基于MPlayer的多媒体应用开发指南-20110815

2011-08-15

(本手册适用于Mini10/Tiny10)

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简介

本手册由广州友善之臂计算机科技有限公司(简称“友善之臂”)创建和维护，并作为标准用户手册的一个补充，仅供嵌入式爱好者学习参考使用，友善之臂目前并不对本手册的内容提供任何解释和解答服务，用户可以在论坛中反馈你所遇到的问题和疑问，我们将在以后的更新中修正或者采纳您的建议，本手册主要以首页日期为版本标志。

本手册由友善之臂软件开发工程师编写制作，以Mini10和Tiny10作为开发平台，介绍如何使用mplayer来开发多媒体应用，文档将以一个广告机和一个视频播放器的示例来进行讲解，两个示例都是使用Qt4来编写用户界面，然后通过调用mplayer来进行广告和视频的播放，除了简单的视频播放和控制外，示例程序中还将演示如何使用overlay技术(多framebuffer)来实现logo或者字幕在视频上的叠加显示，另外，视频播放器还支持电视输出功能，实用性很强，用户可以参考这两个示例，开发产品所需的广告机程序或者专用的视频播放器等等。

Mini10是一款十分精致的低价高品质一体化ARM11开发板，由广州友善之臂设计、生产和发行销售。它采用三星S3C10作为主处理器，在设计上承袭了Mini2440“精于心，简于形”的风格，而且布局更加合理，接口更加丰富，十分适用于开发MID、汽车电子、工业控制、导航系统、媒体播放等终端设备；也可适用于高校教学、嵌入式培训、个人研究学习和DIY等。

Tiny10是由友善之臂出品的一款以ARM11芯片(三星S3C10)作为主处理器的嵌入式核心板，它采用高密度6层板设计，尺寸为 x 50mm，它集成了128M DDR RAM，256M/1GB SLC Nand Flash存储器，采用5V供电，在板实现CPU必需的各种核心电压转换，还带有专业复位芯片，通过2.0mm间距的排针，引出各种常见的接口资源，以供不打算自行设计CPU板的开发者进行快捷的二次开发使用。

因为Mini10和Tiny10 的硬件接口和资源都是基本相同的，所以本手册完全适用于Mini10和Tiny10开发板。

为了方便用户，本手册的所用到的源代码放在光盘A的“开发文档和教程\\专题06 基于MPlayer的多媒体应用开发指南\\源代码”目录下。

在移植之前需要想先体验一下效果的用户，只要烧写最新版本的Linux映像即可(详见：http://www.arm9home.net/read.php?tid-14308.html)，里面内置的AdsDemo程序就是一个简单的广告机示例程序。

我们欢迎各位网友复制传播本手册，但不得擅自摘抄部分或全部内容用作商业用途，违者必究，友善之臂保留本手册的解释和修改权。

友善之臂公司网址：http://www.arm9.net

本手册由ARM9之家论坛(http://www.arm9home.net)发布，转载请注明出处，手册内难免有遗漏和不足之处，欢迎大家提出宝贵意见，请发邮件至：qt_friendlyarm@163.com。

更新说明

2011-08-15 1)增加视频播放器示例；

2)mplayer增加电视输出功能；2011-08-07 本手册第一次发布

目录

基于MP LAYER的多媒体应用开发指南 (1)

目录 (4)

第一章MINI10和TINY10开发板简介 (5)

1.1M INI10开发板 (5)

1.2T INY10开发板 (6)

第二章MP LAYER介绍 (8)

2.1友善之臂对MP LAYER增加的新特性介绍 (8)

2.2在命令行上体验MP LAYER的功能 (10)

第三章使用Q T4开发简单的广告机 (12)

3.1基本原理解析 (12)

3.2广告机的界面实现 (13)

3.3实现视频在Q T4窗口上的播放 (15)

3.4实现界面与MP LAYER的交互 (16)

3.5实现L OGO与字幕在视频中的叠加显示 (17)

3.6示例源代码的编译和运行 (18)

3.7实现开机自动运行广告程序 (19)

第四章开发简单的视频播放器 (20)

4.1基本原理讲解 (20)

4.2播放器的界面实现 (21)

4.3示例源代码的编译和运行 (21)

