[an error occurred while processing this directive]

Новые модели:

Новые обзоры:

Аппаратные и программные платформы MP3-плееров

Одночиповые решения (Single-Chip Solution, System-on-Chip) весьма востребованны в ситуациях, когда необходимо создание «типовой» начинки для какого-либо электронного устройства, которая должна выполнять некий четко ограниченный набор действий.

Портативные цифровые плееры являются ярким примером подобных электронных устройств. Список действий, которые должна выполнять их «начинка», однотипен: плеер должен считывать из памяти и декодировать сжатые аудиоформаты, преобразовывать их в аналоговую форму. Кроме того, он должен быть способен к обмену данными с персональным компьютером по USB-шине, а также взаимодействовать с пользователем, получая от него информацию в виде команд и предоставляя информацию ему через дисплей, светодиодные индикаторы и т.п.

Каждое из этих действий реализуется своим набором логики, своей микросхемой. Однако с целью удешевления устройства и упрощения его конструкции целесообразно разместить как можно больше этих специализированных микросхем в одном интегрированном решении.

Первые MP3-плееры были, по большому счету, кустарными устройствами. Они производились компаниями, имеющими небольшой, в рамках отрасли потребительской электроники, масштаб, выпускались малыми, по сегодняшним меркам, партиями. Ни о каких специализированных интегрированных решениях речи тогда не шло, плееры собирались из «кирпичиков». Декодирование MP3 поручалось универсальному микропроцессору либо специализированным аппаратным декодерам. Цифрово-аналоговым преобразованием сигнала, его усилением и подачей на выходной тракт занимались отдельные чипы, в основном позаимствованные из CD-плееров. За USB-интерфейс, работу с памятью также отвечали индивидуальные микросхемы, «позаимствованные» из смежных областей. Получившееся в итоге устройство, хотя и справлялось со своими обязанностями, имело неприемлемо высокую стоимость, как из-за большого количества компонент, так и из-за низкой технологичности, ведь все эти узлы надлежало оптимально расположить на печатной плате. Проблемой был и большой расход энергии.

Первый MP3-плеер Eiger Labs MPMan F10 имел лишь самую базовую функциональность, но, тем не менее, требовал немалого набора чипов (фото с сайта members.jcom.home.ne.j):
1) DPS и ЦАП от Philips
2) Контроллер дисплея от Samsung
3) Контроллер интерфейсов от Microchip
4) Аппаратный MP3-декодер от MICRONAS
5) NAND флэш-память от Samsung

Перспективы данного рынка, как и востребованность на нем интегрированных решений, довольно быстро стали очевидны как для гигантов полупроводниковой индустрии, так и для молодых компаний, только испытывающих свои силы на этом рынке. Как это часто бывает, последние оказались расторопнее. Уже на рубеже 2000-2001 годов появились первые одночиповые решения, реализующие большую часть схемотехники, необходимой MP3-плееру, в рамках одной интегрированной микросхемы.

SigmatelSTMP3400 – одно из первых одночиповых решений для MP3-плееров, представлен в начале 2001 года (фото с сайта www.itime.cn)

В настоящее время на рынке присутствует не менее 2-3 десятков компаний, предлагающих по несколько моделей одночиповых систем для портативных MP3- и медиаплееров.

Достаточно очевидно, что именно одночиповое решение, платформа, является сердцем цифрового плеера. Фактически, она и представляет собой MP3-плеер. Набор функций, которые последний способен выполнить, и качество, с которым он это сделает, в большинстве случаев зависят от работы платформы.

За парой исключений, разработчики платформ не занимаются производством собственно конечных устройств, продавая свои решения сразу многим компаниям-производителям. Результатом подобной ситуации явилось появление мифов, связанных с «начинкой» современного плеера.

Миф № 1. Все плееры сейчас делаются на одних и тех же микросхемах (вариант: «внутри у них все одинаковое»).

Это неверно. Как уже было сказано ранее, на рынке платформ сегодня присутствует до трех десятков производителей, каждый из которых предлагает от трех до пяти решений, порой очень серьезно отличающихся друг от друга. В сумме это дает до сотни вариантов, которые могут скрываться внутри каждого плеера. Не следует забывать и то, что степень интеграции сильно разнится от платформы к платформе: различные ключевые компоненты могут как включаться в состав SOC, так и реализовываться отдельной микросхемой.

