1 概述

隨著嵌入式的普及和發展，嵌入式設備的功能越來越強大，用戶對嵌入式設備的要求也越來越高。各種多媒體應用程序被移植到了嵌入式系統中，是否能夠播放音視頻是人們衡量和購買嵌入式設備的基本要求之一。本文提出了一種基于DirectFB嵌入式播放器解決方案，有效地降低嵌入式系統的資源消耗，適用于CPU頻率小于400MHz的中低端嵌入式系統。DirectFB是一個輕量級的GUI開發庫，它通過Framebuffer以及回調函數，實現了對硬件設備的完全抽象，加速和簡化了圖形操作。

本文首先對DirectFB進行了詳細的介紹，接著提出了一種寬松的、可分解的嵌入式播放器設計方案。該方案資源消耗少、可移植性強、系統各個模塊間依賴度小，使得用戶能夠根據自己的系統需求快速設計滿足自己要求的播放器。

2 DirectFB簡介

2．1 DirectFB的整體框架

DirectFB必須通過Linux下Framebuffer驅動來訪問硬件設備，它在Framebuffer的基礎上提供了圖形設備的加速、輸入設備處理提取、透明窗口和多重顯示層的功能。另外DirectFB設計之初就充分考慮了嵌入式系統的固有特性，體積小巧，資源消耗低。作為嵌入式系統中強大的圖形處理庫，DirectFB成為Linux下一代處理的一個新標準(CELF AVG1．0標準)。圖1是DirectFB的整體框架。

2．2 DirectFB接口描述

DirectFB提供了一套C接口來方便用戶進行界面開發，例如IDirectFBSurface接口提供了對于文本、BILT、畫線以及畫矩形的操作。IDir ectFBFont接口提供了對字體的操作，而IDirectFBVideo接口提供了對多媒體進行播放控制的操作。表1對DirectFB接口進行了詳細的描述。

3 播放器的框架

嵌入式播放器的架構如圖2所示。采用DirectFB開發的Lite作為圖形界面，與用戶進行直接交互；調用DirectFB的Video實現了音視頻的插件接口和解碼器模塊。該接口將FFmpeg、xine、libmpeg3等多媒體庫封裝成統一接口，具備很強的擴展性；基于Framebuffer的輸出，消除了對于特定架構的依賴，有效地增強了系統的可移植性。

圖形界面是以Lite為基礎開發的。Lite是基于DirectFB開發的以box為基類的對話框。通過調用Lite可以編寫各種暫停、播放、音量等控件，用戶使用這些控件與播放器進行直接交互。DirectFB本身并不提供窗口以及對話框管理功能，因而DirectFB更多地被用作底層圖形庫。參考文獻中選擇以DirectFB為后端的Cairo圖形庫進行2D圖形開發；參考文獻中選擇基于GTK+on DirectFB進行嵌入式開發。如今，上層API支持DirectFB的有XDirectFB、DirectFBGL、DFBTerm、DFBSee、DFBPoint、QT on DireelFB、SDL等。采用Lite進行開發的目的，主要是因為它直接使用DirectFB開發對話框，而且源代碼只有5 MB左右，具有很快的響應速度，能夠有效降低嵌入式設備資源的消耗。

插件接口將對解碼器的操作放到了Video統一的開發式接口中，該接口實現了分離音視頻、解碼音視頻、播放、暫停、調節音量、調整播放速度等各種功能。通過該接口，播放器的擴展性得到了很大的提高，因此該接口是媒體播放器的核心。

3．1 插件接口以及編解碼

DirectFB通過對FFmpeg進行封裝，形成一組統一接口方便用戶調用。插件接口通過以下方法來控制解碼器：

①Probe函數。通過檢查文件擴展名來確定播放器是否支持播放該文件，可以識別的擴展名有wav、au、snd、mp2、mp3、m2a、swf、wma、rm等。用戶可以通過添加新的解碼器來支持更多新的文件格式。

②Construct函數。通過調用FFmpeg的一些庫函數，首先將輸入的視頻文件頭信息讀取出來，接著把視頻文件分離成音頻和視頻流，并申請音頻和視頻流的緩沖區，然后識別出音視頻解碼器。該函數同時會將用戶寫的一些非標準函數指針賦給標準API函數，方便用戶的調用。

③FFmpegInput函數。該函數管理將對解碼出的音視頻包送入各自的FIFO隊列，同時設置了一些標志位來管理FIFO隊列，例如音視頻隊列當前的狀態，當用戶拖動進度條進行偏移時用戶需要有一個拖動標志位，拖動的長度用來重新計算播放時間。

④FFmpegVideo以及FFmpegAudio函數。這兩個函數主要用于播放音頻流和數據流，同時有一些用于音視頻的同步控制。