MP4自己造
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基础篇：透视MP4播放器的平台架构
MP4 播放器诞生的时间不长，但市场上MP4产品已经异常丰富了，从来没有哪一种产品能够在萌芽阶段就展现出如此蓬勃发展的状态。要自己打造MP4播放器，还得先了解MP4播放器的工作原理和芯片方案等。
一、MP4的硬件架构
与MP3播放器相比，MP4播放器的结构要复杂得多，因为MP4播放器需要性能强大的CPU或DSP、MCU芯片，以便进行视频的解码编码处理，并对LCD及USB接口等周边组件提供支持。目前，推出MP4解决方案的半导体供应商多达十几家，这些解决方案大致可分为四类：一类是以德州仪器（Ti）、飞利浦为代表的基于CPU+DSP（Digital Signal Processor，数字信号处理器）芯片的解决方案；一类则是以Intel和AMD为代表的基于通用CPU的解决方案；第三种则是以飞思卡尔（FreeScale）及深圳安凯为代表的基于MCU（Micro Control Unit，微控制器）芯片的解决方案；第四种是基于双CPU的解决方案。
1.基于CPU+DSP的硬件架构
提供这类解决方案的厂商主要有SigmaDesigns、Ti和飞利浦等，这类方案中DSP芯片主要负责视频及音频的解码和编码工作，而CPU则负责档案的管理和存取、系统支持，以及对使用接口、周边组件等的控制。
在CPU+DSP的解决方案中，CPU和DSP有整合式和分离式两种，整合式就是采用双核单芯片设计，DSP和CPU被整合到一块芯片中，比如爱可视Gmini400采用的TMS320DM270就是双内核处理器；而分离式则意味着CPU和DSP是独立的两块芯片。
2.基于通用CPU的硬件架构
Intel和AMD提供的是以通用处理器为核心的解决方案，如Intel Xscale PXA255和Intel Xscale PXA270，AMD的Alchemy AU1200。这种架构的嵌入式处理器性能强大，如PXA270最高主频达到了624MHz，AU1200的主频达到500MHz，它们可以为媒体解码提供强大的动力。这类方案有一个缺点就是耗电量高。
3.基于MCU的硬件架构
以上两类方案中，其音视频的编解码工作均需要软件的帮助才可实现，而基于MCU的方案是由硬件实现音视频的编解码，如飞思卡尔（FreeScale）的i.MX31和i.MX31L处理器，它们基于ARM11，并集成了eMMA多媒体加速器；而安凯的AK3220M芯片内部集成了专用于视频的硬件解码器和用于音频的音频处理器。由于是基于硬件解码，所以这类方案支持的音视频格式种类受到了限制。不过，采用这类方案的MP4成本较低，目前很多低档MP4播放器都是采用这类方案。
4.基于双CPU的硬件架构
从整体配合上来讲，采用双CPU芯片的MP4解决方案是最合适的，一颗CPU支持底层OS，一颗CPU进行解码，两颗CPU相互配合，这是目前业内最完美的解决方案。但目前还没有正式的特别稳定的芯片发布，业内还在持观望态度。
二、MP4的底层平台
MP4播放器所使用的嵌入式操作系统有Windows CE、Linux和厂商自行开发的操作系统，也有MP4播放器不使用任何操作系统的。
目前，使用英特尔解决方案的MP4播放器基本上使用的都是WinCE平台，PMC（Portable Media Center）操作系统就是在Windows CE.NET基础上设计的，它使用了为便携式媒体中心特别提供的Windows Mobile软件，内置了Windows Media Player播放器，采用了Windows Media 9 技术：包括Windows Media Audio 9、Windows Media Video 9 和 MP3编解码器，并采用了Windows DRM（Digital Rights Management，数字版权管理）技术。基本上可以说PMC是Pocket PC的简化版，它采用了开放式架构，在应用软件上可自行扩展，只须安装第三方软件便可以实现不同的功能，如个人事务管理、网络浏览、电子书等。事实上，Intel的解决方案支持微软WinCE 5.0和PMC操作系统，同时也可支持Linux。同样，AMD和Ti的解决方案也支持WinCE和Linux。
