CN114466231B - 接收和播放硬件来源的方法、电子设备和显示装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及智能电视技术领域，特别涉及一种接收和播放硬件来源的方法、电子设备和显示装置。所述一种接收和播放硬件来源的方法，包括步骤：通过与TV输入框架相对接设置的硬件抽象层采集硬件输入数据；以及通过所述TV输入框架将与所述硬件输入数据相对应的显示数据发送至目标端以进行显示。以上方法中，采集的输入数据并非直接用DRM显示接口进行显示，而是通过自设置的硬件抽象层进行传输，通过软件层面进行显示，使得录屏接口可被使用。

Description

接收和播放硬件来源的方法、电子设备和显示装置
技术领域
本发明涉及智能电视技术领域，特别涉及接收和播放硬件来源的方法、电子设备和显示装置。
背景技术
Android TV输入框架提供了一种统一的方法，其既可以接收和播放硬件来源(例如HDMI端口和内置调谐器)中的直播视频内容，也可以接收和播放软件来源(例如通过互联网在线播放的内容)中的直播视频内容。
借助此TV输入框架，开发者可以通过实现TV输入服务来定义直播TV输入来源。如图1所示，此服务会向TV Provider发布频道和节目列表。电视设备上的直播TV应用会从TVProvider获得可用频道和节目列表，并将其显示给用户。当用户选择特定频道后，直播TV应用会通过TV输入管理器为关联的TV输入服务创建一个会话，然后告知TV输入服务调到所请求的频道，并将内容播放到TV应用所提供的显示Surface。
TV输入框架旨在让用户能够访问各种直播TV输入来源，并将它们整合在单一界面内，以供用户浏览、观看和欣赏内容。为用户的内容开发TV输入服务有助于用户在电视设备上更方便地访问内容。
然而现有的TV硬件输入来源，无法支持多个格式数据的输入，无法做到对不同格式的输入数据的兼容。此外，市场上的电视机为了提高效率将采集的数据直接用DRM显示接口显示输入数据，导致了无法使用录屏功能。
发明内容
本申请提供了接收和播放硬件来源的方法、电子设备和显示装置，其能够让TV输入框架在接收和播放软硬件来源中的直播视频内容的同时支持录屏功能的使用。
在第一方面，提供接收和播放硬件来源的方法。该方法包括：通过与TV输入框架相对接设置的硬件抽象层采集硬件输入数据；以及通过所述TV输入框架将与所述硬件输入数据相对应的显示数据发送至目标端以进行显示。
在一些实施例中，通过所述TV输入框架将与所述硬件输入数据相对应的显示数据发送至目标端以进行显示包括：在所述TV输入框架中申请图形缓冲区；将所述图形缓冲区跨进程映射至所述目标端；将所述显示数据填充至所述图形缓冲区；以及通过所述目标端基于所述显示数据进行显示。
在一些实施例中，该方法还包括：响应于数据输入源切换指令，通过所述硬件抽象层对切换后的数据源信息进行监听，以判断所述TV输入框架是否兼容切换后的数据源；以及若所述TV输入框架兼容切换后的数据源，则直接将来自所述数据源的显示数据发送至所述目标端。
在一些实施例中，该方法还包括：响应于HDMI线拔插指令，当HDMI线拔出时，所述TV输入框架暂停接收数据；当HDMI线插入时，所述TV输入框架重新接收数据并显示。
在一些实施例中，通过与TV输入框架相对接设置的硬件抽象层采集硬件输入数据包括：通过以直接存储器访问的方式将上层缓冲区的文件描述符映射给所述硬件抽象层的采集接口的采集缓冲区。
在一些实施例中，该方法还包括：获取所述TV输入框架支持的所有数据格式；判断当前硬件输入数据的格式是否为所述TV输入框架直接支持的数据格式；以及若是，则获取当前输入的硬件的设备信息，并发送所述设备信息至所述TV输入框架，所述设备信息包括设备格式、设备分辨率。
在一些实施例中，该方法还包括：使所述TV输入框架对不同预设格式的数据进行兼容性适应。
