吴天来

（广州汽车集团股份有限公司汽车工程研究院，广东 广州510640）

0 引言

随着平板电脑的普及，人们的旅行通常随身带着平板电脑，可随时用来进行音频、视频、游戏等娱乐，然而在汽车上使用平板电脑的舒适性较差，如果平板电脑上的内容可以在车载娱乐系统上展现，则可充分利用汽车音响、中控大屏幕及麦克风。因此需将平板电脑与车载娱乐系统进行相互连接。

平板电脑与车载娱乐系统互连的物理连接方法有基于USB、蓝牙、及Wi-Fi，本文基于Wi-Fi的Wi-Fi Display无线接连方法，采用Android4.2操作系统，实现将平板电脑视频投影到车载娱乐系统屏幕上及音频发送到车载音响上播放。

1 互连方法

1.1 Wi-Fi Display设备及协议栈

Wi-Fi Display（WFD）是Wi-Fi联盟开发出的一种规范，使多媒体设备之间建立和维持一个基于Wi-Fi的无线连接，并且利用这个连接推送视频、音频的在目标设备的呈现播放。

源设备（Source）：音视频数据的显示和发送源设备，用于将音视频数据通过Wi-Fi Direct发送给Wi-Fi显示设备。

首要设备（Sink）：用于显示和播放音频、视频设备。可以接收从源设备发送来的音频和视频数据，并进行播放和显示。

其中，从源设备到首要设备的音视频数据流是单向的，而播放暂停等操作控制可以是双向的，即首要设备也可以进行播放控制。

Wi-Fi Display主要协议栈包括用于源设备与首要设备进行点对点传输的Wi-Fi Direct协议，基于互联网的网络传输协议TCP/UPD IP协议，实时传输协议RTP，实时流传输协议RTSP，音频、图像信号的传输流协议MPEG2-TS，高清数字内容保护协议HDCP，视频编解码协议H.264等。

1.2 Wi-Fi Display工作流程

以视频播放为例，Wi-Fi Display工作流程大致如下：Source与Sink进行Wi-Fi Direct点对点连接，接着Source捕获视频帧，然后Source对视频帧进行H.264编码及HDCP封包和MPEG2-TS封包，然后进行RTP实时传输和TCP/IP协议传输，最终进行Wi-Fi Direct点对点传输，同理Sink对Source进行相应的逆操作，最后播放视频。

详细视频播放流程如图1所示。

1.3 Android Wi-Fi Display

Android从4.2版本开始支持Wi-Fi Display，提供相应的SDK。Wi-Fi Display架构上不需要额外增加硬件，只须有Wi-Fi支持，在Framework上Wi-Fi Display包括点对点连接网络连接服务Wi-Fi Direct(p2p)，远程屏幕显示模块Remote Display及Wi-Fi Display设置WFD Setting。 在SDK层 面 上， 类RemoteDisplay、WifiDisplayAdapter、WifiDisplayController提供对远程屏幕显示支持，类WifiDisplaySettings、WifiP2pManager、WifiP2pService提供对Wi-Fi Display设置支持。在应用上，Wi-Fi Display App可以定制Wi-Fi Display设置界面，设置选项及Sink对Source的屏幕操作控制。Wi-Fi Display架构图如图2所示。

图1 Wi-Fi Display视频播放的流程

图2 Android4.2 Wi-FiDisplay架构图

2 方法实现及优势

此方法实现需要Android4.2或以上，Wi-Fi模块需支持Wi-Fi Display协议栈。

Wi-Fi Display的优势：使用无线连接方式，摆脱传统USB有线连接的束缚，灵活方便；传输速度高达300Mb/s，视频传输延时小，播放过程流畅无卡顿感；支持多种高清视频格式及主流音频格式，视频压缩传输；相对苹果的CarPlay，Wi-Fi Display开源开放，兼容性更好；纯软件实现，无须额外添加硬件，节约成本。

3 结论

使用基于Android4.2 Wi-Fi Display无线互连方法为平板电脑及车载信息娱乐系统的互连提供方便快捷的方案，具有开放性，低成本的特点，可在车载信息娱乐系统中广泛推广。此方法克服了传统车载信息娱乐系统上的本地资源如视频、音频、游戏资源有限和平板电脑不能使用车上的音响和大屏幕的缺点，将两者优势结合在一起，提高汽车的舒适性。

［1］Wi-Fi Display Technical Specification Version 1.1,Wi-Fi Alliance 2014[Z].

［2］陈子安.基于Android平台的Wi-Fi Display Sink端的设计与实现[J].软件导刊，2013，09.

［3］王建文.基于Android4.2平台实现Miracast无缝视频共享[J].电脑知识与技术，2014，05.

［4］徐国强,师卫.多屏融合技术的研究与实现[J].计算机技术与应用，2014，01.