第五章将视频压制成可供MP LAYER硬解播放的视频 (23)

第一章mini10和tiny10开发板简介

1.1Mini10开发板

Mini10是一款十分精致的低价高品质一体化ARM11开发板，由广州友善之臂设计、生产和发行销售。它采用三星S3C10作为主处理器，在设计上承袭了Mini2440“精于心，简于形”的风格，而且布局更加合理，接口更加丰富，十分适用于开发MID、汽车电子、工业控制、导航系统、媒体播放等终端设备；也可适用于高校教学、嵌入式培训、个人研究学习和DIY等。

具体而言，Mini10具有双LCD接口、4线电阻触摸屏接口、100M标准网络接口、标准DB9五线串口、Mini USB 2.0-OTG接口、USB Host 1.1、3.5mm音频输出口、在板麦克风、标准TV-OUT接口、弹出式SD卡座、红外接收等常用接口；另外还引出4路TTL串口、CMOS Camera接口、40pin总线接口、30pin GPIO接口(可复用为SPI、I2C、中断等，另含3路ADC、1路DAC)、SDIO2接口(可接SD WiFi)、10pin Jtag接口等；在板的还有蜂鸣器、I2C-EEPROM、备份电池、AD可调电阻、8按键(可引出)、4LED 等；所有这些，都极大地方便了开发者的评估和使用，再加上我们按照Mini10尺寸专门定制的4.3"LCD模块，真正做到让您“一手掌握所有”!

我们还充分地发挥了10支持SD卡启动这一特性，使用我们精心研制的superboot，无需连接电脑，只要把目标文件拷贝到SD卡中(可支持大于 2G的高速大容量卡)，你就可以在开发板上极快极简单地自动安装或运行各种嵌入式系统(WindowsCE6/Linux/Android/Ubuntu 等)；甚至无需烧写，就可以在SD卡上直接运行它们，这一切，简直太酷了！

要了解Mini10开发板的详细信息，请访问：http://www.arm9.net/mini10-feature.asp 1.2Tiny10开发板

Tiny10是一款以ARM11芯片(三星S3C10)作为主处理器的嵌入式核心板，该CPU基于ARM1176JZF-S核设计，内部集成了强大的多媒体处理单元，支持Mpeg4, H.2/H.263等格式的视频文件硬件编解码，可同时输出至LCD和TV显示；它还并带有3D图形硬件加速器，以实现OpenGL ES 1.1 & 2.0加速渲染，另外它还支持2D图形图像的平滑缩放，翻转等操作。

Tiny10采用高密度6层板设计，尺寸为 x 50mm，它集成了128M DDR RAM，256M/1GB SLC Nand Flash存储器，采用5V供电，在板实现CPU必需的各种核心电压转换，还带有专业复位芯片，通过2.0mm间距的排针，引出各种常见的接口资源，以供不打算自行设计CPU板的开发者进行快捷的二次开发使用。

Tiny10SDK是采用Tiny10核心板的一款参考设计底板，它主要帮助开发者以此为参考进行核心板的功能验证以及扩展开发。该底板具有三LCD接口、4线电阻触摸屏接口、100M标准网络接口、标准DB9五线串口、Mini USB 2.0接口、USB Host 1.1、3.5mm音频输入输出口、标准TV-OUT接口、SD卡座、红外接收等常用接口；另外还引出4路TTL串口，另1路TV-OUT、SDIO2接口(可接SD WiFi)接口等；在板的还有蜂鸣器、I2C-EEPROM、备份电池、AD可调电阻、8个中断式按键等。

在布局上安排上，我们尽量考虑把常用尺寸的LCD模块能够固定在底板上，比如3.5”，4.3”LCD, 7”LCD等，这样用户在使用时不至于把各种电线搅在一起，更增加了开发套件的便携性。

我们还充分地发挥了10支持SD卡启动这一特性，使用我们精心研制的Superboot，无需连接电脑，只要把目标文件拷贝到SD卡中(可支持高达32G 的高速大容量卡)，你就可以在开发板上极快极简单地自动安装各种嵌入式系统(WindowsCE6/Linux/Android/Ubuntu /uCos2等)；甚至无需烧写，就可以在SD卡上直接运行它们！

