一種平板電腦與車載娛樂系統互連方法

吳天來

（廣州汽車集團股份有限公司汽車工程研究院，廣東 廣州510640）

0 引言

隨著平板電腦的普及，人們的旅行通常隨身帶著平板電腦，可隨時用來進行音頻、視頻、游戲等娛樂，然而在汽車上使用平板電腦的舒適性較差，如果平板電腦上的內容可以在車載娛樂系統上展現，則可充分利用汽車音響、中控大屏幕及麥克風。因此需將平板電腦與車載娛樂系統進行相互連接。

平板電腦與車載娛樂系統互連的物理連接方法有基于USB、藍牙、及Wi-Fi，本文基于Wi-Fi的Wi-Fi Display無線接連方法，采用Android4.2操作系統，實現將平板電腦視頻投影到車載娛樂系統屏幕上及音頻發送到車載音響上播放。

1 互連方法

1.1 Wi-Fi Display設備及協議棧

Wi-Fi Display（WFD）是Wi-Fi聯盟開發出的一種規范，使多媒體設備之間建立和維持一個基于Wi-Fi的無線連接，并且利用這個連接推送視頻、音頻的在目標設備的呈現播放。

源設備（Source）：音視頻數據的顯示和發送源設備，用于將音視頻數據通過Wi-Fi Direct發送給Wi-Fi顯示設備。

首要設備（Sink）：用于顯示和播放音頻、視頻設備。可以接收從源設備發送來的音頻和視頻數據，并進行播放和顯示。

其中，從源設備到首要設備的音視頻數據流是單向的，而播放暫停等操作控制可以是雙向的，即首要設備也可以進行播放控制。

Wi-Fi Display主要協議棧包括用于源設備與首要設備進行點對點傳輸的Wi-Fi Direct協議，基于互聯網的網絡傳輸協議TCP/UPD IP協議，實時傳輸協議RTP，實時流傳輸協議RTSP，音頻、圖像信號的傳輸流協議MPEG2-TS，高清數字內容保護協議HDCP，視頻編解碼協議H.264等。

1.2 Wi-Fi Display工作流程

以視頻播放為例，Wi-Fi Display工作流程大致如下：Source與Sink進行Wi-Fi Direct點對點連接，接著Source捕獲視頻幀，然后Source對視頻幀進行H.264編碼及HDCP封包和MPEG2-TS封包，然后進行RTP實時傳輸和TCP/IP協議傳輸，最終進行Wi-Fi Direct點對點傳輸，同理Sink對Source進行相應的逆操作，最后播放視頻。

詳細視頻播放流程如圖1所示。

1.3 Android Wi-Fi Display

Android從4.2版本開始支持Wi-Fi Display，提供相應的SDK。Wi-Fi Display架構上不需要額外增加硬件，只須有Wi-Fi支持，在Framework上Wi-Fi Display包括點對點連接網絡連接服務Wi-Fi Direct(p2p)，遠程屏幕顯示模塊Remote Display及Wi-Fi Display設置WFD Setting。 在SDK層 面 上， 類RemoteDisplay、WifiDisplayAdapter、WifiDisplayController提供對遠程屏幕顯示支持，類WifiDisplaySettings、WifiP2pManager、WifiP2pService提供對Wi-Fi Display設置支持。在應用上，Wi-Fi Display App可以定制Wi-Fi Display設置界面，設置選項及Sink對Source的屏幕操作控制。Wi-Fi Display架構圖如圖2所示。

圖1 Wi-Fi Display視頻播放的流程

圖2 Android4.2 Wi-FiDisplay架構圖

2 方法實現及優勢

此方法實現需要Android4.2或以上，Wi-Fi模塊需支持Wi-Fi Display協議棧。

Wi-Fi Display的優勢：使用無線連接方式，擺脫傳統USB有線連接的束縛，靈活方便；傳輸速度高達300Mb/s，視頻傳輸延時小，播放過程流暢無卡頓感；支持多種高清視頻格式及主流音頻格式，視頻壓縮傳輸；相對蘋果的CarPlay，Wi-Fi Display開源開放，兼容性更好；純軟件實現，無須額外添加硬件，節約成本。

3 結論

使用基于Android4.2 Wi-Fi Display無線互連方法為平板電腦及車載信息娛樂系統的互連提供方便快捷的方案，具有開放性，低成本的特點，可在車載信息娛樂系統中廣泛推廣。此方法克服了傳統車載信息娛樂系統上的本地資源如視頻、音頻、游戲資源有限和平板電腦不能使用車上的音響和大屏幕的缺點，將兩者優勢結合在一起，提高汽車的舒適性。

［1］Wi-Fi Display Technical Specification Version 1.1,Wi-Fi Alliance 2014[Z].

［2］陳子安.基于Android平臺的Wi-Fi Display Sink端的設計與實現[J].軟件導刊，2013，09.

［3］王建文.基于Android4.2平臺實現Miracast無縫視頻共享[J].電腦知識與技術，2014，05.

［4］徐國強,師衛.多屏融合技術的研究與實現[J].計算機技術與應用，2014，01.