Миф № 1.1. Как пример распространенной разновидности первого мифа позволим себе процитировать материал одного он-лайн издания.

«По-хорошему, на рынке есть два производителя, чьи платы преимущественно используются при проектировании DAP’ов. Это, как многие уже догадались, SigmaTel inc. и его прямой конкурент Telechips inc. Оба производителя сейчас являются неким аналогом AMD и Intel, живущих вечной конкурентной борьбой». www.ferra.ru/online/multimedia/26559/

В данной цитате довольно популярное заблуждение представлено в несколько гротескном виде. В действительности, хотя под влиянием ряда обстоятельств компании Sigmatel и Telechips относятся к наиболее известным для российского пользователя производителям платформ, их никак нельзя назвать абсолютными лидерами рынка, тем более сравнивать с Intel и AMD.

На самом деле картина на рынке одночиповых решений не только чрезвычайно пестра, она еще и меняется с большой скоростью. Группа лидеров нестабильна и меняется довольно часто. В этом отличие этого рынка от довольно устойчивых рынков микропроцессоров для персональных компьютеров, графических процессоров. С чем это связано? Во-первых, с относительной простотой цифровых плееров как устройств. Это снижает стоимость входного билета на рынок, дает возможность попробовать свои силы на нем довольно большому количеству компаний. Во-вторых, с относительной легкостью перехода для производителя плееров с решения одной компании на решение другой. Платформы обычно поставляются в комплекте с основным объемом программного кода, необходимого для выполнения основных функций, программистам компании-производителя для создания аппарата остается проделать весьма небольшой типовой объем работ. Наконец, этот рынок сегодня, по большому счету, только зарождается. Таким образом, говоря о лидерах рынка, следует назвать список из, как минимум, пяти компаний, причем в течение времени он будет претерпевать изменения.

Миф № 2. Плееры на одинаковой платформе – клоны, не имеющие никаких отличий. Выбор между ними – дело вкуса.

Это утверждение весьма далеко от истины. Тут можно провести аналогию с компьютером, функциональность которого зависит в первую очередь от установленных на него программ. Отличие плеера в том, что пользователь в большинстве случаев не имеет возможности установки нового софта на него, а вынужден пользоваться тем, что решил установить производитель. А набор встроенного ПО может разительно отличаться даже для одной и той же платформы.

На это виляют следующие факторы. Во-первых, производитель платформы может предлагать пакеты встроенного ПО в виде модулей: один для базовой функциональности, другой – для расширенной, с поддержкой дополнительных форматов, новыми возможностями. При этом за дополнительные возможности придется платить дополнительные деньги. К примеру, компания Telechips предлагает для большинства своих продуктов поддержку декодирования формата AAC. Однако пока ни одного плеера на Telechips с поддержкой этой функциональности замечено не было – никто не хочет платить дополнительные деньги за лицензию на этот формат. Со временем производитель платформы может разрабатывать новые программные модули, с совершенно новыми возможностями. Старые плееры на этой платформе могут быть просто не в состоянии их реализовать. Хороший пример – платформа Sigamtel SMTP35XX. Сравним один из первых аппаратов на ней, iAudio U2 2004 года, и один из последних – M-cody MX700. Новые возможности платформы – декодирование видео и JPEG, поддержка цветных дисплеев – просто не может быть реализована на старом железе.

iAudioU2 и M-codyMX700 – разные плееры на одной платформе

Кроме того, значительную работу по расширению функциональности платформы могут проделать и программисты компании-производителя конечных устройств. Так, специалисты Cowon оснастили свои плееры на Sigamtel SMTP35XX поддержкой аудиотехнологии BBE, не входящей в состав базового ПО.

Не только программирование может серьезно изменить лицо платформы. Если используется платформа с низкой степенью интеграции, на качество работы плеера могут повлиять микросхемы, выведенные за ее состав: USB-контроллер, чип, управляющий питанием, цифрово-аналоговый преобразователь. Таким образом, знание марки платформы еще не может обеспечить вас всей информацией об устройстве, разные плееры на одинаковых одночиповых решениях могут существенно отличаться друг от друга.