要了解Tiny10开发板的详细信息，请访问：http://www.arm9.net/tiny10.asp

第二章MPlayer介绍

MPlayer是一款开源的多媒体播放器，可在各主流作业系统使用，例如Linux和其他类Unix作业系统、微软的视窗系统及苹果电脑的Mac OS X系统。MPlayer基于命令行界面，但在各作业系统可选择安装不同的图形界面。

2.1友善之臂对MPlayer增加的新特性介绍

友善之臂在MPlayer集成实现了10的硬件解码的播放能力，可以流畅播放分辨率为720x480的H.2/H.263/Mpeg4格式的视频文件，同时，为了方便客户能够更好地利用MPlayer进行二次开发，我们为MPlayer增加了以下一些参数选项，目的是方便将视频定位显示于屏幕上的任意位置，缩放至任意大小等等：

新增的参数选项作用说明

-videoframe fullscreen:keepratio 全屏模式显示视频，但保持视频原有的长宽比例

（注意，这里的全屏会受参数-screenrect约束）

(show fullscreen and keep film aspect ratio.)

-videoframe fullscreen:stretch 全屏模式显示视频，但不保持视频比例，视频将被

拉伸并填充到边界（注意，这里的全屏会受参数

-screenrect约束）

(show fullscreen and stretches image to the screen's

size.)

-videoframe zoom: 按指定的百分比缩放视频。

(set videoframe's size according to zoom ratio.

(Example: -videoframe zoom:200))

-screenrect 视频显示在屏幕上的指定位置，如果不指定该

参数，默认是视频显示将占据整个屏幕。

(set video's display area: video is limited to the

specified area.

(Example: -screenrect 50,50,320,240))

-framebuffer-index 指定将视频输出到某一个FrameBuffer上，友善之臂

10开发板支持4个FrameBuffer叠加，也就是说，

屏幕上最终看到的图像是4个FrameBuffer的图像叠

加后的图像。

如果不指定该参数，将使用索引为1的FrameBuffer，

而Qt/Qtopia使用的是0的FrameBuffer，也就是说，

仍有二个FrameBuffer是空闲的，在本文档的示例中，

我们将它们用于显示台标（LOGO）和字幕。

(set video's display on specified framebuffer, index

range 0~3.)

-tvout 该参数可选择将视频输出到电视，有三个值可选：

off、tvonly和tvandlcd，默认为off即不输出到电视，

如果选择tvonly，视频被输出到电视，但LCD不显

示视频，当选择tvandlcd时，视频将同时输出到LCD

和电视上。

(注意：只有播放支持硬解的视频时，上面的参数才有效，因此，请参考本文档的章节五，将你的视频转换成可硬解播放的格式)

下面用一幅图来总结友善之臂为MPlayer增加的新特性，在下图中，右边是最终要实现的产品效果，包括有如下内容：有用Qt4编写的程序界面，以及在Qt4界面上显示MPlayer播放的视频，另外，结合多Frame Buffer特性，在视频上方和下方分别显示了Logo和字幕：

2.2在命令行上体验MPlayer的功能

新版本的mplayer位于/bin/目录下，因此，直接输入mplayer加文件名即可播放视频啦，如下所示：# mplayer /sdcard/demo.mp4

如果要播放网络上的视频，则将文件名改成网址即可，如下所示：

# mplayer http://192.168.1.100/demo.mp4

视频默认将占据全屏进行播放，如果不想全屏，则可使用screenrect参数指定视频的位置即可，如下所示：

# mplayer –screenrect 50,50,200,120 /sdcard/demo.mp4

你会发现视频很酷的漂在qtopia的界面上面，如下图所示：

在上图中，由于MPlayer默认将图标显示在第2个Frame Buffer 上，因此不会破坏Qt/Qtopia的画面。

下面命令将在电视上播放视频，如下所示：

# mplayer /sdcard/demo.mp4 -tvout tvonly

第三章使用Qt4开发简单的广告机

在开始之前，读者需要先做好以下工作：

1) 安装Fedora;

2) 安装友善之臂提供的mini10交叉编译器;

3) 烧写最新Linux系统的Image到开发板;

