人民生活水平的提高，公車、轎車等交通工具作為人們的代步工具，越來越普及，汽車的智能化、個性化需求越來越高，尤其是客車、公交汽車中娛樂以及信息服務也越來越受到重視，集成媒體播放，硬盤錄像，無線傳輸?shù)榷囗椆δ苡谝惑w的車載終端產品，將成為未來汽車電子發(fā)展的必然趨勢。
1 無線車載終端系統(tǒng)簡介
無線車載終端系統(tǒng)采用AU1200的嵌入式CPU內核，配以車載硬盤、無線網卡、攝像頭、用戶控制鍵盤、顯示器等部分組成。在車站采用服務器管理系統(tǒng)，可通過車站的Wi-Fi網絡實現(xiàn)車載終端系統(tǒng)和車站服務器之間的無線數(shù)據傳輸，車輛進站時，服務器會自動對車載終端系統(tǒng)進行檢查和記錄，并進行相應更新，其包括節(jié)目、廣告的下載和錄像圖片或視頻的上傳。車輛還可通過用戶控制鍵盤選擇是否上傳車程中PVR(Personal Video Recoder)錄像。無線車載多媒體處理系統(tǒng)包括了車站服務器系統(tǒng)和車載終端系統(tǒng)。其框圖如圖1所示。
2 無線車載終端播放器硬件設計
該方案由處理器、電源、存儲器、外設接口、人機界面等組成。圖2是車載終端硬件電路模塊示意圖。
(1)處理器：采用Alchemy Au1200，是MIPS架構的一款低功耗，高性能處理器。可支持Windows CE，Linux等操作系統(tǒng)。它的主頻可達500 MHz功耗低于400 mW，集成媒體加速引擎，可支持的媒體格式包括MPEG1，MPEG2，MPEG4，WMV9，H．263，DivX，Xvid，MP3，WMA，WAV，ASF，AVI，JPEG等。
(2)電源：一般車載電源為12 V直流電源，需經過變換為5 V，3．3 V，1．8 V和1．2 V的直流電源，該電路采用芯片LM2676ADJ和LM2381實現(xiàn)。
(3)存儲器部分：分為內存和外存儲器。內存由FLASH和DDR共同構成，主要功能是存儲并運行bootloader以及應用程序、驅動程序等二進制文件。
FLASH采用的是Intel公司的TE28F128J3C，DDR采用NT5TU32M16AG。外存是硬盤，用于存放通過無線網絡下載的多媒體文件以及在客車行駛過程中拍攝的PVR錄像，硬盤部分主要通過兩片雙向總線數(shù)據收發(fā)器74LVC245實現(xiàn)。
(4)外設接口：實現(xiàn)功能包括目標板與PC機的通信，多媒體文件傳輸及保存，音視頻數(shù)據的播放等。采用的接口有串口，以太網口，VGA(Video Graphics Ar-ray)，Audio，IDE以及USB口。串口主要用于在宿主機開發(fā)環(huán)境中目標板與PC機之間的通信；以太網接口主要用于文件系統(tǒng)的掛載；IDE接口用于硬盤的連接，針對車載系統(tǒng)不可避免的顛簸抖動，IDE接口減少了硬盤接口的電纜數(shù)目與長度，數(shù)據傳輸?shù)目煽啃缘玫搅嗽鰪?；VGA接口用于連接終端顯示器，處理器內部以數(shù)字方式生成的顯示圖像信息經過數(shù)／模轉換器ADV7123轉變?yōu)镽，G，B三原色信號和行、場同步信號，信號通過電纜傳輸?shù)斤@示設備中，使圖像顯示更加清晰。聲卡芯片是UDA1380，它數(shù)字音頻信號由CPU通過數(shù)據總線輸入UDA1380，經過D／A轉換為模擬音頻信號，輸出至揚聲器；USB接口用于連接無線網卡，使無線車載終端系統(tǒng)可以通過WI-FI網絡進行節(jié)目源的無線下載。
3 無線車載終端播放器的軟件實現(xiàn)
無線車載終端播放器要實現(xiàn)包括MPEG1，MPEG2，MPEG3，MPEG4，H．263，H．264等格式的多媒體的播放。采用在軟件解碼的基礎上加AU1200的媒體加速引擎(MAE)實現(xiàn)。這里設計的無線車載終端播放器的軟件整體架構圖如圖3所示。車載系統(tǒng)采用軟硬件結合的方式對多媒體文件進行解碼。軟件解碼主要采用媒體應用接口MAI(Media ApplicationInterface)和多媒體引擎MAI Engine，硬件解碼主要采用AU1200的板載硬件設備MAE(Media AccelerationEngine)。[!--empirenews.page--]
