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大学生实践创新训练计划 项目结题报告 项目名称： 基于树莓派(Raspberry Pi)的高清视频 播放终端的设计制作 项目负责人： 王闯 指导教师： 顾艳华 完成时间： 2015年 05月 10 日 基于树莓派(Raspberry Pi)的高清视频播放终端的设计制作 团队组成员：王闯 刘娴 王潇 李思琦 指导老师：顾艳华 窗体底端 项目实施情况 研究背景 树莓派（Raspberry Pi） 是英国剑桥大学计算机实验室研发出来的明星产品 – 卡片电脑。它的体积只有一个名片大小，基于ARM控制器，不但具有计算机主机的所有功能和接口，如网络，USB，HDMI高清视频输出接口，24针的GPIO接口等，而且自带基于开源Linux的Raspbian操作系统。树莓派卡片电脑价格适宜，体积微小，功能强大，自2012年发布第一版以来，深受全球软硬件工程师的热捧，目前全球对树莓派的使用和研究正在热烈的进行中，有许多国家正在推广，随着国内移动互联网、物联网技术的发展，树莓派以其体积合适，扩展性强等优势正在受到愈来愈多的关注和研究。 树莓派分为A型和B型，其主要区别为A型拥有256M内存而B型有512M内存且售价只有30英镑。 树莓派推出后，研究设计者只需配备简单的外接设备如显示器和键盘即可进行自由研究、设计和开发，它成本低廉，社区广泛，加之其体积优势，迅速在全球电脑爱好者，高校，社区和自由软硬件社区流行开来。爱好者们经常聚会，交流使用心得，称这类聚会为“树莓酱”（Raspberry Jam）。英国曼彻斯特、马汉莱斯、美国硅谷、新加坡等地也举办过树莓酱聚会。全球基于Raspberry Pi进行的研究了产生了大量的创意，典型的有基于树莓派的家庭自动化，超级电脑，家用VPN服务器，智能酷坦克，GPS跟踪器等等，层出不穷。 视频编解码技术是近年来的另外一个研究热点，尤其是以H.264编码的高清视频（如720P 或 1080P）技术在移动客户端，资源受限的微型客户端上的应用技术。近年来众多研究着重在移动客户端，资源受限的微型电脑平台，或嵌入式平台上的视频编解码技术等。 研究目标 基于以上研究背景，本项目基于树莓派微型卡片电脑，研究树莓派及基于其上的高清视频播放器的制作技术，本课题的研究目标主要包括以下几个方面： 研究树莓派卡片电脑的软硬件环境及其发展； 研究基于树莓派卡片电脑的应用软件设计、开发、及编程技术； 研究树莓派软硬件接口扩展技术（如GPIO扩展接口及其智能控制技术）； 研究高清（720P及以上）视频解码技术 研究跨树莓派Linux平台的软件移植技术 项目实施详情 基于实验室环境，我们搭建了如下的实验开发环境 图1 基于树莓派实现高清视频播放终端的方案设计 其中基于上图中的B型树莓派，我们连接了键盘，鼠标，网络等外部设备，将此卡片电脑配置为一台完整的计算机系统，并基于此系统构建了一台完整的交叉编译环境，其逻辑结构图如下： 图2 交叉编译环境 窗体顶端 窗体底端 项目创新点与特色 本项目的创新与特色在于： 研究新一代新型微型卡片电脑系统及其软硬件开发技术 基于资源受限的卡片电脑-树莓派开发移植高清视频播放器 移植高清视频播放解码模块FFmpeg及播放器OMXplayer到树莓派Raspbian Linux系统并充分利用其GPU指令模块 窗体顶端 窗体底端 项目成果(窗体顶端 ADM 窗体底端 项目成果形式及数量 成果一 本项目基于树莓派，实现了一个基于树莓派的高清视频播放器原型（包括硬件和软件两部分），将此原型接入符合HDMI高清视频输出的显示器，即可实现720p及1080p的高清视频播放。 成果二 关于本项目的可行性调研报告一份。 成果三 项目课题结题报告。结题文档重点描述了项目研究过程了对树莓派相关技术的研究，总结性资料，具有一定的实用参考意义。 研究体会及心得 4.1 项目技术总结 4.1.1 树莓派的发展及用途 树莓派最早诞生时，测试版的raspberry pi诞生于英国 伦敦国王大学 King’s College London 简称KCL 该学校有完善的电子开发环境，包括自己印制电路板，所以在最初版的raspberry pi在树莓派Logo左侧有该电路板的编号 KCL-8-94V-0 ，板子所用零件都是杂七杂八非生产物料提供，最初版的实物照片只在官方论坛的一些内部用户帖子中出现，市面没有流通。 ＩＴ技术发展日异月新，世界各地的技术机爱好者们同时在全球各地进行必威体育精装版的计算机技术的研究与开发，树莓派卡片电脑技术飞速发展，继2012年第一代树莓