吳天來

（廣州汽車集團(tuán)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(jìn)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(nèi)容可以在車載娛樂系統(tǒng)上展現(xiàn)，則可充分利用汽車音響、中控大屏幕及麥克風(fēng)。因此需將平板電腦與車載娛樂系統(tǒng)進(jìn)行相互連接。

平板電腦與車載娛樂系統(tǒng)互連的物理連接方法有基于USB、藍(lán)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(tǒng)，實現(xiàn)將平板電腦視頻投影到車載娛樂系統(tǒng)屏幕上及音頻發(fā)送到車載音響上播放。

1 互連方法

1.1 Wi-Fi Display設(shè)備及協(xié)議棧

Wi-Fi Display（WFD）是Wi-Fi聯(lián)盟開發(fā)出的一種規(guī)范，使多媒體設(shè)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(biāo)設(shè)備的呈現(xiàn)播放。

源設(shè)備（Source）：音視頻數(shù)據(jù)的顯示和發(fā)送源設(shè)備，用于將音視頻數(shù)據(jù)通過Wi-Fi Direct發(fā)送給Wi-Fi顯示設(shè)備。

首要設(shè)備（Sink）：用于顯示和播放音頻、視頻設(shè)備?？梢越邮諒脑丛O(shè)備發(fā)送來的音頻和視頻數(shù)據(jù)，并進(jìn)行播放和顯示。

其中，從源設(shè)備到首要設(shè)備的音視頻數(shù)據(jù)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(shè)備也可以進(jìn)行播放控制。

Wi-Fi Display主要協(xié)議棧包括用于源設(shè)備與首要設(shè)備進(jìn)行點對點傳輸?shù)腤i-Fi Direct協(xié)議，基于互聯(lián)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)傳輸協(xié)議TCP/UPD IP協(xié)議，實時傳輸協(xié)議RTP，實時流傳輸協(xié)議RTSP，音頻、圖像信號的傳輸流協(xié)議MPEG2-TS，高清數(shù)字內(nèi)容保護(hù)協(xié)議HDCP，視頻編解碼協(xié)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(jìn)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(jìn)行H.264編碼及HDCP封包和MPEG2-TS封包，然后進(jìn)行RTP實時傳輸和TCP/IP協(xié)議傳輸，最終進(jìn)行Wi-Fi Direct點對點傳輸，同理Sink對Source進(jìn)行相應(yīng)的逆操作，最后播放視頻。

詳細(xì)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(yīng)的SDK。Wi-Fi Display架構(gòu)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(wǎng)絡(luò)連接服務(wù)Wi-Fi Direct(p2p)，遠(yuǎn)程屏幕顯示模塊Remote Display及Wi-Fi Display設(shè)置WFD Setting。 在SDK層 面 上， 類RemoteDisplay、WifiDisplayAdapter、WifiDisplayController提供對遠(yuǎn)程屏幕顯示支持，類WifiDisplaySettings、WifiP2pManager、WifiP2pService提供對Wi-Fi Display設(shè)置支持。在應(yīng)用上，Wi-Fi Display App可以定制Wi-Fi Display設(shè)置界面，設(shè)置選項及Sink對Source的屏幕操作控制。Wi-Fi Display架構(gòu)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(gòu)圖

2 方法實現(xiàn)及優(yōu)勢

此方法實現(xiàn)需要Android4.2或以上，Wi-Fi模塊需支持Wi-Fi Display協(xié)議棧。

Wi-Fi Display的優(yōu)勢：使用無線連接方式，擺脫傳統(tǒng)USB有線連接的束縛，靈活方便；傳輸速度高達(dá)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(xiàn)，無須額外添加硬件，節(jié)約成本。

3 結(jié)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(tǒng)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(tǒng)中廣泛推廣。此方法克服了傳統(tǒng)車載信息娛樂系統(tǒng)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(yōu)勢結(jié)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(shè)計與實現(xiàn)[J].軟件導(dǎo)刊，2013，09.

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

［4］徐國強(qiáng),師衛(wèi).多屏融合技術(shù)的研究與實現(xiàn)[J].計算機(jī)技術(shù)與應(yīng)用，2014，01.