在一些实施例中，通过与TV输入框架相对接设置的硬件抽象层采集硬件输入数据包括：通过所述硬件抽象层的V4L2标准视频采集接口采集数据。
在第二方面，提供一种电子设备。该电子设备包括：存储器，被配置为存储指令集；以及处理器，被配置为执行所述指令集以执行上述所提及的接收和播放硬件来源的方法。
在第三方面，提供一种显示装置。该显示装置包括上述所提及的电子设备，并且所述显示装置包括Android TV应用。
根据本公开的实施例，在接收和播放硬件来源的方法中，采集的输入数据并非直接用DRM显示接口进行显示，而是通过TV输入框架相对接设置的硬件抽象层采集硬件输入数据，通过软件层面进行数据的传输与显示，使得录屏接口可被使用。
进一步地，TV输入框架对不同预设格式的数据进行兼容性适应。可做到即便是采集4k 60帧的硬件输入不卡顿，适配不同的格式。
上述发明内容相关记载仅是本申请技术方案的概述，为了让本领域普通技术人员能够更清楚地了解本申请的技术方案，进而可以依据说明书的文字及附图记载的内容予以实施，并且为了让本申请的上述目的及其它目的、特征和优点能够更易于理解，以下结合本申请的具体实施方式及附图进行说明。
附图说明
附图仅用于示出本申请具体实施方式以及其他相关内容的原理、实现方式、应用、特点以及效果等，并不能认为是对本申请的限制。
图1为背景技术所述Android TV输入框架原理示意图；
图2是示出根据本公开的实施例的接收和播放硬件来源的方法的流程图；
图3是示出根据本公开的实施例的接收和播放硬件来源的方法的示意图；
图4是示出根据本公开的实施例的接收和播放硬件来源的方法的流程图；
图5是示出根据本公开的实施例的电子设备的模块示意图；
图6是示出根据本公开的实施例的显示装置的模块示意图。
具体实施方式
为详细说明本申请可能的应用场景，技术原理，可实施的具体方案，能实现目的与效果等，以下结合所列举的具体实施例并配合附图详予说明。本文所记载的实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范围。
在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中各个位置出现的“实施例”一词并不一定指代相同的实施例，亦不特别限定其与其它实施例之间的独立性或关联性。原则上，在本申请中，只要不存在技术矛盾或冲突，各实施例中所提到的各项技术特征均可以以任意方式进行组合，以形成相应的可实施的技术方案。
除非另有定义，本文所使用的技术术语的含义与本申请所属技术领域的技术人员通常理解的含义相同；本文中对相关术语的使用只是为了描述具体的实施例，而不是旨在限制本申请。
在本申请的描述中，用语“和/或”是一种用于描述对象之间逻辑关系的表述，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，表示：存在A，存在B，以及同时存在A和B这三种情况。另外，本文中字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的逻辑关系。
在本申请中，诸如“第一”和“第二”之类的用语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的数量、主次或顺序等关系。
在没有更多限制的情况下，在本申请中，语句中所使用的“包括”、“包含”、“具有”或者其他类似的表述，意在涵盖非排他性的包含，这些表述并不排除在包括所述要素的过程、方法或者产品中还可以存在另外的要素，从而使得包括一系列要素的过程、方法或者产品中不仅可以包括那些限定的要素，而且还可以包括没有明确列出的其他要素，或者还包括为这种过程、方法或者产品所固有的要素。
在本申请中，“大于”、“小于”、“超过”等表述理解为不包括本数；“以上”、“以下”、“以内”等表述理解为包括本数。此外，在本申请实施例的描述中“多个”的含义是两个以上(包括两个)，与之类似的与“多”相关的表述亦做此类理解，例如“多组”、“多次”等，除非另有明确具体的限定。