Аппаратные компоненты современного одночипового решения

В материале, посвященном ценообразованию, мы уже затрагивали основные функциональные компоненты современного плеера. Рассмотрим этот вопрос несколько более подробно.

Главной задачей плеера, как это вытекает из его названия, является проигрывание. Для MP3-плеера это означает считывание из памяти, декодирование, преобразование в аналоговую форму, усиление и вывод аудиосигнала. Это дает нам первые три основных компонента.

Интерфейс работы с памятью. За очень редким исключением, этот компонент в современных плеерах сегодня всегда интегрирован в одночиповое решение. Даже самые дешевые SOC сейчас являются «полиглотами» и могут работать с несколькими форматами памяти, как NAND флэш-микросхемами, так и распространенными типами карт памяти.

Интерфейс работы с памятью на блок-схеме SOC от корейской Nexia

Расширение поддержки типов памяти является постоянной заботой производителей. Продвинутые решения, как правило, поддерживают как SLC, так и MLC флэш-память, имеют больший набор поддерживаемых стандартов карт памяти (в т.ч. Memory Stick и его производные). Решения, рассчитанные на применение в Jukebox-ах, несут на борту интерфейсы для работы с накопителями на жестких дисках. До недавнего времени одночиповые решения включали в себя и интерфейсы для оптических приводов, но в новейших моделях они исчезли за ненадобностью.

Реализация декодирования сигнала. Его цифровая обработка. Это наиболее важные задачи и они должны выполняться в реальном времени. Сегодня на рынке есть два подхода к их решению: двуядерный, DSP + MCU, или одноядерный, только MCU.

Первый – обработкой сигнала занимается отдельный процессор. В большинстве случаев это специализированный процессор обработки цифровых сигналов, DSP. Преимущества этого пути – в низком энергопотреблении. Кроме того, DSP берет на себя самую ресурсоемкую часть работ, и для выполнения остальных функций, таких, как пользовательский интерфейс и управление, можно обойтись дешевым и маломощным микроконтроллером (MCU). Минусом является низкая гибкость – многие задачи могут быть просто не под силу специализированному DSP, либо их выполнение будет происходить с неудовлетворительной скоростью и производительностью. И в конечном итоге этот путь может привести к необходимости использования как дорогого и мощного DSP, так и не менее дорогого и мощного центрального процессора, что делает стоимость решения очень высокой. Таким образом, этот путь удобен либо для сверхдешевых, но слабых платформ, либо для мощных и экономичных, но дорогих. Также существуют спекуляции, что специализированный DSP предлагает лучшее качество обработки сигнала и, как следствие, более высокое качество звука в итоге, но сегодня мы не будем останавливаться на этой теме подробно.

Второй путь – возложить все вычисления на один универсальный процессор. Плюс такого решения в высокой гибкости – такое устройство можно «научить» делать едва ли не что угодно при хорошем соотношении цена/качества для среднего ценового диапазона. Минусы – высокое энергопотребление, невозможность построения сверхбюджетного решения.

Кроме непосредственно вычислительного блока для работы одночиповому решению необходима память. Все платформы несут на борту некий объем оперативной памяти, но его порой не хватает для выполнения всех задач. Поэтому в отдельных случаях возникает необходимость в дополнительной памяти в виде отдельных модулей. Эту память не следует путать с оперативной памятью, служащей буфером для плееров на жестких дисках. Большинство современных одночиповых решений имеют интерфейс работы с дополнительной оперативной памятью – на «всякий случай».

Американский разработчик PortalPlayer предпочитал универсальные процессоры, устанавливая порой по две штуки на чип (фрагмент блок-схемы)

Цифрово-аналоговое преобразование. После того как сигнал был декодирован из сжатого формата и, при необходимости, подвергся цифровой обработке (эквалайзер, аудиоэффекты) при помощи DSP или универсального процессора, пришло время преобразовать его в аналоговую форму и «подать» на аудиовыход. Так как современный плеер в большинстве случаев в той или иной степени обладает возможностью записи, в них используются т.н. кодеки (CODEC) – цифрово-аналоговый + аналогово-цифровой преобразователь на одном чипе. В большинство современных кодеков встроен и усилитель, таким образом, сигнал идет от него на выход, фактически напрямую.

