流媒体和数字媒体处理器
引言
家庭中高速宽带连接的激增使用户能接入各种宽带使能终端设备来共享越来越多的大量丰富的媒体内容。
核心宽带技术包括数字用户线（DSL）、IP电话、无线局域网等。这些宽带技术已构成流媒体（Streaming-media)应用的主体。流媒体的应用使用户能无缝和实时享受数字内容和发生的事件。除家庭中的高速DSL和缆线所提供的好处外，宽带网络技术（如802.11无线网络）已达到用户所能接受的价格点，使得用户在家庭所连接的终端设备上共享用户文件。当今，有几百万计算机用于存储音乐文件和数码相机的图像，迅速增长的个人电视录放机（PVR）和个人录音机（PAR）产品为本地播放存储视频、图像和音频内容提供了方便的工具。网络技术使这些装置不仅仅共享流文件，而且也可用在IP机顶盒来提供所需的视频服务。
家庭网络技术的激增是驱动流媒体和宽带渗透家庭的关键。
随着网络用户寻求在媒体装置（包括PVR，PAR，数字电视）中共享内容，其市场将需要新的和创新平台来集成现有视频、音频和数据文件到新型装置中。
流媒体
高性能数字媒体技术含盖宽范围的流媒体和媒体基技术，包括音频、视频、数据集成到很多新的和不同应用中以及数字媒体内容的再成型方法。
数字媒体面临的问题是实时性能、更大的信道密度以及在有线和无线网络上同时处理音频、视频和数据流的编程灵活性。典型的数字媒体处理功能包括编码和译码媒体流、代码转换（从1种格式到另1种格式）和定标媒体流（从高位率到低位率换算），以适应不同系统级相关性。其他处理功能包括压缩、解压缩、加密分组和媒体流传送。
图1 流媒体框图
图2 TMS320DA180基网络音频播放机
图1示出流媒体框图，核心子系统包括：
?媒体处理数字引擎：支持多媒体方案和连接的数字媒体处理器或DSP。
?视频编译码器：流媒体转换为可视模拟信号。
?音频编译码器：转换DSP数字媒体输出为模拟信号。
?时钟分布电路：为刷新内部存储器模块提供定时信号。
?放大器：与编译码器相连，为音频应用和视频显示放大信号。
?接口：做为标准10/100有线接口或用另外芯片组提供Ethernet连接，如无线802.11a/b/g。网络功能也可包括1个路由器或开关芯核。可提供的其他连接有：外设USB2.0，RS-232或Firewire1394连接。
?逻辑：标准线性逻辑提供数字算法门，以简化多媒体方案。
?电源管理：把LDO和转换器集成到简化管理电源中，为系统提供电源方案。
数字媒体处理器
数字媒体处理器是流媒体和流媒体应用的关键部件。在此以TI公司数字媒体处理器为例，介绍在流媒体中的应用实例。
音频流媒体应用的网络音频处理器
TI公司的TMS320DA180网络音频处理器是为音频流媒体应用以及音频和视频结合应用设计的。它是一款单芯片音频处理器件，具有多格式音频解码（包括MP3，VMATM）和另外的音频编码功能。它集成有TMS320C54X DSP和ARM7 RISC处理器以及10/100 BT Ethernet MAC接口。它可直接接口到MII接口器件（如10/100 BT Ethernet PHY和其他的家庭网络器件）。它也可以接口到TNETW1130无线LAN芯片并使能802.11a/b/g无线网络，从远程服务器（如PC或Internet流服务器）复制音乐内容。
图2示出TMS320DA180网络音频处理器在网络音频播放机应用中的框图。网络音频播放机包括：网络音频处理器、Ethernet PHY、802.11a/b/g无线芯片组、立体声编译码器、IR接收器电路、放大电路、闪存和同步DRAM、AM/FM调谐器、双电压稳压器、显示、键盘、副低音喇叭等。
数字媒体处理器
下面简介3个数字媒体处理器应用实例。
?数字媒体适配器（流A/V）、视频电话/网络相机用数字媒体处理器TMS320DM270。其特性为：MPEG-4视频（高达30fps VGA分辨率），支持WMA、MP3和AAC编码/译码，无缝接口Compact Flash、SmartMedia、Secure Digital和Memory Stick板卡，片上88MHz ARM32位RISC微处理器、片上100MHz C54X DSP，片上180MHz可编程SIMD图像处理引擎（iMX）和预观性能等。TMS320DM270在远程音频/视频/图像播放机中的应用框图示于图3。
?视频电话、IP机顶盒、数字媒体适配器用数字媒体处理器TMS320DM342。这是一款具有SoC设计的经济型数字媒体处理器。它支持30fps MPEG-1/2/4编码（D1（720×480）分辨率），除包含DSP和ARM9 RISC处理器外，还集成有图像协处理器和硬件屏幕显示（OSD），它可以无缝接口到流行的存储器板卡。由DM342构成的数字媒体适配器/IP机顶盒示于图4。
图3 DM270在远程音频/视频/图像播放机中的应用
图4 DM342基数字媒体适配器/IP机顶盒 
图5 基于MD642的IP使能PVR
?IP机顶盒、数字媒体中心、监视系统、视频电话用数字媒体处理器TMS320DM642。这是一款高性能全软件编程的数字媒体处理器。
DM642是基于C64X VLIW DSP 芯核的数字媒体处理器，它具有5760MIPS性能（在720MHz）、适合通用视频和音频格式的多输入/输出格式的无缝接口，它能执行实时视频编码、译码和编译码器之间的代码转换。DM642基IP使能PVR框图示于图5。
结语
家庭网络技术和高速宽带连接的激增使流媒体渗透到家庭中，用户接入各种宽带使能终端设备共享越来越多的大量丰富的媒体内容。流媒体应用的关键器件是数字媒体处理器。■ （冰）