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基于网络存储器和机顶盒的家庭多媒体系统

2020-12-15阅读(121)

基于网络存储器和机顶盒的家庭多媒体系统

论文摘要

电视是家庭生活的重要组成部分。随着科技的飞速发展,平板电视早已走入平常家庭,人们不再满足于普通有线电视不够清晰的画面,对于高质量音视频的需求日益增长,高清机顶盒逐渐走进了人们的日常生活。但现在大部分的高清机顶盒都只支持服务器对点的推送,用户只能从内容提供商提供的片源中选择,而无法播放本地局域网内的媒体文件。另外,高清片源获取渠道方面,传统的拷盘模式由于价格昂贵、费时费力,只被一些专业发烧友所推崇,很难在普通家庭用户中推广。高速发展的P2P技术及不断提速的家庭网络带宽将24小时不间断下载变为可能,用户可以很方便地通过P2P下载获取大量高清片源。有了片源,存放成了大问题,动辄几十吉字节的高清片源需要海量的存储设备。普通的移动硬盘不够存放,而家庭用户又不可能拥有专业的磁盘阵列柜,所以小型家庭网络存储设备开始被关注。但是传统的网络存储设备只具备海量存储、备份等功能,并没有发挥出“网络化”的特点;因此,家庭对于多功能智能网络存储器的需求越来越大。论文基于当前市场需求及网络存储器与高清机顶盒的技术特点,系统深入研究嵌入式平台开发技术,结合当前主流的P2P、VPN和流媒体技术,在网络存储器中通过添加P2P模块实现P2P本地下载;通过添加远程管理模块,结合远程网站实现网络存储器的远程访问控制;通过添加流媒体控制模块,与机顶盒互动,将网络存储器与机顶盒取长补短,绑成一整套家庭多媒体系统。该系统由电视作显示终端、机顶盒作操作平台、网络存储器作为系统核心,提供下载、存储、远程控制等功能,使网络存储器不再独立化,成为真正的家庭媒体中心。论文主要开展的工作及成果如下:（1）以通用Linux下BitTorrent及ED2K客户端为基础,通过代码的二次开发实现任务动态调度算法并交叉编译移植到以ARM为平台的家庭网络存储器中,编写负责任务管理的守护进程将P2P客户端的任务状态输出至中间文件及数据库并开放端口监听命令,设计B/S架构的WebGUI及与守护进程的通信协议显示任务状态、管理控制任务队列,实现用户通过网页管理页面简单方便地控制网络存储器进行“P2P自主下载”。（2）将OpenVPN客户端移植到网络存储器中,编写CGI程序控制NAS设备与远程网络中心账号绑定或解绑,编写守护进程管理OpenVPN客户端的启停及NAS设备虚拟IP地址的分配,设计NAS设备与远程网络中心的通信协议接口使两者保持连接,在远程网络中心端采用多层防火墙+端口绑定+单向ip端口过滤,转发所有NAS设备的通信数据,配合P2P管理模块实现用户远程管理家庭网络存储器的P2P下载。（3）将VLC流媒体服务器移植到网络存储器中,在机顶盒端设计了面向用户的B/S架构WebGUI,搜索并显示保存在网络存储器中的高清媒体文件,接受用户遥控器点播,通过VLC流媒体服务器将被点播的媒体文件编码成网络流,推送至高清机顶盒并输出至高清电视播放。在家庭局域网环境下,实现基于用户自有节目的高清VOD点播控制。整套系统集远程管理、P2P下载保存、遥控器VOD点播于一体,具有智能化、网络化、互动化的特点,将网络存储器与高清机顶盒各取所长,整合成一体化的家庭高清多媒体系统。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 1 绪论
  • 1.1 课题背景
  • 1.2 国内外发展现状
  • 1.3 研究的目标和内容
  • 1.4 论文结构
  • 2 家庭多媒体系统架构
  • 2.1 架构概要
  • 2.2 网络存储端设计
  • 2.2.1 网络存储设备（NAS）
  • 2.2.2 NAS P2P 下载
  • 2.2.3 远程管理
  • 2.2.4 流媒体输出
  • 2.3 小结
  • 3 NAS BT 下载
  • 3.1 BitTorrent 协议综述
  • 3.2 BT 客户端选择
  • 3.3 Ctorrent 概述
  • 3.3.1 Ctorrent 命令行模式
  • 3.3.2 Ctorrent 状态栏输出
  • 3.4 NAS BT 设计概要
  • 3.4.1 设计思想
  • 3.4.2 主要流程
  • 3.5 Ctorrent 端详细设计
  • 3.5.1 主要函数修改
  • 3.5.2 日志函数说明
  • 3.5.3 Ctorrent 编译移植
  • 3.6 Daemon（EHTMON）程序设计
  • 3.6.1 Socket 服务器以及命令格式
  • 3.6.2 运行状态文件
  • 3.7 通讯协议
  • 3.7.1 文件目录结构
  • 3.7.2 任务运行参数文件
