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开发视频应用有新招

2004-02-23 00:00:00   作者:   来源:   评论:0 点击:2361



  这样的开发平台可以加快多媒体产品的开发速度,在变化快和竞争激烈的多媒体终端产品市场上抢得先机。
  近年来,由于多媒体技术迅速地获得广泛应用,国际组织制订了多种相应的国际标准,以使不同厂家的设备可以互连。在这些国际标准中,影响最广泛的有ISO的多媒体音视频编码标准MPEG1、MPEG2和MPEG4,有ITU的视频编码标准H261、H263以及多媒体终端设备标准H.320、H.323和H.324,ITU和ISO最近又联合制订了新一代视频编码标准H.264(MPEG4 Part10)。
  多媒体终端需要NVDK
  由于多媒体技术仍处于高速发展阶段,新的国际标准不断出现,使用专用芯片设计的应用系统更新速度太快,因此用可编程处理器为核心设计多媒体终端产品逐渐受到人们的重视,而高速数字信号处理器(DSP)的快速发展也为此提供了基础。由于采用DSP这类可编程处理器实现多媒体终端,最主要和耗时的工作是算法的软件开发,因此人们需要完善的开发平台。
  国际最大的DSP生产商德州仪器公司(TI)的TMS320C64是目前高端可编程数字信号处理器最有代表性的系列,具有实现多媒体信号处理实时化的能力。为了应用C64系列进行多媒体设备的开发,TI公司支持其第三方制造商推出了网络视频开发工具包(Network Video Development Kit,NVDK)开发平台,这一平台完全适合在高速DSP上进行多媒体设备核心算法的开发能力。
  用NVDK开发视频应用
  NVDK主要针对全球具有最高性能的可编程数字信号处理器—TMS320C64 DSP平台的应用,提供了新一代数字媒体应用的快速开发的环境。该平台为诸如网络化视频设备等高级视频应用制造商提供了方便,使他们在加速先进的数字视频解决方案开发进程中得到所需的主要软硬件。
  NVDK将TI第一代应用开发套件的优势与功能进行了完美结合,从而使其在第二代C64x DSP开发平台上的成像及网络开发功能得以应用。这是该市场领域中唯一可提供如此高集成效率水平的开发平台。
  高性能显示板具有多种处理资源及通用接口,可单独使用,也可用于PCI系统。600兆赫的C6416 DSP是网络视频应用开发的理想选择,它可执行如下主要视频功能:
  编码/解码 可将模拟视频转换为诸如ISO MPEG2的数字压缩标准;
  自动解码 允许编码/解码器之间进行转换,例如将MPEG2转换成MPEG1;
  数率转换 可改变诸如ISO MPEG 2的数字视频信号的比特率;
  IP多播与视频联网 用于诸如UDP/IP及TCP/IP的网络协议。
  制造商还可利用C6416 DSP的可编程性保持与不断演进的标准及算法同步,并帮助他们重新利用产品中的现有软件。所有C6000 DSP都是代码兼容的,从而通过简单的软件升级便可轻松移植到新一代器件,保护了珍贵的工程设计资源。