4) 参考文档《Qt4和Qtopia编程开发指南》搭建Qt4开发环境，安装QtCreator等，我们的示例程序是使用QtCreator开发的。

3.1基本原理解析

如何实现广告机的图形界面？

Mplayer是不带图形界面的，我们将使用Qt4来设计广告机的图形界面。

如何将MPlayer视频显示在Qt4的界面上？

MPlayer不支持将视频显示在嵌入式版Qt4的窗口上，而是直接显示在Frame Buffer上，但我们可以结合多Frame Buffer特性，以及screenrect参数，将视频定位到Qt4某个窗口的某个区域上面，如下图所示：

Qt4如何与MPlayer交互？

一旦启动了MPlayer，MPlayer将以单独的进程形式存在，Qt4程序将以用管道发送命令给MPlayer的方式来操纵MPlayer，诸如暂停播放，设置音量等等。

这种交互的方式称为MPlayer的slave模式，就是mplayer在运行过程中能够接收用户的输入命令行，具体支持哪些命令行，可以通过mplayer –input cmdlist这条命令来得到。

3.2广告机的界面实现

本示例要实现的广告机界面如下图所示，界面比较简单，分为两个部分：1)屏幕右侧将显示一排可以点击的图形按钮; 2)左侧则用于广告视频的显示：

图形按钮组的实现

屏幕右侧的图形按钮实现起来并不难，首先需要准备好每一个按钮未点击时的图片素材，以及点击后的图片素材，并按一定的规则命名，如下图所示：

本示例中，我们为4寸屏和7寸屏分别准备了一套图片素材，并将它们添加到程序的资源文件buttonImages.qrc中。

程序运行时，会加载这些图片到内存中，然后在窗口的MainWidget::paintEvent函数中进行按钮的绘制。当用户点击图形按钮时，在MainWidget:mousePressEvent函数中处理按钮的点击事件，具体细节请参考示例源代码。

全屏显示窗口

广告机示例程序是一个全屏显示的程序，即窗口没有标题栏、边框和菜单等，要实现全屏很简单，只要在main函数中，用w.showFullScreen();显示窗口即可。

3.3实现视频在Qt4窗口上的播放

在Qt4中，启动一个新程序以及跟踪它的状态，最方便的方式就是使用QProcess类，因此，我们需要

在窗口的构造函数中实例化一个QProcess对象，用于启动MPlayer：

m_mplayerProcess = new QProcess(this);

connect(m_mplayerProcess, SIGNAL(readyReadStandardOutput()),

this, SLOT(catchOutput()));

connect(m_mplayerProcess, SIGNAL(finished(int, QProcess::ExitStatus)),

this, SLOT(mplayerEnded(int, QProcess::ExitStatus)));

如上述的代码所示，除了实例化了一个QProcess对象外，我们还连接了它的两个信号，其中，

readyReadStandardOutput()信号会在程序有输出发射，而finished信号则在程序结束时发射，本示例中，我

们主要关心的是finished信号，因为当MPlayer进程结束时则意味着一个视频已播放完成，我们将在一个

广告播放完成时，自动播放下一个广告。

如果你要实现一个播放器，需要关心播放进度等信息，则需要连接readyReadStandardOutput()信号并

解析MPlayer的输出信息。

下面的代码将启动MPlayer，并传递相应的参数给MPlayer，注意，-slave和-quiet是两个比较主要的

参数，用于指示MPlayer工作在slave模式，其它的参数在文档前面已经有介绍过了：

QStringList args;

args << "-framebuffer-index" << "1";

args << "-videoframe" << "fullscreen:keepratio";

QString screenRect = QString("%1,%2,%3,%4").arg(m_videoWindowRect.left()).arg(m_videoWindowRect.top()).arg(m_videoWindow

Rect.width()).arg(m_videoWindowRect.height());

args << "-screenrect";

args << screenRect;

args << "-slave";

args << "-quiet";

args << m_movieFiles[m_currentMovieIndex];

m_mplayerProcess->setProcessChannelMode(QProcess::MergedChannels);

m_mplayerProcess->start(MPLAYER_PA TH, args);

if(!m_mplayerProcess->waitForStarted(3000)) {

qDebug("startMplayer failed");

return false;

}

上面已经有说明过，MPlayer播放视频时，视频将在另一个FrameBuffer上显示，代码中，m_videoWindowRect变量存储的是经过计算的用于显示视频的区域，它作为参数值传递给MPlayer，保证了视频不会覆盖到图形按钮的位置。

