DLNA服务器的设计与实现

论文摘要

数字家庭是当前世界各国正在努力探索的新型产业,发达国家已经在基础通信、智能家居和养老服务等方面取得显著进展。中国数字家庭虽处于起步阶段,但发展速度非常快。现阶段数字家庭发展面临的主要问题是,如何将家中分散的数字设备连接起来,对存储在设备中的文件进行集中管理,以及媒体的传输与共享。基于此,本文设计并实现了DLNA数字媒体服务器,包括基于红黑索引树的文件系统和基于动态线程池的流媒体传输系统。为了将分散的数字设备连接起来,DLNA服务器采用DLNA标准和UPnP AV架构,从而可以实现与各类DLNA设备互联互通。为了实现对服务器中媒体文件的集中管理,本文文件系统通过二维链表组织服务器的媒体文件,并为文件系统建立红黑树索引,服务器通过索引可以缩短查询文件的时间。为了实现媒体的共享与传输,本文设计了基于动态线程池的流媒体传输系统,并且支持多客户端。其中,动态线程池通过监听线程、线程池、监控线程来实现。与一般的多线程服务器相比,动态线程池既可以解决客户端延时等待的问题,提高了服务器的吞吐率,又可以合理地利用服务器的CPU、内存等资源。最后,本文给出了DLNA服务器的标准符合度测试结果、功能测试结果和性能测试结果。其中,DLNA已实现功能的标准符合度测试结果成功率达到95%以上,DLNA服务器已经具备了通过DLNA5版本认证的条件。从而,DLNA服务器便可与现有符合DLNA标准的控制器、播放器协同工作,实现家庭内部媒体文件的共享。但是,DLNA服务器还有很多问题需要解决。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 课题研究背景
• 1.2 DLNA的发展状况
• 1.3 研究内容及章节安排
• 第2章 UPnP及DLNA
• 2.1 UPnP协议
• 2.1.1 寻址
• 2.1.2 发现
• 2.1.3 描述
• 2.1.4 控制
• 2.1.5 事件
• 2.1.6 展现
• 2.2 UPnP AV架构
• 2.2.1 媒体服务器
• 2.2.2 媒体渲染器
• 2.2.3 控制点
• 2.3 DLNA简述
• 2.4 DLNA互操作架构
• 2.4.1 网络连接和网络协议
• 2.4.2 设备发现和控制
• 2.4.3 媒体管理
• 2.4.4 媒体格式
• 2.4.5 媒体传输
• 2.4.6 远程用户界面
• 2.5 本章小结
• 第3章 DLNA服务器的系统架构
• 3.1 DLNA服务器系统结构
• 3.1.1 体系架构
• 3.1.2 模块关系结构
• 3.2 文件系统
• 3.2.1 文件索引模块
• 3.2.2 内容目录模块
• 3.3 流媒体传输系统
• 3.3.1 动态线程池模块
• 3.3.2 AV传输模块
• 3.3.3 HTTP解析模块
• 3.3.4 连接管理模块
• 3.4 本章小结
• 第4章 DLNA服务器的详细设计与实现
• 4.1 设备管理模块的详细设计与实现
• 4.2 文件索引模块的详细设计与实现
• 4.2.1 媒体文件的组织
• 4.2.2 文件索引模块的实现
• 4.3 内容目录模块的详细设计与实现
• 4.4 连接管理模块的详细设计与实现
• 4.5 动态线程池模块的详细设计与实现
• 4.5.1 多线程并发处理方法
• 4.5.2 动态线程池的实现
• 4.6 AV传输模块的详细设计与实现
• 4.6.1 HTTP传输协议
• 4.6.2 AV传输的实现
• 4.7 HTTP解析模块的详细设计与实现
• 4.8 本章小结
• 第5章 DLNA服务器的测试
• 5.1 标准符合度测试
• 5.1.1 测试工具及测试环境
• 5.1.2 标准符合度测试结果
• 5.2 功能测试
• 5.2.1 测试工具及测试环境
• 5.2.2 文件系统测试结果
• 5.2.3 流媒体传输系统测试结果
• 5.3 性能测试
• 5.4 本章小结
• 第6章 结束语
• 6.1 工作成果
• 6.2 下一步展望
• 参考文献
• 致谢