事实上，在MP4领域，Linux的阵营要比PMC阵营更为强大，采用了Linux的MP4品牌包括爱可视、Thompson RCA、Digital Cube、DM Technology、RIFA及国内的众多MP4品牌，而像艾利和这样的厂商则“脚踏两只船”，同时推出了采用PMC和Linux操作系统的MP4产品。Linux在媒体格式的支持方面比PMC要开放得多，由于Linux的开放性，使得很大一部分软件可以免费进行移植修改，这样可以节约大量的授权费用。厂商也可以为产品开发出非常丰富的应用，如网络浏览、电子邮件、游戏、个人事务处理甚至GPS。
除了以上两种操作系统之外，Symbian等嵌入式操作系统也可以作为MP4播放器的操作系统使用，还有些实力较强的厂商开发了自己专用的操作系统，如飞利浦和安凯等方案提供商向MP4生产商提供了占用内存空间非常小的免费实时操作系统。操作系统的不同也让MP4产品呈现出千姿百态的景象，这种情况和手机非常类似。
三、MP4解决方案
目前，推出MP4处理器解决方案的半导体供应商多达十几家，除了以上提到的Intel、AMD、Ti、FreeScale、飞利浦、深圳安凯之外，还有SigmaDesigns、意法半导体（ST）、中国台湾凌阳等厂商。这些厂商提供的解决方案由于架构不同，所以在性能、接口、功能、功耗等方面差别很大，从而造成了目前MP4播放器产品的差异。目前MP4播放器主要采用以下一些MP4解决方案。
1.Ti DSP＋ARM的解决方案
Ti的解决方案采用的是CPU搭配DSP的方式，它利用DM320/270 DSP芯片进行音视频编解码处理，而ARM处理器则负责系统处理及支持外围设备接口。它所支持的媒体类型非常丰富，包括MPEG4 SP/ASP、DivX、MPEG1/2、WMV、WMA、Qui
ckTime6、H.264、AAC-LC、MP3等格式。除了H.264格式外，均可以实现D1分辨率（720×576）视频的实时解码（30fps），而H.264的解码分辨率也可达到CIF（352×288）水平。
2.Intel PMC解决方案
Intel携手微软推出的PMC架构是基于通用CPU的解决方案，PMC和Wintel联盟推出的Pocket PC非常类似，它同样也是采用Intel Xscale PXA255/270处理器（图1），软件平台也是和Pocket PC类似的微软Portable Media Center。
PMC架构目前得到了创新、三星、艾利和、索尼、东芝等厂商的支持，他们均已推出了自己的PMC产品。
3.SigmaDesigns EM851X方案
SigmaDesigns EM851X处理器是目前性能最强、最全面的专业解码芯片系列，如EM8510（图2）就采用了双核单芯片设计，将200MHz 32位RISC处理器和媒体解码器集成于单个芯片中，可在无其它外围芯片支持的情况下，支持各种接口和完成系统处理等工作。目前，采用这种方案的MP4产品还不多，韩国现代最新推出的HY-T28 MP4播放器就使用了EM8510芯片。
4.AMD Alchemy解决方案
Alchemy AU1200是AMD于今年1月推出的MP4专用处理器。这是一个低功耗、高性能的系统解决方案，它采用MIPS内核的处理器，主频可达500MHz，它针对MP4播放器进行了专门的优化，可支持的媒体格式包括MPEG1/2、MPEG4、WMV9、H.263、DivX、Xvid、MP3、WMA、WAV、ASF、 AVI、JPEG等。事实上，AMD Alchemy AU1200要比Intel的解决方案更具优势，性能更强、成本更低，但由于上市的时间较晚，目前在国内市场上还看不到采用这种方案的MP4产品。
