例如一個(gè)早期的視頻會(huì)議設(shè)備采用H.261編碼視頻,在H.263出現(xiàn)后,最好是改用H.263標(biāo)準(zhǔn),而且也許很快就會(huì)采用H.264 作為視頻會(huì)議的編碼標(biāo)準(zhǔn)。這就存在兩個(gè)要求,一是設(shè)備的更新?lián)Q代,二是多種標(biāo)準(zhǔn)的轉(zhuǎn)換。對(duì)于用固定的專用芯片實(shí)現(xiàn)的設(shè)備,這兩條都難以達(dá)到。但如果采用 DSP作為核心處理器,只需更新軟件就可以達(dá)到第一個(gè)要求,增加部分功能軟件,可以適度滿足第二個(gè)要求。
正是考慮這種需要,一種新型的DSP芯片-媒體處理器(Media Processor)應(yīng)運(yùn)而生,并很快得到業(yè)界的廣泛關(guān)注。飛利浦、ADI、TI等半導(dǎo)體供應(yīng)商都十分看好媒體處理器市場(chǎng),并推出了具有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品。高處理能力芯片的出現(xiàn)給視頻會(huì)議帶來(lái)更小的延遲和更高的幀頻。例如TI公司的TMS320 DM642、飛利浦的Trimedia和Equator的MAPCA,它們集成了豐富的多媒體信號(hào)接口,針對(duì)多媒體信號(hào)的特點(diǎn)優(yōu)化了處理器結(jié)構(gòu),甚至內(nèi)嵌了特殊協(xié)處理器用于進(jìn)行專門(mén)操作,緩解通用處理器的壓力,例如視頻編碼中的變長(zhǎng)編解碼(LC/VLD)。
媒體處理器提供了完全可編程的多媒體設(shè)備的實(shí)現(xiàn)工具。媒體處理器繼承了通用DSP芯片的特點(diǎn),針對(duì)多媒體應(yīng)用擴(kuò)充了各種接口功能,優(yōu)化了中央處理器結(jié)構(gòu)。盡管媒體處理器出現(xiàn)的時(shí)間不長(zhǎng),但已得到廣泛關(guān)注,可以預(yù)見(jiàn)媒體處理器將會(huì)快速應(yīng)用到多媒體設(shè)備制造業(yè)中!
中星微電子公司的多媒體芯片SoC平衡了集成度、靈活性、成本和功耗等多方面要求。目前其應(yīng)用于視頻會(huì)議系統(tǒng)中的多媒體芯片產(chǎn)品有 VC0301P、VC0302和VC0321。該公司的副總裁俞青介紹說(shuō),中星微電子的多媒體芯片可以支持目前主流的各種音頻和視頻算法, 并支持從無(wú)線多媒體到高端視頻會(huì)議等一系列應(yīng)用。在PC平臺(tái)上,中星微電子與微軟合作,最近推出基于USB2.0的視頻即時(shí)通訊系統(tǒng),使視頻質(zhì)量和系統(tǒng)穩(wěn)定性上了一個(gè)新臺(tái)階。
針對(duì)視頻會(huì)議等多媒體應(yīng)用,飛利浦推出數(shù)字媒體處理器PNX1500,這是一款系統(tǒng)級(jí)芯片(SoC)。據(jù)飛利浦半導(dǎo)體公司高級(jí)媒體處理組市場(chǎng)總監(jiān)Jan Koene介紹,“最新產(chǎn)品Nexperia PNX1500在運(yùn)行控制任務(wù)以及數(shù)字信號(hào)處理任務(wù)方面具有出色的能力,而這兩方面都是視頻會(huì)議系統(tǒng)所要求的。可以在單片PNX1500上運(yùn)行這兩個(gè)任務(wù),而在效率相同的情況下,這對(duì)競(jìng)爭(zhēng)方案而言是難以實(shí)現(xiàn)的。通過(guò)在PNX1500上合并硬件模塊,例如視頻I/O、音頻I/O和通用接口,可以降低BOM 成本。因?yàn)樗械囊粢曨l編解碼功能都是用軟件實(shí)現(xiàn)的,所以飛利浦的產(chǎn)品很容易適應(yīng)新的標(biāo)準(zhǔn),例如H.264。”
TI 的新型數(shù)字媒體處理器TMS320DM642帶有三個(gè)視頻口,均可輸入或輸出,支持BT656、百兆以太網(wǎng)口、多路音頻串口、66MHz PCI等等,可支持四路D1圖像,30幀/秒的MPEG-2的實(shí)時(shí)壓縮。TI 的數(shù)字媒體處理器不僅能夠以 Microsoft WMV9 格式提供高清晰視頻流,而且還能夠提供 MPEG-4、MPEG-2 以及 MPEG-1。此外,該器件還支持H.264。
TI公司半導(dǎo)體事業(yè)部高級(jí)業(yè)務(wù)代表鄭小龍表示,除了提供 720 MHz DM642 的樣片之外,目前 TI 還為 DM640 與 DM641 以及 600 MHz DM642 提供批量生產(chǎn)的器件。這些代碼兼容的數(shù)字媒體處理器可擴(kuò)展各種時(shí)鐘速率及存儲(chǔ)器容量,能夠支持廣泛的應(yīng)用,例如從基于視頻的便攜式消費(fèi)類電子產(chǎn)品到視頻基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備等。
微軟公司 Windows Media 技術(shù)部副總裁 Amir Majidimehr 說(shuō):“對(duì)于 Windows Media 9 編碼器與解碼器而言,TI 的 DM642 是第一款成功通過(guò) D1 清晰度條件下一致性測(cè)試的可編程 DSP。TI 的新型 720MHz DM642 有助于將 HD WM9 集成到各種具有代碼兼容與可編程性能的嵌入式消費(fèi)類應(yīng)用中!
