DIY小發(fā)明：打造你自己的流媒體播放器，解決方案、硬件框圖

項(xiàng)目背景及可行性分析

1. 項(xiàng)目名稱、項(xiàng)目的主要內(nèi)容及目前的進(jìn)展情況

我們的項(xiàng)目名稱叫做流媒體播放器，項(xiàng)目的主要內(nèi)容為利用Xilinx的Virtex-2 Pro FPGA 上豐富的邏輯資源來(lái)實(shí)現(xiàn)一個(gè)自定義的模塊，該模塊能作為流媒體播放過(guò)程中的一個(gè)功能部件。我們已經(jīng)能在XUP Virtex-2 Pro FPGA里基于PowerPC的平臺(tái)上進(jìn)行軟件解碼音視頻文件，但是對(duì)于分辨率在640x480以上的視頻解碼和音視頻同步解碼上，系統(tǒng)的性能還不盡理想，接下來(lái)我們想對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行一個(gè)剖析，以決定系統(tǒng)哪些方面需要完善。

2. 項(xiàng)目關(guān)鍵技術(shù)及創(chuàng)新點(diǎn)的論述；

整個(gè)系統(tǒng)采用了IBM的CoreConnect的總線架構(gòu)，該架構(gòu)采用了PLB/OPB/DCR三級(jí)總線結(jié)構(gòu)，富于靈活性和簡(jiǎn)便性的總線接口使得各種外設(shè)可以掛載在能夠發(fā)揮它們最大效能的總線上。并且，在XC2VP30里內(nèi)嵌了兩顆PowerPC405。在雙核概念流行的當(dāng)今，我們也可以嘗試建立一個(gè)簡(jiǎn)單的SMP系統(tǒng)，這是我們項(xiàng)目的創(chuàng)新點(diǎn)之一。另外，我們也會(huì)在系統(tǒng)中添加觸控技術(shù)，編寫(xiě)一個(gè)觸摸板控制器為市場(chǎng)上流行的各種觸摸板提供統(tǒng)一的接口，以提供更友好的人機(jī)界面。這也是我們項(xiàng)目的另外一個(gè)創(chuàng)新點(diǎn)。

在這里，我們還有另外一個(gè)設(shè)想，或許在我們的系統(tǒng)中，我們還可以嘗試一下將MicroBlaze或者PicoBlaze這樣的微處理器/微控制器添加進(jìn)來(lái)，組成一個(gè)異構(gòu)多核系統(tǒng)，由于MicroBlaze也采用了CoreConnect的部分架構(gòu)，加上PicoBlaze只占用較少的邏輯資源，這里面或許有很大的潛力可以挖掘。

3. 技術(shù)成熟性和可靠性論述：

我們的系統(tǒng)目前仍處在原型驗(yàn)證階段，即能夠?qū)崿F(xiàn)基本的音視頻播放功能，但正如我們前面所述，這只是為我們提供了一種實(shí)現(xiàn)的可能性驗(yàn)證。系統(tǒng)采用的模型為CPU＋OS＋Application，或許這樣的結(jié)構(gòu)還不盡合理，沒(méi)有將資源使用到合適的地方。也許采用CPU＋Co-Processor＋Application的結(jié)構(gòu)更合適，因此我們還需要對(duì)音視頻(或許主要是視頻)處理技術(shù)進(jìn)行深入的研究以及運(yùn)用ESL的設(shè)計(jì)方法學(xué)，以便我們更好地對(duì)系統(tǒng)模型結(jié)構(gòu)進(jìn)行更好地選擇。

項(xiàng)目實(shí)施方案

1.方案基本功能框圖及描述

圖 1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

系統(tǒng)基本功能描述：該流媒體播放器的應(yīng)用場(chǎng)合為超市。在懸掛的大屏幕平板電視后面安裝有我們的流媒體播放器終端，該終端與超市內(nèi)部的局域網(wǎng)的流媒體服務(wù)器相連接。顧客可以通過(guò)觸摸板來(lái)選擇他感興趣的商品的廣告信息，同通過(guò)我們的播放器播放顯示在平板電視上。

2.需要的開(kāi)發(fā)平臺(tái)

目標(biāo) FPGA開(kāi)發(fā)平臺(tái)：XUP Virtex-2 Pro (XC2VP30)

該平臺(tái)內(nèi)嵌雙PowerPC硬核，30816 Logic Cell的規(guī)模非常適合音視頻處理。當(dāng)然，XC2V5000的FPGA平臺(tái)也適合我們?cè)O(shè)計(jì)自定義功能模塊。

配套開(kāi)發(fā)工具：

硬件：Xilinx Platform USB Cable

軟件：ISE 8.2i；

EDK 8.2i；

System Generator 8.2

ModelSim；

ChipScope 8.2i;

PlanAhead

2.方案實(shí)施過(guò)程中需要開(kāi)發(fā)的模塊

在我們項(xiàng)目中需要開(kāi)發(fā)的功能模塊主要有：

音頻功能——使用AC97 codec 以及opb ac97 controller， Linux用過(guò)ALSA驅(qū)動(dòng)調(diào)用AC97 controller播放聲音。

觸摸屏LCD功能——LCD 作為整個(gè)系統(tǒng)的主要顯示設(shè)備，而觸摸屏必須要能夠識(shí)別出幾個(gè)基本的輸入動(dòng)作，比如單擊，雙擊，拖曳等等。作為主要的輸入設(shè)備，觸摸屏?xí)挥脕?lái)控制Slice Show和媒體播放。

媒體播放功能——將一段分辨率為320*240的視頻短片復(fù)制到文件系統(tǒng)里面以后，Mplayer應(yīng)該能夠通過(guò)Frame Buffer和音頻解碼流暢的輸出圖像和聲音。

網(wǎng)絡(luò)和點(diǎn)播功能——建立一個(gè)流媒體點(diǎn)播的服務(wù)器，用網(wǎng)線連接服務(wù)器和開(kāi)發(fā)板以后，MPlayer 應(yīng)該能夠流暢的播放服務(wù)器上的流媒體格式。

3.系統(tǒng)最終要達(dá)到的性能指標(biāo)

我們的開(kāi)發(fā)板能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò)流暢的點(diǎn)播mms格式640×480的帶mp3音頻的視頻文件，通過(guò)LCD觸摸屏實(shí)現(xiàn)與用戶的互動(dòng)。

需要的其它資源

1.設(shè)計(jì)輸入輸出功能子板

6．4 inch LCD 觸摸屏模塊，以及配套的逆變器，接口電纜。

3.方針、開(kāi)發(fā)工具

列出在方案實(shí)施過(guò)程中所需要的仿真、開(kāi)發(fā)工具等。

表 1 硬件需求

表 2 軟件需求