5.飞思卡尔i.MX31/L解决方案
飞思卡尔（FreeScale）的前身是摩托罗拉的半导体部门，主要致力于手机芯片的研发，其i.MX31和i.MX31L处理器基于ARM11平台，主频高达532 MHz，它支持MPEG4和H.263视频的编解码，视频分辨率可达CIF（352×288）、QVGA（320×240），帧率可达30fps，基于本方案的MP4产品在国内市场上也不少见，如深圳泰嘉乐的TechnoPMP等。
除了以上几种MP4解决方案外，还有诸如飞利浦解决方案、Zoran解决方案、Ittiam解决方案、安凯解决方案和我国台湾的凌阳SPCA536解决方案等等，这些方案都有各自的特色。在目前的MP4市场上，Ti和Intel的解决方案占据了高端产品的大部分市场，但随着时间推移，SigmaDesigns和AMD的芯片方案必将成为市场的主流。
小知识：MP4播放器的类别
MP4播放器产品范围比较广，根据是否采用液晶屏来看，有带液晶屏幕的MP4播放器，也有不带液晶屏幕的MP4播放器。这种不带屏幕的MP4播放器同样支持VOB、DAT、AVI和MPEG4格式的文件播放，由于没有液晶屏幕，用户必须将它和电视机连接才能看视频影像，通常这种不带液晶屏幕的MP4播放器也称为多媒体硬盘，这种设备通常都具有数码伴侣功能。根据采用的存储介质来分，可分为闪存型MP4播放器和硬盘型MP4播放器，闪存型MP4播放器采用闪存芯片作为存储介质，具有功耗低、价格便宜的优点。
目前视频MP3播放器也开始火起来了，也许你会问，视频MP3播放器也可用来看视频，那它和MP4播放器有什么不同呢？其实视频MP3播放器和MP4播放器最大的区别除了采用的芯片方案不同外，支持的视频格式也是不一样的，或者说文件的压缩方式不一样。但低端的闪存MP4播放器和高端的视频MP3播放器的区别不很明显，一些厂商也因此把屏幕较大的视频MP3播放器称为MP4播放器，让人弄不明白。
根据习惯，对有屏幕的MP4播放器来说，它们和视频MP3播放器最直观的区别就是MP4播放器的屏幕较大，一般在2英寸以上，而视频MP3播放器的屏幕一般在2英寸以下。
提高篇：爱可视Gmini400拆机图解
上面大家已经了解到MP4播放器的软硬件结构和常用方案，为了能制造出MP4播放器，还有必要进行第二项准备工作——拆一个MP4播放器看看内部结构。
拆解对象：法国爱可视（ARCHOS）公司的经典之作Gmini400，Gmini400配备的是20GB硬盘，2.2英寸26万色的TFT液晶屏显示效果极佳。
拆解工具：平口小镊子和尖嘴小镊子各一把，钟表螺丝刀（图1）。
一、拆解Gmini400
在拆解前要把手上的静电放掉，最好洗洗手，还有什么需要注意的？当然是关闭Gmini400的电源！
1.在Gmini400外壳底部有两颗Φ1.0mm的小螺丝，取下这两颗螺丝就能卸去铝合金后盖，去掉后盖以后，电池就可以移开了，硬盘赫然“浮出水面”。硬盘通过插针连接在电路板上，拔出硬盘下面便是电路板（图2）。
2.电路板由五颗螺丝固定在前面板上，移除这五颗螺丝就可以取下电路板了，但这时液晶屏还通过排线与电路板连接着，要小心别折断了纤细的排线，图3中的两条线为电池正负极连接线。
3.图4是取下排线之后的液晶屏，在与面板的接触边缘进行了特殊的防尘处理。
4.电路板正面，集中了主要的芯片和接口，可以看到各种芯片、贴片元件及走线布局整齐合理，功能分区清晰，整个PCB板做工精细。电路板反面，所有按键均安装在这一面，元件焊点饱满均匀圆润。
5.铝合金面板中央是液晶屏的安装位置，面板上使用了一块加厚的耐磨玻璃用以保护LCD屏。按键橡胶均采用做工细腻的硅橡胶制成，拆下来拿在手中细细品味，犹如欣赏一件精雕细琢的工艺品。下面来一张元件全家福（图5）。
二、瞧瞧Gmini400的PCB板