如前面提及的市场上的电视机为了提高效率将采集的数据直接用DRM显示接口显示输入数据，则导致了录屏功能无法使用。而在实际的场景应用当中，对于很多的视频资源，用户是有录屏的需求的，故此如何在保证TV输入框架可以接收硬件和软件来源并对其进行播放的基础上，同时又兼顾到录屏功能则成了亟需解决的技术问题。
本实施例的核心技术思想在于通过自行开发与Android TV输入框架对接的硬件抽象层(HAL层)，通过HAL层直接把显示数据送给Surface，使用Surface呈现视频。因其通过软件层面对数据进行传输，则使得其可以在保证TV输入框架可以接收硬件和软件来源并对其进行播放的基础上，同时又兼顾到录屏功能则成了亟需解决的技术问题。
下文中将参考示例性实施例并且结合附图详细描述根据本公开的实施例的具体实施方式。
图2是示出根据本公开的实施例的接收和播放硬件来源的方法200的流程图。如图2所示，一种接收和播放硬件来源的方法200包括以下步骤S201和步骤S202。
在步骤S201，通过与TV输入框架相对接设置的硬件抽象层采集硬件输入数据。所设置的硬件抽象层(HAL层)对接Android TV输入框架，并且接收来自硬件的输入数据。
在步骤S202，通过所述TV输入框架将与所述硬件输入数据相对应的显示数据发送至目标端以进行显示。显示数据可以是视频数据，用于在目标端上显示对应的内容。在一些实施例中，显示数据可以是从硬件输入数据中提取的内容数据。在其他实施例中，显示数据可以是硬件输入数据本身。
以上方法200可应用在一种电子设备上，所述电子设备包括但不限于：网络设备、嵌入式设备、可编程设备、智能移动终端等。实际产品呈现中，可呈现为芯片或独立硬件模块，其中芯片可设置在目标端设备内。在一些实施例中，目标端为可显示输入数据的硬件设备，例如，Android TV设备。故产品呈现中可为一内置于Android TV设备内的芯片，或者是独立于Android TV设备的硬件模块。
根据本发明的实施例，采集的输入数据并非直接用DRM显示接口进行显示，而是通过自设置的HAL层进行采集，并通过软件层面进行显示，使得录屏接口可被使用。
在一些实施例中，步骤S202具体还包括：在所述TV输入框架中申请图形缓冲区；将所述图形缓冲区跨进程映射至所述目标端；将所述显示数据填充至所述图形缓冲区；以及通过所述目标端基于所述显示数据进行显示。其大致示意图如图3所示。
在一些实施例中，使用Surface和ANativeWindow实现硬件输入数据的显示。主要的操作核心步骤如下。
首先，配置即将申请的图形缓冲区的宽高和颜色空间。若忽略了这个地方，画面将用默认的值显示，将造成显示不对。Surface显示三个地方，双端队列缓冲区(dequeBuffer)、映射器(mapper)、队列缓冲区(queue_buffer)。
设置宽高以及颜色空间。
依据以上配置申请图形缓冲区。
随后，将申请到的图形缓冲区跨进程映射到用户空间。
填充视频数据到图形缓冲区。
然后，基于视频数据进行显示。
以下通过从开机至画面呈现整个过程来对一种接收和播放硬件来源的方法200进一步展开详细说明。
首先因现有的TV硬件输入来源，要么不支持4k 60帧，要么不支持Android录像框架，需要自己去编码保存，增加开发难度。不能自适应HDMI发送端的格式和分辨率。没有支持Android TV输入框架，不能更好的给TV应用提供接口，增加开发难度，也无法使用TVINPUT输入框架的特性。
故此在本实施例中，TV输入框架对不同预设格式的数据进行兼容性适应。以确保不同格式数据传输进来即可对其进行兼容性显示，避免额外编码处理，降低开发难度。
其次优选地，在本实施例中，通过HAL层的V4L2标准视频采集接口采集数据。
接着以下从开机至显示对以上方法200展开说明。
