改变设计思路，让便携式播放器满足高品质视频和互联需求

随着便携式媒体播放器功能日益增多，消费者不仅随身携带用于听音乐，还会观看视频、拍摄数码照片和玩游戏等等。而Wi-Fi连接将是下一个非凡功能，可以实现设备直接下载和P2P通信。这对设备的处理能力和功率又提出了新的要求，并引起了有关数字版权管理的问题。那么，如何在提供新功能的同时，又不会让一些基本的设计问题给你带来障碍呢？

良好的音质是任何便携式媒体播放器（PMP）设计的出发点，而处理能力和功耗则随着功能的不同而有所改变。比如，一些非常受欢迎的播放器就能够以完美的音频和视频质量播放完整部电影。

PMP不仅需要随着功能的增加而具备更强的处理能力，即便是同一个设备，也要应付Mips利用率的大幅度偏差。我们以模拟器件公司的Blackfin处理器为例，来分析不同的功能如何影响PMP的处理效率，得出这样的结论：MP3音频播放器的最合理工作速度为30 Mips，而一个典型的视频媒体播放器的理想速度则为175 Mips。

现在又加上了Wi-Fi功能，用户可以在路上直接将媒体内容下载到播放器，并将之从一个设备转移到另一个设备。在54 Mbits/s的速度下，802.11g在处理视频时需要大约130 Mips（峰值）的高速数据率。这样一来，Wi-Fi处理视频流的速度就需要达到300 Mips甚至更高。

当视频播放和Wi-Fi连接功能让Mips利用率翻倍时，音乐播放功能对消费者来说就变得至关重要，使得一个成功的设计决不能在后处理和图形均衡等功能上敷衍了事。

从一个200MHz的处理器转向一个400MHz的处理器，是获得更多处理余度的一个直接了当的方法。但播放时间是更大的一个障碍。

对于更高处理速度的要求，给功效又带来了压力——功效问题一直以来是任何要求长电池寿命的设备的挑战。衡量处理器的主要基准是毫瓦/兆赫（mW/MHz），它反映了电池寿命和播放时间。

最早的视频PMP只能播放1到2个小时的视频——即便是最热心的早期发烧友，对如此短的播放时间也不会满意。目前的PMP一般都能播放3到4个小时的视频，音乐播放时间则可以达到10个小时。音频播放器也有类似的改进，将播放时间从曾经的8个小时延长到现在的将近20个小时。

设计人员使用了各种各样的方法来延长电池使用时间。如何构建一个既有丰富功能又能保持较长音频播放时间的PMP，是一个巨大挑战。

有些MP3播放器的处理能力只能满足播放音频的单一功能，因此可以将播放时间延长到50个小时。虽然达到了最理想的功耗，但却无法添加新功能。很多以视频播放为主的设备都采用了双核处理器，以便在需要时提供足够的视频处理能力。但是这样的处理器更为复杂，即便只播放音频，功耗也比单核处理器高出许多。

相比之下，一个采用动态功率管理的单核处理器方案可以提供最理想化的结构，不管PMP有什么功能，这种方案都可以让功效最大化。要延长播放时间，并集成更多的功能，就必须有一个具有功耗意识的设计，不仅能随处理速度而动态调节功耗，还要确保在低速和高速运行时都保持最低的功耗。

模拟器件公司的Blackfin处理器就具有这样的功率管理功能，为延长PMP播放时间和电池寿命提供了机会。

DRM方面的要求

PMP可以联网之后，内置数字版权管理（DRM）变得更加重要。首先，内容拥有商有很多需要版权保护的音频和视频内容，而且，新的应用方式也可能出现：例如电子商务和端对端内容发送。要实现这些应用方式，便携式设备的安全要求就需要加强，因为在这些领域，PMP会最终取代PC的地位。

而且，随着Wi-Fi让电子商务和网络社交成为现实，DRM的概念可能还会将PMP数字身份管理也包括进去。数字密钥的安全保存和密钥交换的安全处理是肯定需要的，因为这些密钥可以对设备进行验证，从而保护消费者的隐私并防止盗窃。

把处理能力、功耗和DRM这些重要问题处理好，是构建一个功能丰富的领先级PMP的关键。

作者简介：Scot Robertson，模拟器件公司网络媒体产品总监，拥有南卫理公会大学电机工程学硕士学位。