IPTV播放器客戶端和服務端模塊設計

袁明磊 陳業

摘 要：在IPTV播放器的開發過程中，一般用客戶端、服務器端架構來實現。本文主要對IPTV播放器客戶端和服務器端模塊進行了分析和設計，為IPTV客戶端和服務器端開發提供了參考。

關鍵詞：客戶端；服務器端；IPTV

中圖分類號：TP391 文獻標識碼：A

1 引言（Introduction）

IPTV是一種利用數據網絡進行音視頻數據傳輸的新型媒體技術。IPTV相比模擬電視具有良好的互動性，用戶可以根據自己的興趣進行內容選擇。隨著網絡技術的發展，IPTV勢必會成為未來家庭中的一種重要的業務形態。本文主要研究IPTV客戶端和服務器端模塊的設計。

2 客戶端模塊設計（Client-side module design）

播放器客戶端模塊主要完成如下功能：

（1）提供與播放相關的API供播放器應用層模塊調用，比如播放、暫停、跳轉等。

（2）封裝來自播放器應用層模塊的命令并以IPC的方式發送至播放器服務端模塊。

（3）接收來自播放器服務端模塊的通知，并通知給播放器應用層模塊。

播放器在播放音視頻時，同一時刻播放音視頻的個數主要受制于嵌入式設備上的解碼器個數（軟件解碼和硬件解碼）。一般情況下，嵌入式設備上都會有且只有一個硬解碼器存在，且為獨占式的，即有一個音視頻在基于硬件解碼正在播放時，另外一個音視頻是無法基于硬件解碼器播放的[1]。

但是，在設計播放器架構時我們卻可以做到預留添加軟件解碼器接口，以便未來應對多路音視頻同時播放的需求。而且，播放器應該可以做到同時支持幾個實例（相當于多個player）在運行，比如在播放本地視頻時，一個播放器實例正在播放用戶選中的視頻，此刻應該允許另外一個播放器實例負責獲取本地文件夾下的其他視頻的源文件信息（編碼信息、播放時長、視頻寬高、縮略圖等），這樣在退出正在播放的視頻時，用戶可以快速地預覽到其他視頻的源文件信息，讓用戶感覺速度很快，體驗很好[2]。

結合上述考慮，客戶端設計如圖1所示。IMediaPlayer為MediaPlayerClient和服務端RealPlayer的共同接口；MediaPlayerClient為播放器暴露給應用層的與播放相關的接口；CmdWrapper用于打包來自應用層的與播放相關的命令；CmdSender用于向播放器服務端發送來自客戶端的命令；EventQueue用于接受來自服務端的通知事件；PollThread用于輪詢EventQueue，并將每個Event派發給應用層。

3 服務端模塊設計（Server-side module design）

播放器服務端模塊主要完成如下功能：

（1）接收來自播放器客戶端模塊的命令，并進行播放相關處理。

（2）將播放器的相關播放狀態通知給播放器客戶端模塊。

（3）負責數據源獲取模塊、音視頻分離模塊、音頻同步模塊和音視頻輸出模塊的調度和管理。

（4）維護播放器的播放狀態機。

播放器服務端的主要設計類圖如圖2所示。IMediaPlayer為MediaPlayerClient和服務端RealPlayer的共同接口；MediaPlayerServer為播放器服務端的代理接口，充當播放器服務端對外門戶，來自客戶端的命令都必須經過其轉手派發給相應的某個RealPlayer實例，其內部保存一個RealPlaye實例鏈表；RealPlayer為播放器服務端核心管理類，與MediaPlayerClient一一對應，負責處理來自客戶端的命令、維護播放器狀態器切換、將播放器的狀態以Event的方式通知給播放器服務端，同時，也負責MediaSource、MediaDemux、DecoderBase和Render之間的調度；CmdQueue負責接收來自客戶端的命令；PollThread負責輪詢CmdQueue并將命令派發給RealPlayer進行處理；EventWrapper負責打包服務端通知給客戶端的Event；EventSender負責將Event發送給客戶端；DecoderBase為解碼器基類，HardewareDecoder為繼承自DecoderBase的硬解碼類，未來若是需要支持多路視頻播放的話，只需從DecoderBase派生一個類，并實現相關接口函數即可；MediaDemux為所有媒體格式分離器類的基類；MediaSource為所有協議（網絡或本地）的媒體源獲取類的基類；Render負責對解碼器解碼完成后的音頻幀和視頻幀進行渲染輸出。DecoderBase的某個派生類、MediaDemux的某個派生類、MediaSource的某個派生類和Render皆為MediaPlayerServer的成員變量[3，4]。

故而，播放器客戶端與服務端的交互設計如圖3所示，播放器整體上采取了C/S（客戶端/服務器）設計方式，即一個服務端進程可能會與多個客戶端進程并存。應用層模塊（LocalPlayer/Browser/…）和播放器客戶端模塊共處于客戶端進程，與播放器服務端模塊所處的服務端進程并存。當用戶使用遙控器操作控制播放器的時候，操作命令會通過客戶端模塊發送至服務端模塊；播放器服務端播放狀態發生改變時，服務端首先會將通知事件發送至客戶端模塊，然后由客戶端模塊將其傳送至應用層模塊。

4 結論（Conclusion）

本文對IPTV播放器的客戶端模塊和服務端模塊進行了設計。在實現客戶端和服務端模塊時，定義了播放器客戶端和服務端的播放接口類。

參考文獻（References）

[1] 代黔豫.IPTV的核心技術和主要應用[J].移動通信，2009，33

（2）：84-87.

[2] 李季.基于嵌入式Linux的IPTV機頂盒媒體播放器的研究[D].

成都：天津大學，2008.

[3] 徐晟華.基于MPEG-4的嵌入式流媒體播放器的設計與實現

[D].鎮江：江蘇大學，2007.

[4] 曾愛華.IPTV系統架構及主要技術[J].通信技術，2010，43（3）：

171-176.

作者簡介：

袁明磊（1985-），男，碩士，講師.研究領域：計算機應用.