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[分享] 嵌入式AU1200无线车载终端播放器设计实现

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发表于 2016-3-14 11:47:00 | 显示全部楼层 |阅读模式
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  0 引 言
  人民生活水平的提高,公车、轿车等交通工具作为人们的代步工具,越来越普及,汽车的智能化、个性化需求越来越高,尤其是客车、公交汽车中娱乐以及信息服务也越来越受到重视,集成媒体播放,硬盘录像,无线传输等多项功能于一体的产品,将成为未来汽车电子发展的必然趋势。
  1 无线车载终端系统简介
  无线车载终端系统采用的嵌入式CPU内核,配以车载硬盘、无线网卡、摄像头、用户控制键盘、显示器等部分组成。在车站采用服务器管理系统,可通过车站的Wi-Fi网络实现车载终端系统和车站服务器之间的无线数据传输,车辆进站时,服务器会自动对车载终端系统进行检查和记录,并进行相应更新,其包括节目、广告的下载和录像图片或视频的上传。车辆还可通过用户控制键盘选择是否上传车程中PVR(Personal Video Recoder)录像。无线车载多媒体处理系统包括了车站服务器系统和车载终端系统。其框图如图1所示。

无线车载终端系统

无线车载终端系统

  2 无线车载终端播放器硬件设计
  该方案由处理器、电源、存储器、外设接口、人机界面等组成。图2是车载终端硬件电路模块示意图。

车载终端硬件电路模块

车载终端硬件电路模块

  (1)处理器:采用Alchemy Au1200,是架构的一款低功耗,高性能处理器。可支持Windows CE,Linux等操作系统。它的主频可达500 MHz功耗低于400 mW,集成媒体加速引擎,可支持的媒体格式包括 MPEG1,MPEG2,MPEG4,WMV9,H.263,DivX,Xvid,MP3,WMA,WAV,ASF,AVI,JPEG等。
  (2)电源:一般车载电源为12 V直流电源,需经过变换为5 V,3.3 V,1.8 V和1.2 V的直流电源,该电路采用芯片LM2676ADJ和LM2381实现。
  (3)存储器部分:分为内存和外存储器。内存由FLASH和DDR共同构成,主要功能是存储并运行bootloader以及应用程序、驱动程序等二进制文件。
  FLASH采用的是Intel公司的TE28F128J3C,DDR采用NT5TU32M16AG。外存是硬盘,用于存放通过无线网络下载的多媒体文件以及在客车行驶过程中拍摄的PVR录像,硬盘部分主要通过两片双向总线数据收发器74LVC245实现。
  (4)外设接口:实现功能包括目标板与PC机的通信,多媒体文件传输及保存,音视频数据的播放等。采用的接口有串口,以太网口,VGA(Video Graphics Ar-ray),Audio,IDE以及USB口。串口主要用于在宿主机开发环境中目标板与PC机之间的通信;以太网接口主要用于文件系统的挂载;IDE 接口用于硬盘的连接,针对车载系统不可避免的颠簸抖动,IDE接口减少了硬盘接口的电缆数目与长度,数据传输的可靠性得到了增强;VGA接口用于连接终端显示器,处理器内部以数字方式生成的显示图像信息经过数/模转换器ADV7123转变为R,G,B三原色信号和行、场同步信号,信号通过电缆传输到显示设备中,使图像显示更加清晰。声卡芯片是UDA1380,它数字音频信号由CPU通过数据总线输入UDA1380,经过D/A转换为模拟音频信号,输出至扬声器;USB接口用于连接无线网卡,使无线车载终端系统可以通过WI-FI网络进行节目源的无线下载。
  3 无线车载终端播放器的软件实现
  无线车载终端播放器要实现包括MPEG1,MPEG2,MPEG3,MPEG4,H.263,H.264等格式的多媒体的播放。采用在软件解码的基础上加 AU1200的媒体加速引擎(MAE)实现。这里设计的无线车载终端播放器的软件整体架构图如图3所示。车载系统采用软硬件结合的方式对多媒体文件进行解码。软件解码主要采用媒体应用接口(Media ApplicationInterface)和多媒体引擎MAI Engine,硬件解码主要采用AU1200的板载硬件设备MAE(Media AccelerationEngine)。

无线车载终端播放器的软件整体架构图

无线车载终端播放器的软件整体架构图

  (1)MAI:是一个流媒体的架构,用于对多媒体的管理。MAI由视频解码的元素库构成,包括用于多媒体文件的读取解析、解复用、解码等工作的元素库。 MAI Engine会接收由输入设备输入的媒体信息,根据多媒体文件的类型连接MAI相应的解码算法文件处理该媒体流,并将其输出到视频或音频设备。 MAIEngine对媒体流的控制主要包括以下几个方面:
①预览媒体流以确定格式;
②载入并连接所需的各独立元素用于对媒体流的解码等工作;
③处理播放的命令:如暂停、播放、定位等;
④整理播放进度以及错误信息并向应用程序报告。
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