看了Gmini400的主要元件后，再来看看Gmini400的PCB板上的主要元件，其中一些元件可决定了Gmini400 的性能。图6标出了电路板上所有主要芯片和功能型元器件等IC的位置。
1.主控芯片TMS320DM270
Gmini400采用的主控芯片是美国芯片制造商Ti（Texas Instruments）的TMS320DM270，该芯片实际上是一枚双内核处理器，集成了80MHz 的32位ARM7微处理器和90MHz 的TMS320C54X数字信号处理器，另外还有16KB图像缓存，支持CF/SD/MS存储卡接口以及USB控制器。
2.内存芯片48LC8M16A2
Gmini400的内存芯片使用的是一枚美光（MT）原厂TSOP封装的内存颗粒，颗粒编号为MT 48LC8M16A2-75，生产批次为2004年第20周，工作频率为100MHz。
3.固件存放芯片39VF800A
Gmini400采用SST（Silicon Storage Technology）的39VF800A芯片存放固件（相当于MP4播放器的操作系统），这是一枚容量为1MB的闪存芯片。
4.音频编解码芯片AIC23BG
AIC23BG是一枚高性能低功耗立体声音频编解码芯片，内置输出功率放大器，支持Mic in和Line in两种输入方式。
5. CY7C68300A控制芯片
由于Gmini400使用的主控芯片TMS320DM270并不支持USB2.0和IDE设备的控制，因此USB2.0接口和微硬盘的控制都是通过CYPRESS公司的CY7C68300A控制芯片来实现的。
6.低压供电芯片LCX245
Gmini400采用了两组共6枚LCX245低压供电芯片，以稳定地提供3.3V和5V电压，因此，Gmini400在硬盘和CF卡读写以及USB连接的稳定性方面相当出色，这一点给人印象深刻。
7. LCD显示控制芯片LC4032C
LC4032C是TFT LCD显示控制芯片，它可提供高分辨率下的4:3和16:9等多种显示模式，其回放速率和显示效果均优于UPS051芯片。
8.谐振器AT 27000/24000
Gmini400还采用了两枚AT型石英晶体谐振器，分别为主控芯片和LCD提供稳定的时钟频率，型号分别为AT 27000（27MHz）和AT 24000（24MHz）。
分析篇：DIY MP4播放器可行吗
看完MP4播放器的内部结构，也许你觉得并不复杂啊，自己DIY一台如何，想过吗？呵呵，其实DIY MP4播放器并非很难的事情，由于DIY有风险，为了降低风险，我们可以先来DIY一台闪存型MP4播放器试试看，这样即使失败了，付出的代价也比较小，毕竟闪存型MP4播放器的元器件成本比硬盘型MP4播放器低很多。
一、闪存型MP4播放器的结构
要DIY闪存型MP4播放器，就得先弄清楚其内部结构，看看它采用了哪些元器件等。其实闪存型MP4播放器和硬盘型MP4播放器的内部结构大同小异，它们采用了相似的芯片方案，只是采用的存储介质不一样，闪存型MP4播放器采用闪存芯片作为存储介质，而硬盘型MP4播放器则是采用微硬盘作为存储介质。由于驱动微硬盘更耗电，加上微硬盘和PCB板的连接方式与闪存芯片和PCB的“连接”方式不一样，因此就导致了相关的电路结构不一样，也导致了PCB板上的布线不一样。
闪存型MP4播放器有哪些主要的元器件呢？首先PCB板是必需的，所有元件都必须插接在PCB板上，而PCB板的布线方案又是由采用的芯片方案、存储介质、液晶屏等等决定的；其次是解码芯片，与硬盘型MP4播放器一样，在前面提到的所有芯片方案都可用于闪存型MP4播放器上；第三是FLASH芯片，这是用户可任意存储和删除数据的地方；第四是固件存储芯片，所谓固件存储芯片就是存放底层软件和音视频播放软件的地方；第五是液晶屏幕，这是MP4播放器上的主要部件之一；第六是电池和外壳。另外，MP4播放器上还有很多小的元件，包括各种充电稳压元件和各种电容电阻，以及二极管、发光二极管、电感、麦克风元件、开关按键和插座等，据统计，一台闪存型MP4播放器上有270多个元器件。