В отличие от пары DSP+MCU или отдельного MCU, которые являются сердцем любого одночипового решения, в размещении кодека сегодня также господствуют два подхода: он может быть включен в состав платформы, а может быть реализован в виде отдельной микросхемы. Преимущества первого пути в меньшей стоимости и большей технологичности конечного устройства.

Однако далеко не все производители платформ встраивают кодеки в свои решения. Некоторые предлагают несколько вариантов своих SOC, как со встроенным кодеком, так и без. По субъективным наблюдениям, модели с отдельно стоящими кодеками имеют тенденцию звучать лучше, нежели модели с кодеками интегрированными, хотя эта разница не из разряда тех, которые бросаются в глаза (точнее, в уши). С чем это связано – с использованием ли производителями недостаточно качественных кодеков в своих интегрированных решениях или с влиянием помех, слабым экранированием – достаточно сложный вопрос, требующий более глубокого исследования.

Лидер в производстве отдельно стоящих кодеков – компания Wolfson

PMP, помимо возможности записи и воспроизведения звука, часто имеют аналоговый видеовыход, а также возможность записи с аналогового источника через линейный видеовход. Это предполагает наличие видео-АЦП/ЦАП-а. Таковые также могут быть реализованы отдельными микросхемами, но в платформах, ориентированных на PMP, они, как правило, являются интегрированными.

Итак, плеер считывает из памяти, декодирует и воспроизводит. Что еще необходимо? Хорошо было бы, если бы он мог взаимодействовать с пользователем. Для этого необходимы механизмы ввода-вывода. Ввод обычно осуществляется путем принятия команд с органов управления, вывод – на дисплей и/или информационные индикаторы. Интегрированное решение всегда имеет на борту интерфейс, способный напрямую получать команды от управляющих клавиш. Только если используются более сложные органы управления, такие, как, к примеру, знаменитый Clickwheel, возникает необходимость в отдельной микросхеме-контроллере.

AppleiPodClickwheel. Видна микросхема контроллера (фото с сайта www.powerbookmedic.com)

Та же ситуация с дисплеями: простые монохромные ЖК-матрицы могут общаться с SOC напрямую, для цветных дисплеев с большими разрешениями в большинстве случаев нужен дополнительный контроллер.

Плеер не должен быть вещью в себе, ему необходим обмен данными с внешними устройствами. Пока основным интерфейсом в этой области остается USB, хотя некоторые производители платформ, например, PortalPlayer, довольно долго экспериментировали: в платформах использовался и интерфейс Firewire, и даже Ethernet.

RioKarma на PortalPlayerPP5003 – едва ли не единственный Ethernet-совместимый плеер (фото с сайта svn.navi.cx)

Сегодня большинство одночиповых решений имеют встроенные USB-контроллеры, но их производительность может серьезно отличаться. Хотя все они работают в рамках протокола USB 2.0, среди них можно найти как Full Speed-решения, не превосходящие по скорости обмена данными USB 1.1, так и более скоростные High Speed. Причем последний в разных платформах может серьезно различаться по скорости. Как правило, разработчик одночипового решения предлагает несколько модификаций одной модели, какие-то – со скоростью Full Speed (бюджетные), какие-то – High Speed.

В последнее время стандартом для одночиповых решений стала поддержка USB On-the-Go или USB-хост, которая дает возможность мобильным устройствам обмениваться данными друг с другом без помощи компьютера. Как и собственно USB, этот протокол имеет Full Speed и High Speed скорости. SOC с High Speed USB On-the-Go начали появляться на рынке сравнительно недавно.

Наконец, всей этой системе необходимо питание. Это не такая элементарная задача, особенно если плеер работает от встроенного аккумулятора, который необходимо заряжать. Современному плееру необходим отдельный блок логики, который мог бы управлять всей энергосистемой плеера: подавать ток нужной силы и напряжения на все элементы плеера (SOC, память, дисплей и т.п.), переключаться на питание от USB-шины при подключении плеера к последней, заряжать аккумулятор. В высокоинтегрированных платформах такие блоки обычно встроены в одночиповое решение, но часто можно увидеть их реализацию и в виде отдельных микросхем.

