trimedia dsp芯片在視頻通信中的應(yīng)用 trimedia集成電路是philips公司新近推出的針對多媒體應(yīng)用的一種高性能dsp兼cpu，它能夠進行高質(zhì)量的視頻和音頻處理。trimedia現(xiàn)有三種型號：tm1000、tm1100和tm1300，處理器的主頻分別為100mhz、133mhz和166mhz。下面以tm1300為例，來介紹trimedia在視頻通信中的設(shè)計方法和技巧。

芯片簡介

tm1300采用bga封裝，引腳數(shù)為292，尺寸為27×27×1.55mm。tm1300提供兩部分電源：內(nèi)核電源和輸入輸出電源。內(nèi)核電源電流為1200ma，電壓為2.5v。輸入輸出電源電流為150ma，電壓為3.3v。

首先簡要介紹一下tm1300,它的結(jié)構(gòu)如圖1所示：

tm1300的核心是32位的處理器，能夠進行32位的線性尋址，尋址能力可達到4gb。同時它含有128個通用寄存器，它們不象其它dsp的寄存器那樣分段，所有的操作都可以使用這些寄存器。tm1300核心處理器采用的是vliw (超長指令字)結(jié)構(gòu)，可以在每一時鐘周期內(nèi)同時進行5個操作，vliw結(jié)構(gòu)還可以減少處理器的工作量。tm1300支持16kb的數(shù)據(jù)高速緩存和32kb的指令高速緩存，并且數(shù)據(jù)高速緩存是雙端口的，允許同時雙向接入。

tm1300有別于一般的通用dsp，它有專門的視頻接口，音頻接口，網(wǎng)絡(luò)接口和相應(yīng)的處理單元。

(1) tm1300的視頻處理單元包括：標(biāo)準(zhǔn)的視頻接口、圖象協(xié)處理器(icp)和變字長***(vld)。標(biāo)準(zhǔn)的視頻輸入輸出口使trimedia較方便地與具有ccir656接口的pal編解碼芯片互連。圖象協(xié)處理器主要用于圖象的濾波或縮放，提高處理的速度，節(jié)約處理器的資源。同樣，變字長***可以減輕trimedia用于huffman解碼的工作量，有助于高比特率的mpeg-1、mpeg-2解碼，而在低碼率的視頻通信系統(tǒng)中可以通過軟件來實現(xiàn)而無需采用硬件vld。

(2) tm1300的音頻處理單元包括標(biāo)準(zhǔn)的音頻接口，能夠與大多數(shù)串行數(shù)據(jù)的音頻adc和dac相連接，通過編程可處理大多數(shù)的串行數(shù)據(jù)協(xié)議。與視頻處理單元一樣，音頻輸入輸出單元的緩沖器都在外部的dram中，這樣可以提高數(shù)據(jù)交換速度，有利于進行實時處理。

tm1300的i2c串行總線可以工作在主從兩種模式下。作為主模式時，tm1300可通過i2c總線來配置一些外圍的芯片。作為從模式時，i2c總線從eeprom中讀出數(shù)據(jù)，tm1300上電啟動時采用這種模式，它通過i2c總線讀入一級啟動代碼，以便tm1300進一步讀入二級應(yīng)用程序，使之正常運行。

tm1300提供一個同步串口(ssi)，設(shè)計時可以靈活地使用該串口來接入各種網(wǎng)絡(luò)。既可以通過調(diào)制解調(diào)器接入模擬電話網(wǎng)，也可以接入isdn網(wǎng)。通信協(xié)議的實現(xiàn)主要通過軟件由trimedia來完成。

系統(tǒng)設(shè)計實現(xiàn)

根據(jù)tm1300的種種特征，可以利用它所提供的各種資源來靈活設(shè)計一個低碼率視頻通信系統(tǒng)。

系統(tǒng)的大部分工作都是由該dsp來完成，其中包括：視頻的編解碼，語音的編解碼，網(wǎng)絡(luò)通信協(xié)議的實現(xiàn)以及其他一些相關(guān)的工作。由于視頻通信系統(tǒng)是一種實時的系統(tǒng)，為此首先必需選擇一種實時的嵌入式操作系統(tǒng)作為操作平臺。可供選擇的嵌入式操作系統(tǒng)有很多，如os9000、psos等，用戶可根據(jù)實際需要來選擇。所有的軟件開發(fā)都是基于選定的操作系統(tǒng)之上的，系統(tǒng)實現(xiàn)框圖（如圖2）如下：

視頻部分

視頻處理主要包括視頻的編碼與解碼。設(shè)計時可留兩個視頻輸入接口，一個模擬接口，一個數(shù)字接口。模擬口設(shè)計比較方便，而數(shù)字口的設(shè)計主要是從降低成本的角度來考慮的。模擬口的視頻信號經(jīng)過pal解碼后，變成標(biāo)準(zhǔn)的ccir656 4:2:2的視頻數(shù)字信號，視頻數(shù)字信號直接送入trimedia，經(jīng)過壓縮編碼后，與編碼后的語音信號一起送入網(wǎng)絡(luò)。在接收端，trimedia將接收到的編過碼的視頻信號解碼，然后送至pal編碼芯片，最終將模擬的視頻信號輸出到顯示屏上。由于trimedia本身速率的限制，我們只能完成低碼率的視頻通信，一般視頻編解碼可采用h.261或h.263標(biāo)準(zhǔn)，這兩種標(biāo)準(zhǔn)是itu-t針對低碼率視頻通信而制定的。視頻的編解碼在整個系統(tǒng)中占用資源最多，因此在進行視頻編解碼軟件開發(fā)時，盡量優(yōu)化程序，使之占用盡可