ADI的Blackfin是一種高性能、雙乘加器(MAC) DSP,具有微處理器性能,諸如監(jiān)督和用戶模式、存儲(chǔ)保護(hù)、8-/16-/32位算術(shù)及多媒體處理擴(kuò)展。Blackfin處理器既能作為主要的音視頻處理器,又能用作圖形用戶界面(GUI)和網(wǎng)絡(luò)處理的主處理器。Blackfin是完全可編程的。因此可以很容易地支持新標(biāo)準(zhǔn),而無(wú)需改變硬件平臺(tái)。例如 ADI可視電話平臺(tái)中的Blackfin處理器能夠支持H.264,這是通過(guò)軟件升級(jí)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
據(jù)ADI公司軟件和系統(tǒng)技術(shù)部產(chǎn)品行銷經(jīng)理Dan Ivanciw介紹,Blackfin處理器架構(gòu)經(jīng)過(guò)優(yōu)化,能很好地執(zhí)行控制和數(shù)字算法,可以作為主處理器和音視頻處理器。“設(shè)計(jì)人員無(wú)須采用多個(gè)不同的處理器、不同的開(kāi)發(fā)環(huán)境及不同的工具包,無(wú)論是正在開(kāi)發(fā)典型主功能代碼還是高級(jí)音視頻編解碼,采用Blackfin,開(kāi)發(fā)團(tuán)隊(duì)只需要掌握一種編程方法、指令系統(tǒng)、開(kāi)發(fā)工具環(huán)境。用戶也會(huì)得到益處:縮短產(chǎn)品面市時(shí)間,削減開(kāi)發(fā)成本,降低開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn),提高IP復(fù)用性!
在多媒體信號(hào)處理領(lǐng)域,特別是在視頻處理方面,通常要求數(shù)字信號(hào)處理器具有針對(duì)多媒體應(yīng)用的、優(yōu)化的內(nèi)核結(jié)構(gòu)和豐富的媒體接口,而通用信號(hào)處理器在這方面性能得不到充分發(fā)揮。鑒于此,美國(guó)Equator公司推出了BSP系列高速寬帶數(shù)字信號(hào)處理器。BSP-15是該系列中的一款,可與 MAP-CA反向兼容。
BSP-15是專門(mén)以視頻應(yīng)用為中心而設(shè)計(jì)的高效DSP,以高度集成的單芯片滿足了寬帶產(chǎn)品的需要。在400MHz的時(shí)鐘頻率下, BSP-15處理能力為40 GOPS(每秒400億次整數(shù)運(yùn)算),處理速度相當(dāng)于奔騰III的8.5倍,是同系列MAP-CA芯片的1.33倍,是其它解決方案的10倍以上。BSP -15的核心功能是采用軟件專為高性能、大視頻流的寬帶應(yīng)用而設(shè)計(jì),結(jié)合iMMediaTools軟件開(kāi)發(fā)環(huán)境及其提供的視音頻庫(kù),BSP-15可以為數(shù)字視頻圖像應(yīng)用提供高效的解決方案。
據(jù)某視頻會(huì)議產(chǎn)品研發(fā)工程師介紹,選用BSP-15芯片進(jìn)行視音頻的系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有3方面優(yōu)勢(shì):其一,BSP-15 是專為視頻圖像處理而設(shè)計(jì)的,能夠提供高質(zhì)量的視頻效果;其二,BSP-15具有豐富的片上I/O接口,不必添加過(guò)多的外圍設(shè)備,因而可以降低整個(gè)系統(tǒng)的成本和設(shè)計(jì)的復(fù)雜度;其三,完全采用C語(yǔ)言編程,沒(méi)有匯編語(yǔ)言要求,升級(jí)方便,靈活性高。與同系列的TI DSP及Philip的Trimedia 系列DSP相比,BSP-15不足之處是軟件開(kāi)發(fā)難度較大,穩(wěn)定性也被懷疑。但由于其出色的處理性能,BSP-15處理器在消費(fèi)電子產(chǎn)品、視頻會(huì)議、數(shù)字圖像處理等方面仍將占有較大的市場(chǎng)。
以色列VCON通信有限公司去年推出基于新一代Equator BSP-15多媒體處理器的高性能的視頻會(huì)議編解碼器-HD100視頻會(huì)議引擎。VCON公司首席市場(chǎng)官Gordon Daugherty認(rèn)為:“視頻會(huì)議的質(zhì)量越來(lái)越接近廣播電視的質(zhì)量,視頻會(huì)議市場(chǎng)已經(jīng)進(jìn)入了一個(gè)新的階段。VCON集成商可以利用HD100視頻會(huì)議引擎小巧的體積、極高的音頻視頻質(zhì)量,以極具競(jìng)爭(zhēng)力的成本構(gòu)建各種先進(jìn)多媒體會(huì)議應(yīng)用。”