Популярный в прошлом SOCSigamtelSTMP35XX имел на борту полноценную систему управления питанием (фрагмент блок-схемы)

Перспективы развития аппаратной начинки одночиповых систем

Ближайшей перспективой развития одночиповых систем видится интеграция в них моделей беспроводной связи, Wi-Fi и Bluetooth.

MicrosoftZune (фото с сайта www.engadget.com) – один из первых плееров с поддержкой интерфейса Wi-Fi. В нем он реализован отдельной микросхемой. Однако в будущем можно ожидать интеграции этого интерфейса в одночиповые решения.

Аналоговое радио, в силу его бесперспективности, вряд ли будет интегрироваться в платформу, оно так и будет реализовываться отдельной микросхемой. Цифровое же радио, DAB, обязательно найдет свое место в одночиповых решениях ближайшего будущего.

Для PMP явно напрашивается внедрение в платформу GPS-приемника и декодера для цифрового телевидения. В отношении цифрового телевидения работу затрудняет путаница со стандартами. Корейские производители платформ уже вплотную приступили к интеграции стандарта DMB. Сейчас это решение подходит только для Кореи, хотя в ряде европейских стран возможность организации DMB-вещания также рассматривается. Тем не менее, интеграции только одного стандарта для глобального успеха платформы может и не хватить, амбициозные игроки в ближайшем будущем будут предлагать также DVB-H-решения для Европы и ISDB-T – для Японии.

Другими аппаратными компонентами, внедрение которых планируется в одночиповые решения, являются аппаратные ускорители двумерной графики, в частности, ускорители видеодекодирования, JPEG-кодеки, процессоры простейшей обработки растровых изображений. Это позволит принципиально повысить быстродействие и экономичность платформ.

Производители платформ поглядывают и на смежные отрасли, планируя дополнить свои решения трехмерными ускорителями для проникновения на рынок портативных игровых консолей.

Также неизбежно увеличение мощности их DSP и MCU в сочетании с понижением энергопотребления – переход на более передовые техпроцессы, а также программная оптимизация должны обеспечить это.

Таким образом, фронт работ для производителей платформ довольно большой.

Программное обеспечение одночиповых решений для портативных цифровых плееров

Мы прошлись по тем блокам, которые могут входить в состав современного одночипового решения, сказали пару слов об особенностях их реализации. Осталось вкратце рассказать о второй стороне вопроса – программной.

В большинстве случаев в MP3-плеерах не используется никакой стандартной операционной системы. Даже наиболее функциональные устройства в программном плане представляют собой «вещи в себе». Производитель платформы вместе с собственно чипами продает производителю конечных устройств некий программный инструментарий для создания программной начинки плеера. В его состав входит большой объем уже готового кода, реализующего основную функциональность: кодирование и декодирование сжатых форматов, эквалайзер, базовые настойки. При этом, как мы уже говорили, покупатель платформы волен выбирать, каким объемом функциональности он хочет наделить свой продукт. По большому счету, остается только скомпоновать и нарисовать пользовательский интерфейс. Многие китайские производители не тратят время и на это: разработчики чипов уже все нарисовали – «заливай» на плееры и продавай!

Одинаковые интерфейсы на китайских плеерах, использующих платформу Actions

Впрочем, некоторые компании составляют исключение. Так, Apple все встроенное ПО переписывает с нуля. Выбора у нее особо нет – не отдавать же в чужие руки исходники своего Fairplay DRM! Ну и, естественно, компании, сочетающие производство платформ и плееров, также пишут свое ПО сами.

Скомпонованная в итоге программная оболочка плеера получила название «прошивки». Название не случайно, все современные одночиповые решения поддерживают обновление программной «начинки» конечным пользователем.

В отличие от КПК или смартфонов, вся функциональность плеера поставляется единым «куском». Так что, если какие-то новшества в свежей прошивке пользователю понравились, а какие-то – нет, ему предстоит довольно неприятный выбор.

Только после протестов пользователей и всплеска черного пиара компания Creative оставила попытки лишить пользователей возможности записывать FM-трансляции с помощью новой прошивки

Слабые проблески модульной программной структуры появились лишь в последнее время. Так, платформы от Samsung поддерживают загрузку дополнительных модулей (чаще всего игр) в формате Flash.