二、DIY闪存型MP4播放器可行吗
也许一听到270多个元件你的头就大了，但DIY是一种乐趣，试想亲自动手把如此多的元件组装到一起，再看到屏幕上的影像显示出来，那种成就感是无法言表的。当然，自己布线设计PCB板就太专业了，加上个人用户没有相关的制作设备，因此DIY闪存型MP4播放器还是从成品PCB板开始吧。
1.闪存型MP4播放器全能DIY
如果你是超级老鸟，具有超强的动手能力和深厚的电子元器件知识，就从空白PCB板（图1）开始吧。首先你得弄清楚所购买或定做加工的PCB板的电路原理，所能支持的芯片方案和其它各种元器件，需要哪些规格型号的电容、电阻、二极管等等元件。一般在购买或者定做PCB板时都可以向商家索取相关的电路图和元器件布置图。
工程师提示
全能DIY主要有以下几个难点：
A.270多个细小元件，识别和管理有一定难度，需要相当强的耐心和细心；
B.对焊接工艺必须相当熟悉，最好不要有一点失误；
C.熟悉电路图，熟悉元器件的型号，知道如何购买和接插；
D.测试相关电路，把MP4播放器的固件刷进固件芯片。
从以上列举的难点可以知道，这种形式的DIY方式难度是相当高的，它要求操作者必须具有相当强的动手能力和深厚的电子电路知识。不过也别被吓着了，DIY MP4播放器还有捷径可走啊。
2.菜鸟也DIY闪存型MP4播放器
在珠三角和长三角地区，电子元件加工厂“多如牛毛”，其实从空白的PCB板到PCB板半成品这个过程，已经有电子加工厂替我们完成了。这些闪存型MP4播放器的PCB板半成品（图2）除了没有闪存芯片外，其他元器件（包括解码芯片、固件存储芯片等等）都有，用户购买这种PCB板半成品后，只须再买一片闪存芯片，焊到PCB板的空位上就OK了，就连刷MP4的固件这个步骤厂商都替你完成了。当然购买的时候，一定要问清楚该PCB板半成品支持多大容量的闪存，是否支持存储卡扩展，如果有电路图等附件，一定要索取，必要的时候可以参考。
由于当前在市场上可购买到的闪存型MP4播放器的PCB板半成品，均是2.5英寸闪存MP4播放器使用的，因此与之搭配的，还要购买2.5英寸的TFT屏幕和电池（图3）。还有一个部件就是外壳，对于外壳，如果你想打造外观有个性的MP4播放器的话，完全可以依照PCB板和液晶屏的尺寸，自己定做一个很酷的外壳，不过这样看上去也许会有点粗糙。如果你想让它和市场上的产品一样漂亮好看的话，就买个尺寸合适的外壳。
工程师提示
这种DIY方式的难点：将闪存芯片焊接到PCB板上。
这种DIY方式和上面的方式相比，无疑难度低多了，相信每个动手能力稍强的朋友都可以自己打造闪存MP4播放器，至于焊接闪存芯片，大不了找个专业点的朋友帮帮忙，剩下的工作自己就可以搞定了。
三、采购和成本分析
当前，购买一台128MB容量的闪存型MP4播放器要699元左右，有的还不一定能插卡扩展容量。而自己DIY闪存型MP4播放器不但可以加大板上的芯片存储容量（比如选择256MB的闪存芯片），还可插卡扩大存储容量。究竟DIY一台闪存型MP4播放器需要多少钱呢？下面就以DIY一台公版的闪存型MP4播放器为例谈谈（目前市场上能买到的PCB板半成品主要用于公版闪存型MP4播放器上）。
对于第一种全能DIY方式，由于要购买的元件太多，不太好一件一件计算成本。其实这两种DIY方式的成本是差不多的，这里就算算第二种DIY方式所需要的元器件的成本：一片PCB板半成品的价格在230元左右，一片256MB的闪存芯片的价格在98元左右，一块2.5英寸的TFT液晶屏幕的价格在150元左右，一块1800mAh的电池的价格在20元左右，如果你还需要购买一套完整的外壳（图4），价格在30元左右。这样，购买元器件的费用就在528元，而且在购买时还可以砍价。
工程师提示：在购买公版的PCB板半成品时，一定要仔细检查做工如何，向商家问清采用了何种芯片方案，可支持的板上闪存芯片容量最大是多少，是否支持插卡扩展，最大支持多大容量的什么类型的存储卡，有条件的可当场试试，或者让经销商承诺有问题的包换。