3.4实现界面与MPlayer的交互

虽然MPlayer与Qt4程序之间使用的管道方式的进程间通讯方式，但是幸运的是，QProcess为我们隐藏并处理了这些细节，因此，与MPlayer交互非常简单，给MPlayer发命令只需要简单地调用write函数即可：

m_mplayerProcess->write("quit\\n");

上面的代码是告诉MPlayer退出，即停止播放。

3.5实现Logo与字幕在视频中的叠加显示

如上图所示，我们使用的广告机示例程序使用了4个Frame Buffer，分别用于显示Qt4程序界面、MPlayer视频图像、Logo和字幕。

4个Frame Buffer的设备文件分别为：

/dev/fb0 通常被Qtopia/Qt4占用

/dev/fb1 MPlayer默认占用此Frame Buffer，但可另外指定/dev/fb2 未使用，本例中用于显示Logo

/dev/fb3 未使用，本例中用于显示字幕

下面的代码演示打开/dev/fb2，然后在上面显示一幅预览准备好的图像作为Logo：

m_fd2 = ::open(FB_DEV_NAME2, O_RDWR | O_NDELAY);

if (m_fd2 >= 0) {

s3c_win_info_t fb_info_to_driver;

fb_info_to_driver.Bpp = 16; //BPP

fb_info_to_driver.LeftTop_x = 5;

fb_info_to_driver.LeftTop_y = 5;

fb_info_to_driver.Width = 80;

fb_info_to_driver.Height = 18;

int fb_size = fb_info_to_driver.Width * fb_info_to_driver.Height * 2; // RGB565

char* fb_addr = (char *) mmap(0, fb_size, PROT_READ | PROT_WRITE, MAP_SHARED, m_fd2, 0); if (fb_addr == NULL) {

::close(m_fd2);

m_fd2 = -1;

qDebug("mmap fb2 failed!");

return ;

}

if (ioctl(m_fd2, SET_OSD_INFO, &fb_info_to_driver) == -1) {

qDebug("SET_OSD_INFO fb2 failed!");

}

if (ioctl(m_fd2, SET_OSD_START) == -1) {

qDebug("SET_OSD_START fb2 failed!");

}

// show logo at the video corner (left/top)

memcpy(fb_addr, gImage_logo, sizeof(gImage_logo));

}

3.6示例源代码的编译和运行

广告机的示例程序是开源的，源代码放在光盘A的“开发文档和教程\\专题06 基于MPlayer的多媒体

应用开发指南\\源代码”目录下。

源代码可使用Qt Createor进行交叉编译（需预先配置好环境），也可以在命令行上进行编译，关于Qt Createor的配置和使用，可参考另一份文档《Qt4和Qtopia编程开发指南》。

将广告机的源代码进行编译后，可得到一个名为adsdemo的可执行文件，将它替换掉板子上的/usr/local/adsdemo目录下的同名文件即可，示例程序中用到的广告视频位于/usr/local/ads目录下。

要启动广告机程序，只要在“友善之臂”程序组中，找到AdsDemo的图标点击即可：

要退出广告机程序，点击视频窗口即可。

另外，在板子上，/bin目录下有一个脚本/bin/adsdemo用于配置adsdemo所需的Qt4执行环境，并最终启动adsdemo程序。

3.7实现开机自动运行广告程序

可手动编辑/etc/init.d/rcS文件，将倒数第3行的/bin/qtopia &改为/bin/adsdemo& 即可。

第四章开发简单的视频播放器

4.1基本原理讲解

本示例中要实现的播放器界面如下图所示，播放器只实现了基本的功能，例如打开视频文件、播放、暂停和恢复播放、进度显示和进度定位、将输出切换到电视输出等。

播放器的原理与广告机其实基本相同，只是播放器会有更多的播放控制处理，例如播放进度的显示、暂停和恢复播放、将视频输出到电视等，因此，本章节只讨论与广告机有差异的部分。

