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英特尔助力锐宝智联构建安卓三显应用解决方案

http://www.secu.hc360.com2018年08月27日16:35T|T

    慧聪安防网讯 创立于2015年的深圳市锐宝智联信息有限公司(以下简称“锐宝智联”)一直致力于嵌入式平台工控电脑主板、系统整机等智能系统解决方案的研发、设计和生产,产品主要应用于商用POS机、金融自助终端、柜台ATM/VTM、体育彩票机、网络安全等多类工控行业产品和方案中,以其独特优势,助力各行业用户提升效率。锐宝智联汇聚众多资深的硬件工程师、Layout工程师、BIOS工程师等行业一流人才,凝聚起了一支专业的智能系统研发团队,旨在为用户提供最精良的产品体验。

    视频会议系统、教育录播系统等视频交互系统一直是备受关注的智能系统解决方案, 近年来锐宝智联也在这些方向上推陈出新,连续推出多款深受用户好评的主板、整机和ODM产品。为解决视频会议等场景中与会者无法同时获取整体、局部及电脑桌面三个维度视频图像的缺憾,锐宝智联及时推出安卓三显应用解决方案。在这一解决方案的构建过程中,它在英特尔公司的支持下,成功克服了传统的、基于ARM架构平台的安卓系统显示和处理性能不足,难以满足用户差异化需求等问题,创新地基于英特尔 Apollo Lake 平台打造了支持三显的安卓系统。这一全新解决方案在部署实施后,帮助用户赢得了更多市场,也获得了他们的一致好评。

面临挑战

    多屏用户体验需要卓越性能来实现:随着视频会议系统等应用的发展,用户希望在使用过程中体验到全方位的视听感受,引入多路显示输出技术是应对这一需求的方法,但其需要视频系统提供优异的性能支持。

    差异化用户需求亟待更多解决方案:有着不同使用场景的用户,对视频系统的主板或整机产品也有着差异化的需求,例如需根据自身API接口来选择不同平台。传统基于ARM架构产品构建的产品过于单一,不能满足用户的全部需求。

解决方案

    英特尔 Apollo Lake平台:英特尔全新Apollo Lake平台的英特尔赛扬处理器J3455,在处理性能、功耗、内置处理器显卡性能等方面都能给予使用者惊喜,可满足用户在三显应用性能上的需求,提升其使用体验。

    基于x86平台的安卓三显应用:在x86平台上部署支持三显应用的安卓系统是锐宝智联在智能系统研发方面的最新成果。它不但拥有x86平台带来强大的性能,还能满足大多数用户在安卓系统使用上的差异化需求。

成果

    新一代英特尔处理器带来良好收益:锐宝智联基于新一代英特尔赛扬处理器J3455开发的安卓三显应用解决方案,以其高性能、低功耗的表现给予视频会议系统、教育录播系统等应用以强大的支持,给用户带来良好的收益。

    多样化解决方案满足用户的差异化需求:基于x86平台的安卓三显应用解决方案让用户在ARM架构平台外有了新的选择,使用户可以根据自己的实际需求有针对性地选取最适合自己的产品,提高用户满意度。

    利用视频交互系统来提升工作、学习等场景的效率已成为人们的共识,例如视频会议系统、教育录播系统等等,通过简单的摄像头、显示屏和视频传输系统就能让人们体会到天涯若比邻的感受。但单纯的“录”和“播”的形式,已逐渐不能满足人们的需求,更多用户渴望在简单的视听效果以外,获得主讲人在电脑桌面、或者交互智能平板上的实时交互动作,例如重点标注、划线、画圈等行为。因此,以往“单屏幕+摄像头”的视频交互系统就亟待革新。

    虽然利用“Windows系统+高性能显卡”的方式可以构建三路乃至更多的显示输出,但现有的视频会议系统、教育录播系统出于体积、功耗、移动性等因素,往往都选择基于安卓系统开发的嵌入式系统,而原生安卓系统一方面不支持三路以上独立显示输出, 另一方面基于ARM架构平台的安卓系统在视频处理性能上也不尽如人意,造成可用性不足。为了向用户提供高性能、多样化的视频交互系统,锐宝智联与英特尔公司联手,基于全新的英特尔 Apollo Lake平台,特别是借助其中的新一代英特尔赛扬处理器J3455开发了安卓三显应用解决方案。

    英特尔赛扬处理器J3455内置的英特尔® HD Graphics 500(英特尔® 核芯显卡500)既提供了三路独立显示输出的能力,处理器本身强大的处理能力也可为视频交互系统的表现添光加彩。同时,在英特尔的技术助力下,锐宝智联创新地将支持三显的安卓系统成功部署到x86平台上,为用户提供了更多选择,赢得用户喝彩。

“芯”动力提供高性能

    相对于传统单屏幕、单摄像头组成的视频交互系统,具有多路独立显示输出的视频交互系统可以给用户带来更优质的使用体验,尤其是把它应用于视频会议系统、教育录播系统等行业应用时。例如在视频会议中,双方与会者往往都希望获得对方的实时视频和电脑画面,一方的用户可以将会议中另一方用户的全景和发言人特写实时画面同时展现出来,同时还能将对方笔记本电脑桌面或者交互智能平板上的内容实时显示,这样的显示方式可以让与会者有更好的参与感和更高的沟通效率。

