如何利用MCU流暢的播放視頻？

Cortex-M7處理器的核心本質(zhì)為微控制器，卻擁有高達(dá)600MHz的主頻，高密度的512KB TCM SRAM和16MB的高速SDRAM，超快的實(shí)時響應(yīng)，超強(qiáng)處理性能賦予了RT1052視頻編解碼的能力。

對于視屏應(yīng)用來說，當(dāng)處理器內(nèi)部不具備GPU單元時，編解碼庫對視頻文件的解碼需要由CPU提供快速的運(yùn)算能力以及大量的內(nèi)存作為緩沖，這是傳統(tǒng)單片機(jī)無法勝任的主要因素，所以視頻應(yīng)用多采用M6Y2C Cortex-A7M6708 Cortex-A9這類應(yīng)用處理器的核心板。

M1052作為Cortex-M7核的跨界核心板，已兼?zhèn)淞梭w積小、低功耗、簡單易用、低成本等優(yōu)點(diǎn)，是否還能具備強(qiáng)勁的音視頻編解碼能力呢？

圖1 M1052跨界核心板

i.MX RT1052對視頻應(yīng)用的支持

i.MX RT1052雖然采用了MCU內(nèi)核，但基于應(yīng)用處理器的架構(gòu)方式，既能實(shí)現(xiàn)應(yīng)用處理器的高性能和豐富功能，同時又兼具傳統(tǒng)MCU的易用性和實(shí)時低功耗運(yùn)行特性，填補(bǔ)高性能與易用性之間的空白。

i.MX RT1052的內(nèi)核運(yùn)行速度高達(dá)600MHz，內(nèi)置高密度的512KB TCM SRAM，并能夠?qū)崿F(xiàn)超快的實(shí)時響應(yīng)，中斷延遲低至20納秒。并支持SEMC接口，可掛載SDRAM作為內(nèi)存擴(kuò)充。eLCDIF外設(shè)可輕松實(shí)現(xiàn)顯示屏的驅(qū)動，并內(nèi)置的SAI音頻接口和MQS聲卡，為音視頻應(yīng)用提供了良好的支持。

圖2 RT1052框架圖

M1052視頻應(yīng)用開發(fā)

M1052核心板雖然以工業(yè)控制應(yīng)用為主導(dǎo)，但也可以用于多媒體應(yīng)用，輔助產(chǎn)品多元化。M1052核心板板載16MB SDRAM，賦予數(shù)據(jù)極大的緩沖空間，可掛載TF卡、U盤、Nand，QSPI Flash，為系統(tǒng)應(yīng)用提供大容量的存儲擴(kuò)展。支持超高分辨率的1366X768 LCD顯示屏，支持硬件浮點(diǎn)運(yùn)算，刷圖速度可達(dá)80幀/S，豐富的資源和強(qiáng)勁性能為視頻應(yīng)用開發(fā)打下了堅實(shí)的基礎(chǔ)。

M1052核心板配套AWorks SDK軟件包，已經(jīng)為用戶配置好了開發(fā)視頻應(yīng)用相關(guān)的外設(shè)驅(qū)動，用戶無需關(guān)系底層外設(shè)驅(qū)動，可直接開始視頻應(yīng)用的開發(fā)，并提供一個視頻播放器Demo程序，為用戶進(jìn)行視頻應(yīng)用開發(fā)提供一定的參考。

圖3 視頻播放器示例

集成專業(yè)編解碼函數(shù)庫

libjpeg是一個開源的JPEG壓縮/解壓縮函數(shù)庫，具有穩(wěn)定性高，兼容性強(qiáng)，解碼速度快等優(yōu)點(diǎn)。解碼庫全部由C語言實(shí)現(xiàn)的，非常容易移植到不同平臺上。對比i.MX RT1052的性能和資源，解碼庫使用libjpeg是個不錯的選擇。因此，視頻播放器Demo程序中使用libjpeg實(shí)現(xiàn)對JPEG格式的AVI視頻解碼。

圖4 支持libjpeg編解碼函數(shù)庫

多元化視頻播放方式

視頻播放Demo程序?qū)崿F(xiàn)了一個比較完善的視頻播放器框架，GUI界面任務(wù)負(fù)責(zé)圖像顯示和觸屏處理，控制狀態(tài)機(jī)對播放邏輯進(jìn)行狀態(tài)轉(zhuǎn)換，音、視頻的解碼和播放任務(wù)協(xié)同工作，達(dá)到了良好的音視同步的效果，程序設(shè)計框架所示。

圖5 視頻設(shè)計框架

視頻播放器支持從的TF卡、U盤、Nand Flash讀取視頻文件，支持文件列表預(yù)覽，文件選取，播放進(jìn)度控制等功能。在音視頻同步的情況下，能流暢播放480 X 272分辨率的25幀/s視頻，CPU占用率約為35%，可見i.MX RT1052完全可以滿足視頻應(yīng)用的需求。