在一些实施例中，该方法还可以包括：获取所述TV输入框架支持的所有数据格式；判断当前硬件输入数据的格式是否为所述TV输入框架直接支持的数据格式；以及若是，则获取当前输入的硬件的设备信息，并发送所述设备信息至所述TV输入框架，所述设备信息包括设备格式、设备分辨率。
更具体地，响应于开机指令，Android输入框架会查询是否有可以连接的输入硬件，HAL层会打开dev节点，查找video的节点。打开该节点后使用VIDIOC_QUERYCAP查询设备属性，获取设备名称和设备支持的操作，通过名称判断是否为硬件输入设备。若为硬件输入设备，通过VIDIOC_ENUM_FMT获取查询并显示当前硬件输入设备所有支持的格式，判断其支持的格式是否是显示框架直接支持的格式。通过VIDIOC_TRY_FMT，查询当前输入的硬件设备信息，设备信息包括但不限于：设备格式、设备分辨率。把这些信息通知到TV输入框架，系统读取到该信息会决定是否显示TV应用到主界面，供用户打开。
用户在主界面打开TV应用，系统跟踪之前获取的分辨率，格式等信息。通过ANativeWindow相关接口申请图形缓冲区的宽高、颜色空间、用法、模式、几块缓冲区等。
Android TV输入框架使用buffer_handle_t，显示框架用来跨进程共享缓冲区，该数据结构就是显示框架用来内存分配和管理的私有数据结构。将上层申请的缓冲区传输给HAL层使用。
HAL层通过VIDIOC_REQBUFS向驱动申请内存，通过VIDIOC_QUERYBUF把分配的数据缓存转换成物理地址，通过VIDIOC_QBUF将申请到的帧缓冲全部放入视频采集输出队列，通过VIDIOC_STREAMON开始采集视频数据。通过以直接存储器访问(DMA)的方式将上层缓冲区的文件描述符映射给所述硬件抽象层的采集接口的采集缓冲区。在本实施例中使用DMA方式直接将上层缓冲区的文件描述符(fd)映射给V4L2的采集缓冲区，所以不需要数据硬件地址转虚拟地址，也不需要拷贝一次，提高了效率。
上层启动专门线程；申请显示图形缓冲区，HAL层启动线程，用V4L2接口采集硬件输入数据，并把数据通过上述的buffer_handle_t传输到框架层；框架层显示。
在一些实施例中，当硬件输入源进行切换，即硬件输入设备发生拔插时，还包括步骤：响应于数据输入源切换指令，通过所述硬件抽象层对切换后的数据源信息进行监听，以判断所述TV输入框架是否兼容切换后的数据源；以及若所述TV输入框架兼容切换后的数据源，则直接将来自所述数据源的显示数据发送至所述目标端。通过该方法可预先判断输入的数据源是否可兼容显示，若不能兼容，可预先做处理，提高显示效率。
在一些实施例中，该方法还可以包括：为了响应拔出后再插入，可以重新显示。响应HDMI线拔插指令，当HDMI线拔出时，HAL层暂停接收数据，执行VIDIOC_STREAMOFF；当HDMI线插入时，HAL层重新接收数据并显示，执行VIDIOC_STREAMON。
图4为以上一个TV Input服务线程的过程示意图。如图4所示，首先开启TV Input服务，创建线程，创建会话，创建Surface。随后，选择频道，进行数据接收并显示，执行各种消息处理。然后，清空Surface，释放资源。在回收资源后，停止TV Input服务。前述实施例中描述的方法在数据接收并显示、执行各种消息处理、清空Surface、释放资源等中可以被执行。
图5是示出根据本公开的实施例的电子设备500的模块示意图。所述电子设备500包括但不限于：网络设备、嵌入式设备、可编程设备、智能移动终端等。实际产品呈现中，可呈现为芯片或独立硬件模块，其中芯片可设置在目标端设备内，本实施例中的目标端为可显示输入数据的硬件设备，优选为Android TV。
如图5所示，电子设备500包括存储器502和处理器504。存储器502被配置为存储指令集。处理器504被配置为执行以下动作：通过与TV输入框架相对接设置的硬件抽象层采集硬件输入数据；通过所述TV输入框架将与所述硬件输入数据相对应的显示数据发送至目标端以进行显示。