购买时还要问问商家，看有没有电路图或者元器件图，有的话一定要保存好，这样必要时可以参考。目前在深圳的赛格数码市场就有这种PCB板半成品出售，感兴趣的朋友可以去看看。
闪存芯片的价格变化比较大，有时每半天价格就有变化，购买时一定要多问几家，这样才能有机会买到最便宜的。另外购买2.5英寸的TFT液晶屏时，一定要仔细检查，看有没有坏点，由于购买的是零部件，不能点亮试看，只能和商家约定，坏点有三个以上就要换。购买液晶屏幕时一定要先把PCB板半成品带去，看看PCB板半成品上的液晶屏插座与TFT液晶屏的信号线接头是否对应。2.5英寸的TFT液晶屏幕、1800mAh的电池、256MB闪存芯片和外壳等在深圳的赛格数码市场都可以买到。
实战篇：MP4播放器自己造
由于MP4全能DIY方式难度太大，一般的读者不可能实现。这里就以第二种DIY方式（即从PCB板半成品开始）为例，看看如何DIY一台闪存型MP4播放器。
原始材料：
1.一块2.5英寸的公版PCB板半成品，采用凌阳（SunPlus）SPCA536主芯片和SAA713M音视频解码芯片，固件芯片采用三星Kas281632F闪存芯片；
此为焊上去的闪存芯片
2.一片256MB的东芝NVG闪存芯片；
3.一块2.5英寸的TFT液晶屏幕；
将电池的输出线焊接到PCB板上的正确位置
4.一块1800mAh的电池；
5.一套成品外壳材料（也可自己设计）。
所需工具：根据经验，最好使用质量较好的30瓦左右的尖嘴烙铁，同时采用优质低熔点焊锡丝，最好在极短的时间（1～2秒）内焊好一只针脚，瓦数过低的烙铁反而会使焊接时间延长，造成元件温度过热而影响元件品质甚至被损坏。其他一些必备的工具和材料包括数字万用表、吸锡器、镊子、刀片、焊锡丝、酒精等。
工程师提示：在焊接针脚较多的IC时，绝对禁止长时间连续操作，这样做的后果是相当严重的！焊接时还要注意焊点要均匀、饱满，不能虚焊、不能堆锡，更不能短路。还需要注意的是，所有IC的针脚都不要用手去直接触摸，在焊接的时候要使用外壳接地的电烙铁，以防静电造成损坏，特别是在北方地区，干燥的天气会让人带上强烈的静电。
1.准备好工具和材料，弄清楚元件的焊接位置，加热电烙铁做好准备。
2.将闪存芯片焊接在PCB板的相应空位上。
工程师提示：这步一定要小心，由于针脚很多，一定要快、准，干净利落，不要出现虚焊、堆锡或短路现象；焊接水平一般的读者可找高水平的朋友帮忙。
3.弄清楚电池输出的两极应分别焊接在哪个位置，将电池输出的两条线焊接在相应的位置，这个比较简单。
4.将2.5英寸TFT屏幕的信号线端与PCB板上的相应插座连接即可。
5.开机看看屏幕是否有显示了，如果出现开机画面，说明初步成功了。
6.将没有外壳的MP4播放器与PC连接，看看存储器的容量，是否可以拷贝数据文件。
7.再将没有外壳的MP4播放器与电视连接，试试看其视频输出功能是否正常。
8.如果所有功能都正常了，就可以将这些部件装进自己DIY的外壳或者购买的公版外壳里，注意按键和插口一定要露出来，不然使用起来可不方便。
总结
只有想不到，没有做不到。
以空白PCB元件为起点的DIY确实困难，但是咔咔数码玩家已经验证：利用市场已有的PCB板半成品元器件，经过前期认真的知识储备和工艺训练，一般人也能制作出闪存型MP4播放器。
先弄清楚MP4播放器的原理和构成，再弄清楚MP4播放器由哪些元器件构成，这些元器件在哪儿能买到，成本是多少，DIY一台MP4播放器也不是难事。当然，根据“能者多劳”的原则，如果你觉得自己的水平还可以，可以选择难度较大的DIY方式，如果你想减小风险，减小DIY的难度，从半成品元器件开始DIY是最好的办法，这样既能体会DIY的乐趣，又能节约资金，降低风险。按照这样的原则，只要市场上有支持3.5英寸的硬盘型MP4的公版PCB板的半成品出售，要DIY硬盘型MP4播放器也不是难事，相信个人能DIY硬盘型MP4播放器的时间已不远了。