開發人員可使用客製化開放原始碼軟體與可負擔的低功耗開放式硬體裝置，來控制整體家庭中的數位媒體，並透過家庭網路，以想要的格式高效率地組織、播放和擷取各種媒體內容。聯網家庭中的裝置十分多元，其中包括可錄製最喜愛電視節目的電子裝置、多房間音樂或視訊播放機、網路媒體伺服器，甚至是完整的家庭媒體中心。
用於組織、儲存和播放媒體內容的技術正在變化中，以滿足消費者的需求。但是典型的現成系統價格可能相當昂貴，而且沒有客戶想要的功能。但如BeagleBoard-xM與HawkBoard開發板等開放式硬體，以及諸如GeeXboX uShare媒體伺服器與XBMC媒體中心等開放原始碼軟體，可為開發人員提供建立個性化、具成本效益以及可擴展的系統所需的控制，幫助他們迅速縮短現有與期望功能間的差距。
打造網路媒體伺服器
網路媒體伺服器可作為聯網家庭應用的骨幹，讓所有者在多個在地或遠端網路裝置中分享媒體內容(圖1)。使用具有最佳效能、周邊與連結選項的開放式平台，並結合適當的開放原始碼軟體，開發人員能夠加入其他開發人員的社群，一同解決各種共同面臨的問題。針對網路媒體伺服器的系統要求包括以下幾項：
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| 圖1 透過連結至眾多裝置的能力，開放式平台提供作為聯網家庭骨幹的客製化網路媒體伺服器 |
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對於媒體伺服器而言，開發人員一般只須足以傳輸檔案和運行部分基礎軟體的效能。安謀國際(ARM)9或ARM Cortex-A8等具有全面記憶體管理單元的ARM處理器與其他架構相比，不但可幫助開發人員節省成本、空間與降低功耗，同時還可幫助他們運行功能齊全的Linux軟體堆疊。成本節省使他們能夠在儲存空間和連結選項上投入更多，以上兩者是媒體伺服器最重要的兩個部分。更低的功耗不僅意味電費降低，同時還表示熱量產生的降低，從而可以取消對主動式冷卻的需求，並在提高可靠度的同時，降低噪音。 |
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媒體伺服器的重點在於儲存容量。找到有適當儲存選項的電路板非常重要。對媒體伺服器而言，連結至硬體驅動器的序列先進附加連結(SATA)介面可能是最合適的儲存選項，不過還有其他選項，包括MMC/SD快閃記憶卡或USD驅動器。多種儲存連結選項可實現備分儲存或現有儲存媒介的重複使用。 |
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網路媒體伺服器的另一個要件是連結，其不但可為使用者實現在網路上連結至如個人及筆記型電腦、視訊遊戲控制器及智慧型手機等其他裝置，而且還可實現如網路廣播(Web Radio)等線上媒體內容的存取。大多數開放原始碼開發板都提供10/100Gb乙太網路，這是一種高可靠度選項，而通用序列匯流排無線區域網路連結裝置(USB Wi-Fi Dongle)晶片則可用於替代乙太網路網路線。 |
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若想瀏覽媒體資料、執行系統配置和查看其他網路裝置，開發人員就需要某種形式的使用者介面(UI)。它可以是液晶顯示器(LCD)面板(運行使用Qt等圖形使用者介面創建工具套件建立的使用者介面)，也可以是支援遠端管理，並使用Linux、Apache、MySQL與PHP(LAMP)等標準軟體堆疊的網路(Web)介面。要提供使用者介面輸入，既可使用通用異步收發器(UART)或USB介面進行遠端控制通訊，也可使用USB主機端連結滑鼠和鍵盤。每位開發人員都可透過開放原始碼軟體，根據系統功能與要求進行獨特的選擇。 |
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Linux作業系統可幫助開發人員為各種媒體專用應用，選擇現已上市的解決方案。對媒體伺服器而言，管理伺服器上的內容、視訊、音樂與圖片放入有組織的資料中，是一項非常重要的工作。
通用隨插即用(Universal UPnP)音訊/視訊(A/V)與數位生活網路聯盟(DLNA)媒體共享的熱門應用是支援iTunes整合的GeeXboX uShare(http://ushare.geexbox.org/)或Firefly(www.fireflymediaserver.org)。 |
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使用如數位訊號處理器(DSP)或視訊加速器等額外硬體資源來完成快速運行中的媒體轉碼，可讓媒體伺服器毋須儲存多個版本的相同檔案，即可將內容傳送至各種裝置，達到節省儲存空間與簡化媒體內容的組織。 |
選擇網路媒體播放機
除了在網路上儲存和提供媒體內容外，專用回播(渲染)裝置對聯網家庭體驗而言也很重要。在這種情況下，須要支援高解析度視訊回播以及對多種格式的支援。網路媒體播放機的系統要求包括：
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| 圖2 BeagleBoard-xM等開放式硬體可幫助開發人員建立個性化、低成本的可擴展系統，幫助他們迅速縮短現有功能與期望功能之間的差距。 |
對MPEG2、MPEG4與H.264等普遍型視訊編解碼器，以及Ogg Theora和WebM等不常見的編解碼器之支援，對於網路媒體播放機而言非常重要。此外，使用支援各種容器檔案格式(Container File Format)的GStreamer(www.gstreamer.net)等開放原始碼多媒體架構，可幫助開發人員確保不會遭遇無法播放的檔案，即便是遇到，也可透過修改軟體來添加支援(圖2)。 |
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擁有可直接連結至高畫質多媒體介面(HDMI)輸入的數位視訊介面(DVI)-D輸出及立體聲音訊輸出，就可使用現成的線路實現高畫質電視等消費性電子裝置的連結。 |
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開發人員要使用媒體播放機，可能還需要良好的使用者介面來幫助他們控制媒體內容和回播。該使用者介面不僅必須能夠支援播放視訊，並還要能在螢幕上建立和渲染圖形，一般是透過正在播放的視訊覆蓋控制圖形。如此就需要一個可產生高畫質圖形並支援將圖形和視訊混合成統一輸出的系統。XBMC媒體中心等現有開放原始碼應用可滿足這種使用者介面的需求。 |
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要支援上述各種音訊/視訊內容及使用者介面，讓裝置具有響應能力，使用者將需要更高及超過媒體伺服器所需的效能。然而，該裝置功耗應低至可以取消風扇，因此毋須有噪聲的風扇或大型裝置，以便使用者盡情欣賞媒體內容。 |
超越網路媒體
由於本文簡述的解決方案都是基於能夠廣泛取得的開放式軟硬體基礎之上，因此開發人員毋須局限於媒體伺服器和媒體播放機，可以選擇如網路攝影機或家庭自動化等其他家庭聯網方式。
例如，OpenCV(http://opencv.willowgarage.com)等開放式原始碼視訊分析資料庫，可幫助使用者為其視訊攝影機添加智能技術。如果有人在夜間走到前門，其就會自動打開照明燈。
此外，目前提供的許多開發板都附帶其他擴展連結器，可幫助開發人員使用標準介面，將自己的硬體連結到現有的硬體上，或者使用通用輸入輸出(I/O)建立客製化介面。開發人員可透過使用免費的軟硬體解決方案，減少從初期概念到工作系統的時間和工作量。
(本文作者任職於德州儀器)