打造自己的MP4播放器

打造自己的MP4播放器





作者：电脑报 文章来源：电脑报 点击数：9066 更新时间：2005-11-17     







前言:
       启华：你好，我看了35期《电脑报》有篇文章报道MP3在“裸奔”，看来自己DIY一台MP3播放器并非难事，我是一个DIY爱好者，很喜欢动手。今年MP4播放器开始火起来了，既然MP3播放器可以DIY，那MP4播放器也可以DIY吗？我想了解MP4播放器的工作原理和里面的一些主要部件，请小编帮忙！

这是小编前不久收到的一封读者来信，经过小编精心策划，于是就有了DIY MP4播放器的这个选题：
1.透视MP4播放器的平台架构；为你讲解MP4播放器的工作原理、底层系统、硬件架构和芯片方案等。
2.爱可视Gmini400拆机图解；让你了解MP4播放器里到底有哪些部件，让你对MP4播放器不再神秘。
3.MP4播放器DIY可行吗？为你分析DIY一台闪存型MP4播放器的可行性、成本和方法。
4. MP4播放器自己造；一起来动手打造一台闪存型MP4播放器。
看完这篇文章，你会发现，DIY一台MP4播放器并不是难事！

MP4播放器的概念
        顾名思义，MP4播放器是一个能够播放MPEG4文件的设备，它可以叫做PVP（Persomal Video Player，个人视频播放器），也可以叫做PMP（Portable Media Player，便携式媒体播放器）。现在对MP4播放器的功能没有具体界定，它除了看视频的基本功能外还支持音乐播放、浏览图片，甚至部分产品还可以上网。

        MP4播放器产品范围比较广，根据是否采用液晶屏来看，有带液晶屏幕的MP4播放器，也有不带屏幕的MP4播放器，这种不带屏幕的MP4播放器同样支持VOB、DAT、AVI和MPEG4格式的文件播放，由于没有液晶屏幕，用户必须将它和电视连接才能看视频影像，通常这种不带液晶屏幕的MP4播放器也称为多媒体硬盘，这种设备通常都具有数码伴侣功能。根据采用的存储介质来分，可分为闪存型MP4播放器和硬盘型MP4播放器，闪存型MP4播放器采用闪存芯片作为存储介质，具有功耗低、价格便宜的优点。

        目前视频MP3播放器也开始火起来了，也许你会问，视频MP3播放器也可用来看视频，那它和MP4播放器有什么不同呢？其实视频MP3播放器和MP4播放器最大的区别除了采用的芯片方案不同外，支持的视频格式也是不一样的，或者说文件的压缩方式不一样。但低端的闪存MP4播放器和高端的视频MP3播放器的区别不很明显，一些厂商也因此把屏幕较大的视频MP3播放器称为MP4播放器，让人弄不明白。根据习惯，对有屏幕的MP4播放器来说，它们和视频MP3播放器最直观的区别就是MP4播放器的屏幕较大，一般在2英寸以上，而视频MP3播放器的屏幕一般在2英寸以下。

透视MP4播放器的平台架构
        MP4 播放器诞生的时间不长，但市场上MP4产品已经异常丰富了，从来没有哪一种产品能够在萌芽阶段就展现出如此蓬勃发展的状态。要自己打造MP4播放器，还得先了解MP4播放器的工作原理和芯片方案等。

一、MP4的硬件架构
        与MP3播放器相比，MP4播放器的结构要复杂得多，因为MP4播放器需要性能强大的CPU或DSP、MCU芯片，以便进行视频的解码编码处理，并对LCD及USB接口等周边组件提供支持。目前，推出MP4解决方案的半导体供应商多达十几家，这些解决方案大致可分为四类：一类是以德州仪器（Ti）、飞利浦为代表的基于CPU+DSP（Digital Signal Processor，数字信号处理器）芯片的解决方案；一类则是以Intel和AMD为代表的基于通用CPU的解决方案；第三种则是以飞思卡尔（Freescale）及深圳安凯为代表的基于MCU（Micro Control Unit，微控制器）芯片的解决方案；第四种是基于双CPU的解决方案。

1.基于CPU+DSP的硬件架构
        提供这类解决方案的厂商主要有SigmaDesigns、Ti和飞利浦等，这类方案中DSP芯片主要负责视频及音频的解码和编码工作，而CPU则负责档案的管理和存取、系统支持，以及对使用接口、周边组件等的控制。在这类方案中，DSP加CPU是MP4播放器的主要部件，它们要负责处理的部件包括硬盘、记忆卡及LCD显示器、外部USB接口、操控按钮等组件。基于CPU+DSP的解决方案能够支持更高复杂度的视频编解码器，如H.264，而且，它还能够通过软件升级来支持新的媒体编解码器。

