如何在易于獲得的開放式軟硬件基礎(chǔ)上構(gòu)建個(gè)性化家庭聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用

開發(fā)人員使用可定制開源軟件與低成本低功耗開放式硬件設(shè)備，可控制整個(gè)家庭中的數(shù)字媒體，以自己想要的格式通過家庭網(wǎng)絡(luò)高效地組織、播放和捕獲各種媒體內(nèi)容。聯(lián)網(wǎng)家庭中的設(shè)備多種多樣，其中包括錄制最喜愛電視節(jié)目的電子設(shè)備、多房間音樂或視頻播放器、網(wǎng)絡(luò)媒體服務(wù)器乃至完整的家庭媒體中心。

用于組織、存儲(chǔ)和播放媒體內(nèi)容的技術(shù)正在發(fā)生變化，以滿足消費(fèi)者的需求。但是，典型的現(xiàn)成系統(tǒng)價(jià)格高昂，而且沒有客戶想要的功能集。如 BeagleBoard-xM與HawkBoard開發(fā)板等開放式硬件以及諸如GeeXboX uShare媒體服務(wù)器與XBMC媒體中心等開源軟件可為開發(fā)人員提供控制創(chuàng)建個(gè)性化、低成本、可擴(kuò)展系統(tǒng)的能力，幫助他們迅速彌合現(xiàn)有功能與期望功能之間的差距。

網(wǎng)絡(luò)媒體服務(wù)器

網(wǎng)絡(luò)媒體服務(wù)器可作為聯(lián)網(wǎng)家庭應(yīng)用的骨干，讓所有者在多個(gè)本地或遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)設(shè)備中共享媒體內(nèi)容。使用具有最佳性能、外設(shè)與連接選項(xiàng)的開放式平臺(tái)，并結(jié)合適當(dāng)?shù)拈_源軟件，開發(fā)人員能夠加入其他開發(fā)人員社群，共同解決各種共同面臨的問題。系統(tǒng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)媒體服務(wù)器的要求包括以下一些方面。

性能與功耗。對(duì)于媒體服務(wù)器而言，開發(fā)人員一般只需足以傳輸文件和運(yùn)行基本軟件的性能。ARM9或ARM Cortex-A8等支持全面存儲(chǔ)器管理單元的ARM處理器與其他架構(gòu)相比，不但可幫助開發(fā)人員節(jié)省成本與空間，降低功耗，同時(shí)還可幫助他們運(yùn)行功能齊全的Linux軟件協(xié)議棧。

成本節(jié)省使他們能夠在存儲(chǔ)空間和連接選項(xiàng)上投入更多，它們是媒體服務(wù)器最重要的兩個(gè)部分。更低的功耗不僅意味著電費(fèi)的降低，同時(shí)還可有效降低熱量生成，從而可取消對(duì)主動(dòng)式冷卻的需求，在提高可靠性的同時(shí)，降低噪聲。

存儲(chǔ)外設(shè)。媒體服務(wù)器的重點(diǎn)在于存儲(chǔ)容量。找到有適當(dāng)存儲(chǔ)選項(xiàng)的電路板非常重要。對(duì)媒體服務(wù)器而言，連接硬盤驅(qū)動(dòng)器的SATA接口可能是最合適的存儲(chǔ)選項(xiàng)，不過還要選擇MMC/SD閃存卡或USD驅(qū)動(dòng)器等其他選項(xiàng)。多種存儲(chǔ)連接選項(xiàng)可實(shí)現(xiàn)備份存儲(chǔ)或現(xiàn)有存儲(chǔ)介質(zhì)的重復(fù)使用。

連接。網(wǎng)絡(luò)媒體服務(wù)器的另一個(gè)要件是連接，其不但可為用戶實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)上其他設(shè)備的訪問，例如，個(gè)人及膝上型電腦、視頻游戲控制器以及智能電話等，而且還可為其實(shí)現(xiàn)對(duì)諸如Web無線電廣播等在線媒體內(nèi)容的存取。大多數(shù)開源開發(fā)板都提供10/100Gb以太網(wǎng)，這是一種高可靠選項(xiàng)，而USD Wi-Fi道爾芯片則可用于替代以太網(wǎng)線纜。

用戶接口（UI）。要瀏覽媒體數(shù)據(jù)庫，執(zhí)行系統(tǒng)配置和查看其他網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，開發(fā)人員就需要某種形式的用戶接口（UI）。它可以是運(yùn)行使用Qt 等圖形UI創(chuàng)建工具套件創(chuàng)建的UI的LCD面板，也可以是支持遠(yuǎn)程管理，并使用Linux、Apche、MySQL與PHP（LAMP）等標(biāo)準(zhǔn)軟件協(xié)議棧的Web接口。要實(shí)現(xiàn)UI輸入，既可使用UART或USB接口進(jìn)行遙控通信，也可使用USB主機(jī)連接鼠標(biāo)和鍵盤。每個(gè)開發(fā)人員都可通過開放式軟件，根據(jù)系統(tǒng)功能與要求進(jìn)行個(gè)性化選擇。