BarnBaron – одна из нескольких Flash-игр, разработанных специально для iriveru10

Некоторые китайские платформы позволяют загрузить дополнительное ПО (тоже в основном игры) со специально отформатированных карт памяти. Компания Apple предоставила своим пользователям загружать для iPod-а отдельные игры.

Современная прошивка плеера занимает немалый объем и должна где-то храниться. Как мы уже говорили в прошлых материалах, оптимальный вариант – хранение ПО на чипе NOR-памяти, встроенном в платформу или отдельно стоящем.

Компания Telechips традиционно заботится о том, чтобы покупателям ее платформ было, где хранить встроенное ПО (фрагмент блок-схемы TCC774)

Однако производители довольно часто предпочитают хранить ПО в основной памяти плеера. В 2002-2003 годы ситуация была и вовсе вопиющей: вся прошивка жила в основном разделе флэш-памяти, и форматирование ее с компьютера убивало плеер. Сегодня для хранения микрокода обычно выделяют отдельную область памяти, невидимую для ПК. Но это не отменяет того факта, что NAND флэш-память не очень подходит для выполнения подобных задач.

Обновление прошивки на большинстве современных плееров происходит очень просто: достаточно записать файлы во встроенную память, обновление пройдет автоматически.

Путь обновления ПО через программу, установленную на ПК, сегодня безнадежно устарел (скриншот обновления микрокода для процессора SigmatelSTMP34/35XX)

То, что пользователю дана возможность проделать этот процесс самостоятельно, неизбежно приводит к определенному количеству «несчастных случаев». Большинство современных платформ имеют механизмы аварийного восстановления в случае повреждения прошивки. Но производители конечных устройств далеко не всегда предоставляют своим пользователям возможность этими механизмами воспользоваться.

Функциональные возможности встроенного ПО плееров постоянно растут. Сегодня к базовой функциональности уже можно отнести, помимо стандартного декодирования MP3, WMA, записи и т.п.:

поддержку декодирования видео в формате MPEG4 (пусть пока и без масштабирования)
поддержку Lossless-форматов, таких, как FLAC, APE, Apple или WMA Lossless или, на худой конец, WAV

Для PMP к базовым возможностям можно причислить также запись видео с аналогового источника в MPEG4-формат и наличие видеовыхода.

Обмен данными с персональным компьютером. С этой областью связано немало противоречий. Первые несколько лет на рынке господствовали закрытые протоколы, требующие установки на компьютер специализированных драйверов и ПО.

Однако постепенно индустрия пришла к единому открытому стандарту – MSC (Mass Storage Class). Этот стандарт наиболее удобен для пользователя, так как поддерживается большинством современных операционных систем, не требует установки дополнительного ПО и драйверов, обучения работе с последними. Однако этот протокол имеет существенный недостаток с точки зрения индустрии звукозаписи: полное отсутствие каких-либо механизмов защиты авторских прав. Сегодня производители платформ разработали два пути для обхода этого недостатка.

Первый состоит в программной надстройке над протоколом MSC. Это выражается в том, что встроенное ПО плеера не способно воспроизводить контент, скопированный посредством MSC-протокола с помощью обычных файловых средств операционной системы. Воспроизводится исключительно контент, закодированный с помощью специального компьютерного ПО, как правило, программ-менеджеров. Плюс такого подхода заключается в том, что плеер может быть использован как сменный накопитель без необходимости установки каких-либо драйверов и ПО. К приверженцам этого подхода относятся компании Apple и Sony (первая хоть и не изготавливает платформы, но, как уже упоминалась, самостоятельно создает внутреннее ПО для своих устройств).

