引言
交互式網(wǎng)絡電視（IPTV）的興起，可以為觀看者提供一種新的方式來選擇與控制他們的播放內容，國內外運營服務商紛紛投資建設自己的IPTV運營平臺。隨著Web2 o的興起，新型的視頻內容服務商打破了IPTV內容提供者與內容使用者之間的界限，使得視頻內容得以爆發(fā)式地增長。諸如YouTube、優(yōu)酷以及類似的網(wǎng)站，越來越多地沖擊著傳統(tǒng)電視媒體。這些視頻網(wǎng)站的高度流行，使更多的人開始關注互聯(lián)網(wǎng)視頻，視頻內容也得到了極大的豐富。
觀看者不僅希望能夠接收優(yōu)質的IPTV的內容，更希望能夠如同普通電視一股方便地觀看。IPv6網(wǎng)絡的發(fā)展使得帶寬越來越充足，嵌入式技術的發(fā)展則為方便地觀看這些內容提供了基礎。本文就是基于這樣的現(xiàn)實，設計了一種通過家用機頂盒播放互聯(lián)網(wǎng)視頻的應用架構，解決播放這些互聯(lián)網(wǎng)視頻必須通過電腦的問題，使得觀看這些視頻內容變得簡單易用。
技術原理
典型的互聯(lián)網(wǎng)視頻網(wǎng)站包括幾個基本的組成部分：視頻介紹、視頻分類、視頻本身——通常是flv文件格式及相關視頻。我們在通過瀏覽器或者專用軟件播放選定的視頻之前，首先要通過關鍵字搜索或者分類搜索的方式找到對應視頻，然后才能播放。大多數(shù)的視頻網(wǎng)站都采用流媒體播放方式，可以讓我們邊下載邊播放，少數(shù)需要下載后才能播放。我們設計的嵌入式應用架構包括如下幾個功能組成部分：
·通過網(wǎng)絡檢索并下載視頻內容；
·設定過濾器分類檢索視頻內容；
·可以對下載后的視頻海報進行
幻燈式播放：
·對伽視頻文件的編解碼、音視頻編碼及音畫同步：
·友好化用戶播放界面。
這套架構的基本應用結構如圖1所示。
圖1視頻服務的嵌入式應用架構
應用架構的組成與實現(xiàn)
硬件系統(tǒng)的組成
流媒體編解碼單元是整個系統(tǒng)的核心部分，主要由嵌入式系統(tǒng)、嵌入式CPU及外圍部件組成。嵌入式CPU采用三星公司的S3C2440，400MHz主頻，內部集成了ARM920T微處理器和常用夕卜圍組件、64M SDRAM及256MFLASH。通過S3C2440的GPIO與以太網(wǎng)控制器芯片DM9000的連接，擴展了網(wǎng)絡接口，并接人互聯(lián)網(wǎng)，單元結構參見圖2。
圖2流媒體編碼單元結構
嵌入式操作系統(tǒng)采用的是Linux，有如下特點：開放的源代碼，內核小，執(zhí)行效率高，對IPv6的良好支持； Linux的高度模塊化使組件更容易加載和卸載； 內置網(wǎng)絡支持，容易實現(xiàn)內置的Web服務器等；支持多種硬件平臺；提供完整的開發(fā)工具和SDK（Software Development Kit），提供圖形化的定制和配置工具。
軟件設計與實現(xiàn)
嵌入式網(wǎng)絡視頻點播處理時，需要進行實時的圖像處理、音視頻解碼與同步、網(wǎng)絡傳輸、圖形用戶界面四部分協(xié)同處理。為了確倮軟件開發(fā)、集成乃至最后測試時不至于過分復雜，我們對這四部分進行分層處理。從功能的角度來看，整個軟件架構包括四個部分：
·網(wǎng)絡功能庫；
·流媒體處理庫；
·音視頻解碼庫；
·用戶界面庫。
架構接口參見圖3。
圖3視頻播放應用架構
網(wǎng)絡功能庫
網(wǎng)絡功能庫在標準IPv6協(xié)議的基礎上設計了用于通過互聯(lián)網(wǎng)處理查詢／檢索音視頻內容，同時負責實時流媒體內容下載的應用協(xié)議。圖4描述了網(wǎng)絡功能庫的處理過程：
圖4網(wǎng)絡功能庫流程圖
?、偻ㄟ^NETLIB＿handlerlnit（）創(chuàng)建NETLIB＿Handler實例，完成初始化工作；②通過NETLIB_search（）或NETLIB searchBylndex（）進行查詢；③檢索的結果由Handler處理，亦可重新搜索；④NETLIB readContent （ ）或NETLIB￣getCount（）可以從handler倮存的檢索信息中讀取指定內容；⑤檢索完畢可通過NETLIB＿handl erDestroy銷除緩存中的結果集。