采集的输入数据并非直接用DRM显示接口进行显示，而是通过自设置的HAL层进行采集和传输，并通过软件层面进行显示，使得录屏接口可被使用。
在一些实施例中，指令集可以包括上面描述的接收和播放硬件来源的方法中的各个动作。处理器504被配置为执行上面描述的接收和播放硬件来源的方法中的各个动作。
图6是示出根据本公开的实施例的显示装置600的模块示意图。显示装置600包括上述所提及的电子设备500。在一些实施例中，显示装置600包括：Android TV应用。
最后需要说明的是，尽管在本申请的说明书文字及附图中已经对上述各实施例进行了描述，但并不能因此限制本申请的专利保护范围。凡是基于本申请的实质理念，利用本申请说明书文字及附图记载的内容所作的等效结构或等效流程替换或修改产生的技术方案，以及直接或间接地将以上实施例的技术方案实施于其他相关的技术领域等，均包括在本申请的专利保护范围之内。

Claims (9)

1.一种接收和播放硬件来源的方法，其特征在于，包括：
通过与TV输入框架相对接设置的硬件抽象层采集硬件输入数据；以及
通过所述TV输入框架将与所述硬件输入数据相对应的显示数据发送至目标端以进行显示，使得录屏接口可被使用；
通过所述TV输入框架将与所述硬件输入数据相对应的显示数据发送至目标端以进行显示包括：
配置即将申请的图形缓冲区的宽高和颜色空间；
根据上述配置在所述TV输入框架中申请图形缓冲区；
将所述图形缓冲区跨进程映射至所述目标端；
将所述显示数据填充至所述图形缓冲区；以及
通过所述目标端基于所述显示数据进行显示。
2.根据权利要求1所述的接收和播放硬件来源的方法，其特征在于，还包括：
响应于数据输入源切换指令，通过所述硬件抽象层对切换后的数据源信息进行监听，以判断所述TV输入框架是否兼容切换后的数据源；以及
若所述TV输入框架兼容切换后的数据源，则直接将来自所述数据源的显示数据发送至所述目标端。
3.根据权利要求1所述的接收和播放硬件来源的方法，其特征在于，还包括：
响应于HDMI线拔插指令，当HDMI线拔出时，所述TV输入框架暂停接收数据；以及
当HDMI线插入时，所述TV输入框架重新接收数据并显示。
4.根据权利要求1所述的接收和播放硬件来源的方法，其特征在于，通过与TV输入框架相对接设置的硬件抽象层采集硬件输入数据包括：
通过以直接存储器访问的方式将上层缓冲区的文件描述符映射给所述硬件抽象层的采集接口的采集缓冲区。
5.根据权利要求1所述的接收和播放硬件来源的方法，其特征在于，还包括：
获取所述TV输入框架支持的所有数据格式；
判断当前硬件输入数据的格式是否为所述TV输入框架直接支持的数据格式；以及
若是，则获取当前输入的硬件的设备信息，并发送所述设备信息至所述TV输入框架，所述设备信息包括设备格式、设备分辨率。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的接收和播放硬件来源的方法，其特征在于，还包括：
使所述TV输入框架对不同预设格式的数据进行兼容性适应。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的接收和播放硬件来源的方法，其特征在于，通过与TV输入框架相对接设置的硬件抽象层采集硬件输入数据包括：
通过所述硬件抽象层的V4L2标准视频采集接口采集数据。
8.一种电子设备，其特征在于，包括：
存储器，被配置为存储指令集；以及
处理器，被配置为执行所述指令集以执行根据权利要求1至7中任一项所述的接收和播放硬件来源的方法。
9.一种显示装置，其特征在于，包括根据权利要求8所述的电子设备，并且所述显示装置包括Android TV应用。
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