Примерно так выглядят MP3-файлы, закодированные оболочкой iTunes

Второй путь продвигает компания Microsoft. Это новый протокол, MTP (Media Transfer Protocol). Технически он представляет собой развитие древнего Picture Transfer Protocol (PTP), который используется многими цифровыми фотоаппаратами при подключении к компьютеру. Этот протокол является частью комплексного программного стандарта Microsoft, PlaysForSure, включающего в себя также ее собственный аудиоформат WMA, ее DRM-механизм последнего поколения Janus и ее программную оболочку Windows Media Player. Американская компания обещает, что в будущем это решение должно стать столь же удобным и незаметным для пользователя, как MSC, то есть превратиться в «MSC с DRM». Однако смущает, что для своего собственного плеера, Zune, Microsoft применяет новую систему DRM, нет уверенности, что компания попросту не забросит PlaysForSure после этого. Тем не менее, Microsoft смогла собрать под свои знамена довольно много он-лайн-сервисов по продаже музыки и производителей цифровых плееров. Поэтому поддержка MTP-протокола уже стала базовой для современных платформ, наравне с MSC.

Этим логотипом сегодня вооружилось большинство разработчиков одночиповых решений

Вообще, поддержку DRM следует упомянуть отдельной строкой. В большинстве случаев она также реализуется программно. Большинство платформ сегодня предлагает, прежде всего, поддержку DRM от Microsoft, как первого поколения, PD DRM, так и второго, Janus. Платформам, ориентированным на корейский рынок, приходится поддерживать и букет распространенных там DRM-форматов: X-sync, Netsync, MediaRose. Наконец, платформы от Sony поддерживают только Open Magic Gate, DRM от Sony. Еще одним новым DRM-форматом стал Zune DRM, реализованный исключительно в новом плеере от Microsoft, Zune.

С протоколами обмена данными и поддержкой DRM косвенно связана и система поиска и навигации современного плеера. Плееры, адаптированные под максимальную поддержку DRM, как правило, предлагают навигацию по тэгам, то есть метаданным, содержащимся в аудиофайлах, так как легально приобретенный контент всегда имеет полный набор этих метаданных. По идее, навигация по тэгам запатентована компанией Creative, сингапурцы смогли даже выбить из Apple 100 миллионов долларов, шантажируя ее судебным иском. Так как ряд разработчиков платформ, например, Telechips, предлагают возможность подобной навигации, теоретически это ставит их под удар, как и множество других производителей аппаратного и программного обеспечения, использующих эту же технологию. Впрочем, у Creative сейчас вряд ли есть силы судиться со всем миром.

Альтернативой навигации по тэгам является навигация по файлам и папкам. Ее поддерживает большинство платформ для устройств среднего и бюджетного уровня, которые, как правило, используют MSC-протокол и смотрят на вопросы DRM сквозь пальцы. Наконец, небольшое количество производителей предлагает пользователю выбор между двумя типами навигации. Из разработчиков платформ к таковым относится Telechips, из компаний, самостоятельно разрабатывающих ПО для своих плееров, – Archos.

Одним из важных направлений развития ПО цифровых плееров является поддержка цифровой обработки звука.

Так, отдельные платформы уже предлагают до 10 частотных полос настройки для эквалайзера.

10-полосный цифровой эквалайзер MP4-плеера MeizuM6 (фото с сайта www.anythingbutipod.com)

Популярна и интеграция фирменных технологий обработки звука, к таковым в первую очередь можно отнести SRS WOW и QBS. Обе технологии разработаны корейскими компаниями и в первую очередь были внедрены корейскими разработчиками одночиповых решений. Пакеты технологий включают в себя как эффекты псевдотрехмерного звука, так и усиление басов, реверберацию. Крупные компании, подобные Sony, Samsung, NXP (бывш. Philips), предлагают свои технологии обработки звука.

С легкой руки компании Apple производители платформ в последнее время озаботились поддержкой т.н. Gapless Playback – проигрывания без разрывов между треками. Искусственные короткие промежутки тишины в начале и конце треков являются особенностью многих сжатых форматов, в т.ч. MP3, их наличие раздражает чувствительных пользователей. Борьба с этим явлением – не самая простая задача с точки зрения программирования, она также предъявляет определенные требования к аппаратному обеспечению плеера. Долгое время единственным аппаратом с этой функцией был Karma от Rio Audio, программисты этой компании традиционно писали встроенное ПО для плееров самостоятельно. Однако сегодня разработкой технологии Gapless Playback занялись и другие разработчики, тем более она включена в спецификацию PlaysForSure 2.0 (пока факультативно).