    但多路独立显示输出一直是高端显卡具备优势的领域,要让视频交互系统具备多路独立输出的能力,所配置的显卡必须能够独立地输出多路模拟和数字视频信号,两者互不干扰;同时,系统和显卡还需具备快速分流、处理各路视频信号的能力。英特尔处理器+Windows操作系统的方案配上高端显卡,虽然可以解决多路显示输出的问题,但也带来了更大的体积、更高的功耗和更强的散热需求,因此一般都是部署在PC、工作站或者服务器上,而有着轻巧灵  便需求的视频交互系统往往都被设计成嵌入式设备,对于功耗和体积有着严格要求,很难采纳这种方案。

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    作为优异的开源操作系统,安卓系统以其灵活轻便、兼容性高,被广泛地运用于各类智能终端产品。利用安卓系统来构建视频交互方案是目前流行和成熟的方法,但原生安卓系统并不支持三路及三路以上的显示输出,同时多路显示输出也会对系统的处理能力带来更大压力。

    “要获得多路独立显示输出的能力,首先要在硬件上保证显卡能够支持,传统上只有高端的独立显卡才具备这一功能。但嵌入式设备受限于体积、功耗以及散热等因素,很难置入独立显卡,同时高端独立显卡也会给用户带来高昂的成本。其次,多路视频本身的处理过程也会耗费相当多的资源,这就需要系统配备的处理器足够强大。”锐宝智联硬件工程师王伟这样说道。

    可以看出,处理器的核心处理能力以及系统显卡性能是保证锐宝智联视频交互系统卓越表现的基石。为帮助锐宝智联解决这一问题,其合作伙伴英特尔提供了基于全新英特尔Apollo Lake 平台的新一代英特尔赛扬处理器J3455。首先,这款处理器主频为1.5GHz,智能加速后的频率可达2.3GHz,并拥有4核4线程,在处理性能上能够充分满足视频交互系统的需求;其次,在显示性能上,这款处理器集成的英特尔核芯显卡500,拥有12 个EU(Execution Unit,执行单元),支持英特尔 Quick SyncVideo和英特尔清晰视频核芯技术等先进技术,具备优秀的显示处理能力;更重要的是,它还支持三路显示接口的独立输出,使得锐宝智联构建安卓三显应用产品成为可能。最后,该款处理器的TDP(Thermal Design Power,散热设计功耗)仅为10瓦,是低功耗嵌入式产品的上佳之选。

给予用户更多选择

    出于功耗等方面的原因,很多采用安卓系统的产品都基于ARM架构平台构建,在为用户带来低功耗优势的同时,也挤压了用户的选择面。基于提升性能,给予用户更多的选择空间,让用户感受到差异化的产品体验等方面的考虑,锐宝智联大胆地采用“x86平台+ 安卓系统”的模式来构建新的产品方案,使其支持三显应用。一方面,这一方案可以直接部署安卓系统,并可继承原有的安卓软件, 无需重构。另一方面又可以在x86平台部署Window系统,令同一套设备同时满足不同的产品线,提高产品的可用性。

    要实现这一设想却并非易事,首先需要将安卓系统迁移至x86平台上并保证其平稳高效的运行,其次需要修改原生安卓系统,使其支持三显应用;最后还需要对上层应用在基于x86平台的安卓系统上的高效运行进行充分的测试和验证。

    这一创新的思路获得了英特尔的认同,并给予其全方位的技术支持。在项目评估阶段,双方的工程师就在一起进行了严谨而热烈的讨论,就方案所涉及场景的各种可行性进行了细致的预研。首先就安卓系统在x86平台上的部署,这就需要为英特尔® 赛扬® 处理器J3455丰富的外部接口(如图二所示)在安卓系统中的顺利实现提供相应的驱动。

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    其次,安卓三显在实际使用场景中的应用需求也被详加推敲。例如在教育录播使用场景中,需要一路画面显示授课老师的教学过程,一路画面播放授课用的电脑教案,另一路画面播放学生回答问题的整个过程。这三路画面需要独立显示,互不干扰。而传统安卓系统一般仅支持单路显示输出或双路同步输出,这显然无法满足用户的需求,这就需要在系统层面打通多条独立的显示通道来予以支持。

    解决以上问题的关键因素之一是更新安卓系统的底层驱动。因此在提供了英特尔赛扬处理器J3455之外,英特尔工程师还支持锐宝智联共同解决了整个方案中的最大难点:底层驱动更新。

    众所周知,安卓系统是基于Linux内核构建的操作系统,作为Linux开源体系中最重要的贡献者之一,英特尔长久以来一直为Linux系统持续提供各类底层驱动,英特尔工程师团队也深谙Linux底层驱动开发之道。在英特尔工程师的帮助下,锐宝智联评估并验证了更新安卓系统底层驱动的可行性,并在参考了英特尔给出的双显示例代码后,成功更新安卓系统的底层驱动,并打通安卓系统各个显示通道,成功实现了三显功能。

    在将安卓系统迁移至x86平台上并使之实现三显功能后,锐宝智联对其进行了严格的测试,包括在视频会议系统、教育录播系统、庭审录播系统等用户场景中进行部署、测试和验证。来自用户的反馈表明:这一产品可以给用户提供清晰、流畅和全方位的视频体验。

    通过引入基于全新英特尔 Apollo Lake平台的新一代英特尔赛扬处理器J3455,锐宝智联基于x86平台的安卓三显应用产品以其高性能和差异化的特性获得了用户的良好反馈。基于此,锐宝智联正计划在未来与英特尔加强合作,在自己的产品和方案中导入更多英特尔创新技术和产品,例如在视频会议领域引入英特尔Unite技术;在网络安全领域引入英特尔® DPDK技术;在新的产品和系统中引入英特尔新一代酷睿处理器等,这些更为先进的产品技术带来的更优加成效果,必将帮助锐宝智联为用户提供更多且具备更佳应用体验的智能系统产品。

责任编辑:陈志勇

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