  • 3.7.3 数据文件
  • 3.7.4 任务信息日志文件
  • 3.7.5 任务状态日志文件
  • 3.7.6 系统Debug 日志文件
  • 3.8 WebGUI Ajax 设计
  • 3.8.1 etorrent.htm
  • 3.8.2 taskaction.php
  • 3.8.3 taskqueue.php
  • 3.8.4 taskinfo.php
  • util.php'>3.8.5 ehutil.php
  • config.php'>3.8.6 getconfig.php
  • 3.8.7 configinfo.php
  • util.php'>3.8.8 iniutil.php
  • 3.8.9 killeht.php
  • 3.9 界面图示
  • 3.10 小结
  • 4 NAS ED2K 下载
  • 4.1 ED2K 协议综述
  • 4.2 ED2K 客户端选择
  • 4.3 Mldonkey 概述
  • 4.3.1 Telnet 终端接口
  • 4.3.2 Mldonkey 接口命令
  • 4.4 NAS ED2K 设计
  • 4.5 Mldonkey ARM 移植配置
  • 4.6 Daemon（ED2KMON）设计
  • 4.6.1 ED2KMON 框架及功能
  • 4.6.2 程序流程图
  • 4.6.3 数据结构和类
  • 4.7 通讯协议
  • 4.7.1 目录结构
  • 4.7.2 启动脚本
  • 4.7.3 ED2KMON
  • 4.7.4 状态文件式样
  • 4.7.5 数据表结构
  • 4.7.6 任务列表文件
  • 4.7.7 保存路径文件
  • 4.7.8 服务器文件
  • 4.7.9 状态信息文件
  • 4.7.10 搜索关键字文件
  • 4.7.11 搜索结果文件
  • 4.8 WebGUI Ajax 设计
  • 4.8.1 全局设计
  • 4.8.2 添加任务流程
  • 4.8.3 显示已完成任务
  • 4.8.4 速度模式切换
  • 4.8.5 手动上传KAD 节点文件
  • 4.8.6 函数表
  • 4.9 界面图示
  • 4.10 小结
  • 5 NAS 远程管理
  • 5.1 结构设计
  • 5.1.1 NAS 端
  • 5.1.2 Portal 端
  • 5.2 方案特点
  • 5.3 NAS 端详细设计
  • 5.3.1 系统结构
  • 5.3.2 程序功能
  • 5.3.3 流程图
  • 5.3.4 数据结构和函数
  • 5.4 Portal-NAS 通信协议
  • 5.4.1 更新虚拟IP 地址
  • 5.4.2 发送下载状态
  • 5.4.3 获取下载信息
  • 5.4.4 注册设备
  • 5.4.5 注销设备
  • 5.5 小结
  • 6 流媒体控制
  • 6.1 解决方案框架
  • 6.1.1 设备功能分解
  • 6.1.2 设备技术分解
  • 6.2 NAS 端实现
  • 6.2.1 概要思想
  • 6.2.2 VLC 简介
  • 6.2.3 流媒体系统设计
  • 6.2.4 VLC 提供的接口
  • 6.2.5 VLC 交叉编译移植
  • 6.2.6 NAS VLC 本地测试
  • 6.3 STB 端实现
  • 6.3.1 实现功能
  • 6.3.2 页面分析
  • 6.4 小结
  • 7 系统测试
  • 7.1 P2P 下载测试
  • 7.1.1 测试环境
  • 7.1.2 速度测试
  • 7.1.3 页面响应性能测试
  • 7.2 远程管理服务器性能测试
  • 7.3 流媒体服务器测试
  • 7.4 小结
  • 8 总结与展望
  • 8.1 主要工作总结
  • 8.2 进一步工作展望
  • 参考文献
  • 附录
  • 附录1.1 Ctorrent 常用命令行参数
  • 附录1.2 Ctorrent 状态栏输出格式
  • 附录1.3 BT 任务运行参数文件格式说明
  • 附录1.4 BT 任务信息日志文件格式说明
  • 附录1.5 BT 任务运行参数文件格式说明
  • 附录2.1 ED2K Mldonkey 接口命令
  • 附录2.2 ED2K Daemon 类定义
  • 附录2.3 ED2K WebGUI 函数表
  • 附录2.4 ED2K 服务器文件说明
  • 附录2.5 ED2K 界面图示
  • 附录3.1 Php Telnet 通用库- Connet 函数实体
  • 致谢
  • 攻读学位期间发表的学术论文目录
  • 附件

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