Важной программной возможностью современного цифрового плеера является запись. Возможность сжатия оцифрованного сигнала уже давно стала базовой даже для самых бюджетных решений. На первом месте по востребованности стоит запись со встроенного микрофона, при этом сжатие обычно идет в формат WAV ADPCM, традиционно использующийся в диктофонах низкой ценовой категории. Более совершенные программные решения предлагают сжатие в MP3- и WMA-формат. Если плеер реализует запись с FM-тюнера или линейного входа, то поддержка записи в эти форматы является необходимой для обеспечения приемлемого качества. Отдельные разработчики предлагают специальные форматы сжатия, оптимизированные под запись речи. Таким образом, достигается высокая степень сжатия без потери качества. Как уже замечалось выше, для PMP сегодня характерна возможность записи видео с аналогового источника, включающая в себя оцифровку и сжатие. Для сжатия обычно используется формат MPEG-4.

В функциональности прошивки цифрового плеера есть довольно много мелочей, которые, однако, оказывают серьезное влияние на удобство использования конечных устройств. К таковым относится, к примеру, поддержка плей-листов и закладок, первая функция очень востребованна при прослушивании музыки, вторая удобна для аудиокниг. Плей-листы – создаваемые пользователем списки музыкальных файлов, которые плеер проигрывает в определенной пользователем же последовательности. Технология пришла еще из программных плееров.

Одна из наиболее известных компьютерных программ для проигрывания MP3, Winamp, во многом способствовала популярности плей-листов. Некоторые платформы, к примеру, Telechips, поддерживают плей-листы Winamp

Часто плей-листы приходится создавать на компьютере, но ряд платформ поддерживают и создание плей-листов «на лету», то есть средствами плеера. Закладки позволяют пользователю запомнить любое место в файле и затем возвращаться к нему. Эти полезные функции проникают в современные платформы медленнее, чем хотелось бы, к счастью, разработчики склонны копировать удачные решения конкурентов, так что следует надеяться, что рано или поздно их можно будет встретить на большинстве плееров.

Обращает на себя внимание появление, пока что только в PMP, стандартных операционных систем. Linux или Windows CE в них – уже далеко не редкое явление. Хотя флэш-плееры среднего уровня вряд ли перейдут на универсальные ОС, для MP4-плееров в будущем это вполне возможно.

Пути развития встроенного ПО для плееров достаточно очевидны. Во-первых, как мы уже говорили, по мере расширения функциональности и повышения мощности платформ все чаще будут использоваться стандартные ОС. Будут продолжены эксперименты с модульной системой, возможно, мы увидим, к примеру, поддержку JAVA. Хотя вряд ли производители захотят залезать слишком далеко на территорию смартфонов и КПК, скорее всего, поддержка дополнительного ПО будет ограничена играми.

Также следует ожидать дальнейшего улучшения ситуации с поддержкой форматов, как видео, так и аудио, поддержкой Lossless-форматов, дальнейшее развитие цифровой обработки звука, повсеместное внедрение Gapless-проигрывания. В области видео будет повышаться битрейт, частота кадров и разрешение, в том числе и для флэш MP4-плееров. В то же время необходимость перекодирования видео при загрузке его на плеер, к сожалению, вряд ли уйдет в прошлое, но уже по соображениям DRM. На большинстве брендованных устройств видео (как, впрочем, и аудио) будет по старинке копироваться на плеер через ПО.

Вообще, ситуация с DRM, скорее всего, будет усугубляться. По мере того как средние производители, в первую очередь корейские, сдают свои позиции под давлением крупных брендов, эти технологии будут востребованы все сильнее и сильнее.

Впрочем, можно надеяться хотя бы на то, что производители платформ будут более активно внедрять в свои решения приятные мелочи наподобие плей-листов, закладок, более удобной навигации. Ситуация с Gapless-проигрыванием в этом плане довольно показательна. В конце концов, конкуренция на этом рынке сейчас достаточно высока, чтобы заставить разработчиков шевелиться.

Алексей Дорожин ([email protected])
Опубликовано - 21 ноября 2006 г.

Есть, что добавить?! Пишите... [email protected]

Новости:

13.05.2021 MediaTek представила предфлагманский чипсет Dimensity 900 5G