如何显示播放进度？

我们会在界面上放置一个滑块控件，用于显示进度。

首先，在开始播放一个视频时，向mplayer发送命令get_time_length来查询视频的时长，

然后开启一个timer，在播放的过程中，每隔1秒钟就给mplayer发送命令get_time_pos来查询当前的播放进度，并将进度更新到滑块控件上即可。

Mplayer返回查询结果时，catchOutput函数会被调用，可查看源代码了解相关的细节。

如何暂停和恢复播放？

播放过程中，通过给mplayer发送命令pause来暂停播放，暂停播放的状态下重新发送一次pause则会恢复播放。

如何在播放中途将视频切换至电视输出？

由于tvout的设置是在mplayer的命令行参数中传入的，所以，在播放中途，要将视频输出到电视就需要重新启动mplayer，重新启动mplayer默认情况下会导致视频从头开始播放，但我们可以在启动之前先保存一下当前的进度，然后在重新启动后，通过给mplayer发seek命令定位到上一次的播放位置，从而使得切换输出模式而不影响播放进度。

重新启动mplayer传入tvout的参数，则可将视频输出到电视，有二种模式，一种是只把画面输出到电话，LCD不显示，另一种时，电视和LCD同时输出，后者要占资源多一些。

全屏播放和音量控制？

示例源代码中并没有开发这两个功能，而是留给用户自已去实现，有问题可到http://www.arm9home.net 论坛进行交流。

4.2播放器的界面实现

播放器的界面很简单，是直接使用QtCreator的界面设计器进行设计的，可用QtCreator打开示例工程，打开mainwidget.ui了解相关的细节。

4.3示例源代码的编译和运行

视频播放器的示例程序是开源的，源代码放在光盘A的“开发文档和教程\\专题06 基于MPlayer的多媒体应用开发指南\\源代码”目录下。

源代码可使用Qt Createor进行交叉编译（需预先配置好环境），也可以在命令行上进行编译，关于Qt Createor的配置和使用，可参考另一份文档《Qt4和Qtopia编程开发指南》。

将视频播放器的源代码进行编译后，可得到一个名为myplayer的可执行文件，将它替换掉板子上的/usr/local/myplayer目录下的同名文件即可。

要启动视频播放器程序，只要在“友善之臂”程序组中，找到MyPlayer的图标点击即可：

另外，在板子上，/bin目录下有一个脚本/bin/myplayer用于配置myplayer所需的Qt4执行环境，并最终启动myplayer程序。

第五章将视频压制成可供MPlayer硬解播放的视

频

将视频转换成MP4格式

使用软件Aimersoft iPhone Converter Suite可以将视频转换成10上可硬解播放的MP4视频格式，这个软件本来是用于iPhone视频转换的，但由于iPhone 1代用的CPU就是10，所以也适用于Mini10/Tiny10，注意，我们使用的Aimersoft iPhone Converter Suite版本是1.1.32，我们推荐你使用这个版本，因为iPhone在不断升级换代，不保证其它版本能够使用。

Aimersoft iPhone Converter Suite的主界面以下图所示：

在界面上点击iPhone Video Converter，弹出如下界面：

在界面上通过点击“打开”来选择你要转换的视频文件，然后在界面下方的方案中选择“Apple TV MPEG-4 720X432(*.mp4)”，然后点击“设置”按钮，弹出视频格式设置对话框，按下图红色标出的设置项进行设置：

点击“确定”回到主界面，点右下角的Start开始转换视频。

将视频转换成H2格式

使用软件MediaCoder可以将视频转换成10上可硬解播放的H2视频格式，在编写本文时我们使用的MediaCoder版本是0.7.5.4740，它是一个免费的软件，可以到它的官方网站http://www.mediacoder.cn/下载。

启动MediaCoder，主界面如下图所示，请在主界面中，点击左上角的“+”号选择要转换的视频，然后，请参考下图中红色标出的视频配置进行设置：

在上图中，我们将视频格式设置为H.2、二次编码、编码器使用x2、规格为Baseline 等，这些设置是根据10的硬解能力来设定的，继续参考下图配置其它的视频参数：

在上图中，将容器设置为avi，再点击“画面”选项卡，参考下图将视频设置为最大720x400，并根据比例动态设置高度，10支持的最大硬解分辨率了是720x480 30fps，所以不能设置超过这个规格的分辨率：

一切就绪后，点击工具栏上的Start开始转换视频。

更多开发相关的专题文档，敬请期待…

请密切留意我们的论坛(http://www.arm9home.net)上发布的最新消息。