(1)MAI：是一個流媒體的架構，用于對多媒體的管理。MAI由視頻解碼的元素庫構成，包括用于多媒體文件的讀取解析、解復用、解碼等工作的元素庫。MAI Engine會接收由輸入設備輸入的媒體信息，根據多媒體文件的類型連接MAI相應的解碼算法文件處理該媒體流，并將其輸出到視頻或音頻設備。MAIEngine對媒體流的控制主要包括以下幾個方面：
①預覽媒體流以確定格式；
②載入并連接所需的各獨立元素用于對媒體流的解碼等工作；
③處理播放的命令：如暫停、播放、定位等；
④整理播放進度以及錯誤信息并向應用程序報告。
(2)播放器應用層：包括：播放器應用程序，MAIEngine的引擎函數(shù)，MAI針對各種格式的多媒體文件的元素庫。
(3)音視頻解碼：播放器軟件解碼程序的流圖如圖4所示。在多媒體文件解碼過程中，首先播放器應用程序分別調用播放文件函數(shù)：Player_PlayFile()和引擎函數(shù)MAIengine_QuerySupport()進行對多媒體文件的讀取和多媒體文件類型的檢測，支持此過程完成的庫函數(shù)是Libmaifilereader．so。接下來，播放器應用程序調用引擎函數(shù)MAIengine AutoConnect()，該函數(shù)會根據多媒體文件的類型調用庫文件對多媒體文件進行解復用，支持解復用的庫文件包括Libmaimpeg2demux．so和Lib-maimpeg4demux．so等；再根據解復用后的音視頻格式調用庫文件進行音視頻的解碼，播放器可解碼的音頻格式有MP3，OGG，WAV等，可解碼的視頻格式有MPEG1，MPEG2，MPEG4等；支持解碼的庫函數(shù)主要包括Lib-maimp3dec．so，Libmaimpeg2dec．so等；解碼后分別通過調用庫文件Libmaiaudrend．so和Libmaividrend．so對音視頻數(shù)據進行渲染。至此，音頻數(shù)據便可送至揚聲器輸出，視頻數(shù)據送至MAE進行硬件解碼。
(4)MAE：是一種能解碼的基于塊的視頻格式的硬件加速單元，它主要負責對上層軟件解碼出來的可變長度編碼進行解碼。在AlchemyTM AU1200TM proces-sor承擔了視頻解碼、縮放、顏色空間轉換和過濾功能的片上硬件。通過在硬件上完成大部分的視頻解碼任務，因此省掉了外部DSP電路，MAE把MIPS32TM處理器核解放出來去執(zhí)行用戶交互，音頻處理和其他任務。同時，因為處理器上運行的軟件將不同長度的解碼信息傳遞給MAE。MAE硬件上被分為前端和后端，各自執(zhí)行特定的任務。MAE的前端獨立執(zhí)行最為復雜和繁重的解碼任務，包括反向量化，反向余弦轉換，運動補償?shù)?。MAE后端執(zhí)行一次性地水平和垂直縮放，可編程顏色空間處理，和過濾功能。當不執(zhí)行視頻解碼時，MAE后端功能可以被其他數(shù)據源使用如處理從片上攝像頭接口模塊來的CMOS／CCD或NTSC／PAL數(shù)據。
(5)外設驅動：AU1200將上層軟件解析出來的視頻宏塊數(shù)據寫回給DDR存儲器；然后通過DMA控制MAE從DDR存儲器取出視頻宏塊數(shù)據，將其解壓縮成RGB數(shù)字信號，并將RGB數(shù)字信號再寫回到DDR存儲器，然后由LCD控制器從DDR存儲器中取出該數(shù)據輸人輸出到數(shù)／模轉換器ADV 7123，經ADV 7123轉換為R，G，B三原色信號和行、場同步信號，信號通過VGA接口輸?shù)斤@示設備中，至此，便完成了視頻的播放。
4 結 語
無線車載多媒體終端系統(tǒng)是目前研究的熱點之一，這里提供了一種基于AU1200的嵌入式車載終端播放器的設計實現(xiàn)方案，具有功耗低，軟硬件解碼，省略外部DSP電路，通過Wi-Fi網絡進行數(shù)據的無線下載，節(jié)目源的更新，且功能模塊化，便于升級等，具有較大的實用價值。
下載文檔