        在CPU+DSP的解决方案中，CPU和DSP有整合式和分离式两种，整合式就是采用双核单芯片设计，DSP和CPU被整合到一块芯片中，比如Gini400采用的TMS320DM270就是双内核处理器；而分离式则意味着CPU和DSP是独立的两块芯片。

2.基于通用CPU的硬件架构
        Intel和AMD提供的是以通用处理器为核心的解决方案，如Intel Xscale PXA255和Intel Xscale PXA270，AMD的Alchemy AU1200。这种架构的嵌入式处理器性能强大，如PXA270最高主频达到了624MHz，AU1200的主频达到500MHz，它们可以为媒体解码提供强大的动力。正由于采用了软解码方式，这种架构对媒体的支持最为丰富，而且扩展性强，设计者可根据需要增加软件编解码器。不过，由于使用的是通用CPU，其解码效率相对不高，通常只支持QVGA（320×240）和D1（720×576）分辨率的视频解码，要支持720P和1080i这类高清格式几乎是不可能的。另外，这类方案的还有一个缺点就是耗电量高。

3.基于MCU的硬件架构
        以上两类方案中，其音视频的编解码工作均需要软件的帮助才可实现，而基于MCU的方案是由硬件实现音视频的编解码，如飞思卡尔（Freescale）的i.MX31和i.MX31L处理器，它基于ARM11，并集成了eMMA多媒体加速器；而安凯的AK3220M芯片内部集成了专用于视频的硬件解码器和用于音频的音频处理器。由于是基于硬件解码，所以这类方案支持的音视频格式种类受到了限制，例如飞思卡尔的方案能够支持MPEG4、H.263的编解码，但不支持MPEG-2。和这种情况类似，夏普的方案是基于ARM9的单颗32位MCU，支持的媒体格式也比较少。不过，采用这类方案的MP4成本最低，目前很多低档MP4播放器都是采用这类方案。

4.基于双CPU的硬件架构
        从整体配合上来讲，采用双CPU芯片的MP4解决方案是最合适的，一颗CPU支持OS，一颗CPU进行解码，两颗CPU相互配合，这是目前业内最完美的解决方案。但目前还没有正式的特别稳定的这类芯片发布，业内还在持观望态度。

二、MP4的底层平台
        MP4播放器所使用的嵌入式操作系统有Windows CE、Linux和厂商自行开发的操作系统，也有MP4播放器不使用任何操作系统的。

        目前，使用英特尔解决方案的MP4播放器基本上使用的都是WinCE平台，PMC（Portable Media Center）操作系统就是在Windows CE.NET基础上设计的，它使用了为便携式媒体中心特别提供的Windows Mobile软件，内置了Windows Media Player播放器，采用了Windows Media 9 技术：包括Windows Media Audio 9、Windows Media Video 9 和 MP3编解码器，并采用了Windows DRM（Digital rights management，数字版权管理）技术。基本上说PMC是Pocket PC的简化版，它采用了开放式架构，在应用软件上可另行扩展，只须安装第三方软件便可以实现不同的功能，如个人事务管理、网络浏览、电子书等。事实上，英特尔的解决方案支持微软WinCE 5.0和PMC操作系统，同时也可支持Linux。同样，AMD和TI的解决方案也支持WinCE和Linux。

        事实上，在MP4领域，Linux的阵营要比PMC阵营更为强大，采用了Linux的MP4品牌包括爱可视、Thompson RCA、Digital Cube、DM Technology、RIFA及国内的众多MP4品牌，而像艾利和这样的厂商则“脚踏两支船”，同时推出了采用PMC和Linux操作系统的MP4产品。Linux在媒体格式的支持方面比PMC要开放得多，由于Linux的开放性，使得很大一部分软件可以免费进行移植修改，这样可以节约大量的授权费用。厂商也可以为产品开发出非常丰富的应用，如网络浏览、电子邮件、游戏、个人事务处理甚至GPS电子地图。

        除了以上两种操作系统之外，BSD、Symbian等嵌入式操作系统也可以作为MP4播放器的操作系统使用，还有些实力较强的厂商开发了自己专用的操作系统，如飞利浦和安凯等方案提供商向MP4生产商提供了占用内存空间非常小的免费实时操作系统。操作系统的不同也让MP4产品呈现出千姿百态的景象，这种情况和手机非常类似。