和实现

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1、http://www.paper.edu.cn基于UPnPAVarchitecture的数字家庭多媒体系统的设计和实现闵栋北京邮电大学无线新技术研究所，北京（100876）E-mail：mindong83@163.com摘要：通用即插即用(UPnP)技术是一种用于PC机和智能设备的常见对等网络连接的体系结构，支持家庭网络环境中设备的“零配置”连接协同。本论文提出了一种基于UPnPAVArchitecture的数字家庭多媒体系统的设计和实现方案，实现了家庭网络环境中各多媒体设备的自动连接和协同工作。关键词：UPnPA

2、Varchitecture，媒体服务器，媒体播放器，AV控制点中图分类号：TP3931.引言随着数字家庭网络和电子消费产品的迅速发展,越来越多的多媒体设备能够接入网络，人们希望可以随时随地享受分布在不同家庭娱乐设备上的多媒体内容，于是数字家庭多媒体系统应运而生。数字家庭多媒体系统主要以PC机作为家庭媒体服务器，以电视、音响、数码相机等设备作为多媒体终端设备，以无线连接或有线连接的方式，通过数字媒体适配器，将PC上的媒体内容传送到多媒体终端设备，实现PC及互联网上的影、音、图片等内容在家电设备上的展示。目前的家庭数字

3、媒体产品一般基于UPnPAVArchitecture架构。本论文根据UPnPAVArchitecture架构提出了一种家庭数字多媒体系统的设计和实现方案，详细设计了多媒体系统的各个功能模块，并使用IntelToolsforUPnP实现了一个该多媒体系统的应用场景。本文组织如下，第1、2部分分别对UPnP技术、UPnPAVarchitecture进行简要的介绍。第3部分详细介绍基于UPnPAVArchitecture的数字家庭多媒体系统的设计过程，包括各功能模块的设计介绍，第4部分介绍使用IntelToolsforU

4、PnP实现各功能模块的过程。最后对全文进行了总结。2.UPnP简介通用即插即用(UPnP)技术是一种用于PC机和智能设备的常见对等网络连接的体系结构，支持家庭网络环境中设备的“零配置”连接协同。除了能在家中、办公室和公共场所联网设备之间的完整控制和数据传输之外，还可建立无缝紧密的连接网络。2.1UPnP的协议模型UPnP建立在被广泛接受和普遍适用的互联网(Internet)协议之上，让来自不同厂商的设备非常容易的就可以工作在一起,从而实现“任何时间,任何地点”的内容共享和计算。-1-http://www.paper

5、.edu.cnUPnP协议模型最下两层是IP和TCP/UDP层,这两层主要负责设备的IP地址。在这一层，UPnP屏蔽了复杂的下层网络传输介质。第三层HTTP/HTTPU/HTTPMU属于传送协议层。传送的内容经过“封装”存放在特定的XML文件中。对应的GENA,SSDP,SOAP指的是保存在XML文件中的数据格式。SSDP协议（简单服务发现协议)负责解决设备间的相互发现问题，GENA（通用事件通知架构）负责解决设备状态改变的通告问题，SOAP协议(简单对象访问协议)，负责设备间的互操作问题。第四层是UPnP设备架构

6、定义,仅仅是一个抽象的、公用的设备模型。公用设备模型用来保证家电设备具有互操作性。第五层是UPnP论坛的各个专业委员会的设备定义层。这一层保障了设备和服务的统一描述。最上面的应用层是由UPnP设备制造厂商定义的部分。这一层的信息是由设备制造商来“填充”的,这部分一般有厂商提供的、对设备控制和操作的底层代码以及名称序列号、厂商信息等。2.2UPnP网络的基本组成部分UPnP网络主要由以下三部分组成：设备(Devices)、服务（Service）和控制点（ControlPoint）。(1)设备(Devices)。它是U

7、PnP规范中最基本的功能单元，是服务和嵌入式设备的载体。一个设备的描述分成两部分：设备描述，描述所包含的物理与逻辑设备；一个或多个服务描述，描述设备对外提供的能力。(2)服务(Services)。服务是设备所能对外提供的功能，它定义了设备的功能调用接口及描述设备状态的变量。服务是UPnP网络最小的控制单元。它通过状态变量列表来记录自己的状态，并提供多种操作供控制者对其进行控制。(3)控制点(ControlPoints)。它是UPnP网络中的控制者，它可以发现网络中的其他设备,并对设备所提供的服务进行控制。如果控制点

8、感兴趣的设备在线，控制点就可以通过发送命令来获得设备的描述文件，并通过发起适当的操作来对服务进行控制，控制点还可向服务订阅事件，当服务的状态发生改变时，就通知订阅的控制点。2.3UPnP网络的基本组成部分UPnP设备工作过程包括设备寻址（Addressing）、设备发现（Discovery）、设备描述（Description）、设备控制（Control）、事