媒體管理軟件。Linux操作系統(tǒng)可幫助開發(fā)人員為各種媒體專用應(yīng)用選擇現(xiàn)已上市的解決方案。對(duì)媒體服務(wù)器而言，管理服務(wù)器上的內(nèi)容，將視頻、音樂與圖片放入有組織的文件夾，是一項(xiàng)非常重要的工作。通用即插即用（UPnP）音頻/視頻（A/V）與數(shù)字現(xiàn)場網(wǎng)絡(luò)聯(lián)盟（DLNA）媒體共享的普及型應(yīng)用是支持iTunes集成的GeeXboX uShare（）或Firefly（）。

圖2 BeagleBoard-xM等開放式硬件可幫助開發(fā)人員創(chuàng)建個(gè)性化、低成本的可擴(kuò)展系統(tǒng)，幫助他們迅速彌合現(xiàn)有功能與期望功能之間的差距

媒體轉(zhuǎn)碼。使用DSP或視頻加速器等其他硬件資源來完成快速運(yùn)行中的媒體轉(zhuǎn)碼可讓媒體服務(wù)器在無須存儲(chǔ)多個(gè)版本的相同文件的情況下，將內(nèi)容交付給各種設(shè)備。這樣可以節(jié)省存儲(chǔ)空間，簡化媒體內(nèi)容的組織。

網(wǎng)絡(luò)媒體播放器

除了在網(wǎng)上存儲(chǔ)和提供媒體內(nèi)容外，專用回放（渲染）設(shè)備對(duì)聯(lián)網(wǎng)家庭體驗(yàn)而言也很重要。在這種情況下，需要支持高清視頻回放以及對(duì)多種格式的支持。網(wǎng)絡(luò)媒體播放器的系統(tǒng)要求包括：

● 音頻／視頻解碼器。對(duì)MPEG2、MPEG4與H.264等普及型視頻編解碼器以及Ogg Theora和WebM等不常見編解碼器的支持，對(duì)網(wǎng)絡(luò)媒體播放器而言非常重要。此外，使用支持各種容器文件格式的GStreamer（）等開源多媒體框架可幫助開發(fā)人員確保不會(huì)遇到不能播放的文件，即便是遇到，也可通過修改軟件來添加支持。

● 音頻／視頻輸出。擁有可直接連接至HDMI輸入的DVI-D輸出，并擁有立體聲音頻輸出，就可使用現(xiàn)成的線纜實(shí)現(xiàn)高清電視等消費(fèi)類電子設(shè)備的連接。

● 用戶接口（UI）。開發(fā)人員要使用其媒體播放器，可能還需要良好的UI來幫助他們控制媒體內(nèi)容和回放。

該UI不僅能夠支持播放視頻，還能夠在屏幕上創(chuàng)建和渲染圖形，一般是通過正在播放的視頻覆蓋控制圖形。這就需要一個(gè)可生成高清圖形并支持將圖形和視頻混合成統(tǒng)一輸出的系統(tǒng)。XBMC媒體中心（）等現(xiàn)有開源應(yīng)用可滿足這種UI需求。

● 性能與功耗。要支持上述各種音頻／視頻內(nèi)容以及用戶接口，使設(shè)備具有響應(yīng)能力，用戶將需要更高的性能，其性能可能將超過媒體服務(wù)器。然而，該設(shè)備功耗應(yīng)低至可以取消風(fēng)扇，因此其不需要有噪聲的風(fēng)扇或大型器件，以便使用戶盡情欣賞媒體內(nèi)容。

超越網(wǎng)絡(luò)媒體

由于本文簡要介紹的解決方案都是建立在易于獲得的開放式軟硬件基礎(chǔ)之上的，因此開發(fā)人員不應(yīng)局限于媒體服務(wù)器和媒體播放器。他們可以選擇如網(wǎng)絡(luò)視頻攝像機(jī)或家庭自動(dòng)化等其他家庭聯(lián)網(wǎng)方式。

例如OpenCV（） 等開源視頻分析庫可幫助用戶為其視頻攝像機(jī)添加智能技術(shù)，如果有人在夜間走到前門，其就會(huì)自動(dòng)打開門廳燈。此外，目前提供的許多開發(fā)板都帶有其他擴(kuò)展連接器，其可幫助開發(fā)人員使用標(biāo)準(zhǔn)接口將自己的硬件連接到現(xiàn)有的硬件上，或者使用通用I/O創(chuàng)建定制接口。開發(fā)人員可通過使用免費(fèi)的軟硬件解決方案，減少從初始概念到工作系統(tǒng)的時(shí)間和工作量。更多信息，可以訪問：上的HawkBoard、BeagleBoard-xM以及LeopardBoard社區(qū)。

責(zé)任編輯：gt