下面介紹網(wǎng)絡功能庫主要功能函數(shù)說明，包括下面幾個API。
int NETLIB_search（NETLIB_Handler handler， char* keyword,NETLIB_QueryType queryType,unsigned int maxCount）。描述：搜索給定關鍵字的視頻，并返回不超過maxCount指定數(shù)量的結果。
int NET LIB_readContent（NETLIB_Handler handler，int index，NETLIB VideoDetail*videoDetail）。摘述：從檢索結果中根據(jù)指定的順序（index）讀取相應的內容。
流媒體處理庫
流媒體處理庫負責處理流媒體數(shù)據(jù)，它的功能包括：①從實時媒體流中分解音視頻；②選定音視頻解碼庫對分解的音視頻進行解碼；③對解碼后的音視頻進行同步渲染，確保播放效果。處理流程參見圖5。
圖5流媒體處理庫流程圖
音視頻解碼庫
一個功能完善的FLv播放器必然包括以下三大核心功能模塊。
（1）標簽解析模
塊：能夠按照Adobe公司制定的文檔格式規(guī)范對Fly文檔凵（結構類似swf文件）進行解析。
?。?）影片執(zhí)行模塊：能夠按照一定的時間順序執(zhí)行影片。
?。?）ActionScript解析引擎：能夠響應用戶的交互行為并更好地控制Fly文檔的行為。
考慮到使用機頂盒播放flv視頻時操作交互類flv文檔時的非便利性，故此我們當前實現(xiàn)版本中主要解決了播放時必須的問題，主要功能接口描述如下。
FLVDEC＿create（Engine＿Handlehandle，string name）；用于創(chuàng)建FLV解碼器實例。
FLVDEC＿control（FLVDEC_Handle， FLVDEC_Cmd id，F(xiàn)LVDEC￣DynamicParams* params，F(xiàn)LVDEC＿Status*status）；用于在∏V解碼器實例中實現(xiàn)FLV播放控制。
FLVDEC＿process（FLVDEC＿Handle handle，XDM＿BufDesc* inBufs，XDM BufDesc* outBufs，F(xiàn)LVDEC InArgs* inArgs，F(xiàn)LVDEC_OutArgs*outArgs）；在FLV解碼器實例中實現(xiàn)FLV播放。
FLVDEC delete（FLVDEC＿Handle handle）；用于刪除FLV；解碼器實例。
用戶界面庫
用戶界面庫基于DirectFB。DirectFB是專門為滿足嵌入式設備要求而開發(fā)的小巧、強大、靈活和易于使用的圖形系統(tǒng)，并且試圖成為一個建構于Linux Framebuffer Device之上的新圖形標準。它在FrameBuffer的基礎上提供了圖形加速、輸入設備處理提取、透明窗口和多重顯示層的功能，能夠對嵌入式系統(tǒng)GUI有較好的支持。與那些通用的嵌人式GUI系統(tǒng)相比，它具有非常簡潔、高效的體系結構和硬件圖形加速功能。
運行效果
在測試用的ΛRM2440板子上播放流暢，截圖參見圖6。
圖6 運行效果圖
結論
本文設計并初步實現(xiàn)了IPv6環(huán)境下嵌入式互聯(lián)網(wǎng)視頻點播應用架構。在有限資源系統(tǒng)開發(fā)中，使用軟件系統(tǒng)工程的思想，用分層結構假設開發(fā)架構，在實驗環(huán)境中測試播放較為順暢。生產環(huán)境中，采用具備更好DSP性能的輔助CPU，配合本文的ARM芯片實現(xiàn)本架構，可以更為丌頁暢地播放網(wǎng)絡視頻，進一步提高系統(tǒng)的性能。