基于Intel Sitsang平臺的便攜式多媒體中心

概述

Sitsang開發平臺是Intel專為嵌入式處理器PXA255設計的一個綜合開發平臺。PXA255 是Intel推出的取代StrongARMSA1110 的新一代嵌入式應用處理器,它擁有Thumb 壓縮指令、64位長乘法指令、擴展型DSP 指令等先進特性,并集成了多通信信道、LCD控制器、增強型存儲控制器、PCMCIA/CF 控制器以及通用I/O 口。Sitsang 開發平臺以PXA255為核心，配備了存儲器、液晶顯示屏、網卡、聲卡、USB控制器等設備，提供了豐富的外圍數據接口，包括IrDA、UART、USB擴展槽等外部數據接口。

本設計以Sitsang開發板作為嵌入式開發平臺，將“隨身看”、影音錄制、視頻輸出、海量存儲、視頻點播、網絡下載等多種功能融為一體，實現一個兼顧家庭娛樂和戶外便攜的便攜式多媒體中心。

; 系統總體方案

根據Sitsang開發平臺的資源情況以及設計的目標要求，本設計在原有的Sitsang開發平臺上擴展了一塊視頻擴展板，視頻擴展板的主要功能是視頻信號的輸出和錄制。系統總體結構如圖1所示。

圖1 系統框圖

系統實現

媒體播放器

多媒體功能是本系統的重點，所以媒體播放器在本系統中具有舉足輕重的地位。為了能夠流暢播放多種格式的視頻文件，本系統在Sitsang開發板上移植、修改并優化了Linux媒體播放器MPlayer。

MPlayer是Linux 上最優秀的多媒體播放器。它能使用眾多的編解碼器，支持廣泛的輸出設備。

MPlayer在Sitsang板上播放時，顏色會出現偏差；正常模式不能在FrameBuffer的中間顯示；帶-fs的全屏參數播放后，只是將播放位置移到中間，并不放大，而且該模式不支持在播放時通過鍵盤事件觸發。如果要放大屏幕，需要加-vf scale=:參數，但會導致播放極不流暢。因此對MPlayer的優化主要集中在以下四個方面：一、校正MPlayer的色彩；二、修改播放顯示位置，使之符合MPlayer圖形界面的調用；三、提高MPlayer放大時的速度，定義全屏時放大倍數為1.5倍，優化放大部分的運算；四、在播放時通過鍵盤事件觸發全屏模式。

MPlayer自帶的mp3lib浮點音頻解碼庫在Sitsang開發板上的解碼效率很低，因此使用基于定點運算的libmad音頻解碼庫替代原有的mp3lib庫進行音頻解碼。

MPlayer圖形界面在Qtopia視窗環境下無法運行。為了方便用戶使用，本系統提供了MPlayer在Qtopia下的用戶圖形界面。為了能將圖形界面的控制命令及時傳遞給MPlayer，使用MPlayer的-input選項，通過一個FIFO從GUI向后端程序傳遞控制信息。

通過上述優化、修改后的MPlayer，能夠滿足系統方案中提出的流暢播放各種格式音、視頻文件的要求。

視頻輸出

本系統的視頻輸出電路（圖2）采用將Sitsang開發板上的LCD輸出直接映射到電視機上的方式。這樣做的好處是：兩個輸出完全同步，媒體播放器可以不必理會輸出對象的改變。 具體的實現是通過硬件完成的。LCD控制器輸出的視頻信號（RGB數字信號）通過Philips公司的視頻編碼芯片SAA7102轉換成模擬復合視頻信號（CVBS）和分量視頻信號（Y/C），然后傳輸給電視機。因為LCD輸出的時鐘頻率和SAA7102工作的時鐘頻率不同步，數據寬度也不相同，所以在系統中加了一片FIFO（74V3690），起數據緩存、時鐘轉換及數據寬度轉換的作用。在每幀信號開始的時候，由VSYNC信號實現三者同步。由于LCD輸出的數據寬度是SAA7102輸入數據的兩倍，所以用了一個倍頻電路將SAA7102的時鐘信號加倍，以滿足數據傳輸的速率要求。

圖2 視頻輸出電路框圖