  由TI第三方ATEME开发的 NVDK套件包括:基于TI公司 TMS320C6416 DSP的ATEME视频评估板、10/100 Mbps以太网子卡、音频/视频接口盒及电源。还包括带有诸如原理图、驱动程序、板级支持库及应用样本等主要软件与文档光盘。
  NVDK板还采用了多种网络接口,以满足日益增长的连接性需求。TI的传输控制协议/因特网协议 (TCP/IP) 栈可在C6000 DSP上运行,使之在没有网络处理器及相关软件的情况下也可连通网络,从而降低了总体系统成本。TCP/IP栈软件可提供足够的性能空间、灵活性以及易于集成且符合API等特点。
  NVDK方便视频处理
  包括PAL制和NTSC制视频的捕获和产生,CD音质的音频记录与播放,强大的计算能力,能够实时处理图像压缩(JPEG、JPEG2000)、视频压缩(MPEG1、MPEG4、H.263)或者音频压缩(MP3、AAC)。它也可以应用在需要很高计算能力的信号处理领域。
  子板提供I/O接口、数字音视频接口、以太网口以及模拟I/O端口等。NVDK能够单独工作,也可以通过PCI总线接口作为PC机的扩展卡进行工作。
  视频特点:NVDK能够捕获PAL制或NTSC制的模拟视频,复合视频(CVBS)以及S-video都能输入,输入视频被数字化为YUV422格式。此外,NVDK能够播放PAL制或NTSC制的模拟视频,复合视频(CVBS)以及S-video也能被输出。此外,输出能够在计算机显示器播放SVGA模式视频。
  音频特点:板上有CD音质的输入输出立体声音频线。此外,单声道的麦克风输入也是可以的。
  主接口:PCI接口允许板子与PC机相连。PCI接口符合PCI2.2版本标准:32bit,33MHz、3.3V和5V的信号,以及3.3V的电源。
  其它接口:NVDK有各种接口和其它板子及系统通信,包括子板。主要有:两个快速ATEME同步传输端口(Fast ATEME Synchronous Transfer Port,FAST),交叉平台子板接口,UTOPIA接口,RS232普通串口,RS422接口等。
  ATEME公司开发的NVDK板,基于TI公司的TMS320C64系列DSP,板上DSP为TMS320C6415或TMS320C6416,工作频率600MHz。体系结构图如左:
  板上DSP及其相关资源 TMS320C6415或TMS320C6416均具有独立工作模式及PCI工作模式的功能,此外都具有UTOPIA端口。所不同的是,TMS320C6416具有片上通信协处理器(VPC及TPC)。
  扩展内存:DSP上有两个扩展内存接口总线,分别为EMIF-A和EMIF-B。EMIF-A有64位宽度,EMIF-B有16位宽度,分别运行在100MHz频率下,特殊情况下,能够运行在133MHz频率下。
  复位和启动:NVDK板上有两种复位电路:一是通过产生复位脉冲或采用手动按钮复位,二是通过PCI总线复位。前者对整个开发板,包括DSP内核(不包括PCI接口)进行复位,这意味着按下复位按钮,DSP及其外设将会重启,但不会对PCI进行复位,开发板依然对PCI请求进行回应。PCI复位方式由PC机的BIOS控制,它将在PC机启动或重启时重新配置PCI接口资源,PCI复位不会影响DSP内核及其外设。
  DSP能够以两种模式启动,从flash启动,或者从PCI接口启动(只能应用于PCI模式)。第一种模式在独立运行模式下非常有用,它能够使你的应用很快启动。当然,此种模式也能应用于PCI运行模式下,使得DSP能够在PC完全启动以前工作。
  当DSP运行在flash启动模式下,重启DSP意味着激活其内部引导程序。内部引导程序将Flash内部最低位置的1KB数据拷贝到DSP内存中地址的最低位置。这1KB数据包括了:中断向量表,PCI模式下使用的通信表,二级引导程序(能够使用户将第一页剩余数据下载到DSP的内存中)。
  视频接口 NVDK的视频模块能够捕获或播放符合PAL制及NTSC制的模拟视频。视频输入可以是复合视频格式或者S-video格式。视频捕获支持三种尺寸模式:全尺寸,CIF,QCIF。视频输出支持全尺寸、CIF两种尺寸模式。
  图像数据的数字格式为YUV422,即每个像素点用16位存储。在双字中,低位字节存储亮度信号,高位字节存储色度信号,奇数像素点存储色度信号中U的部分,偶数像素点存储色度信号中V的部分。
  无缝多媒体接口降低成本
  2002年,德州仪器公司 (TI) 宣布推出业界性能最高的 600MHz 完全可编程数字媒体处理器TMS320DM642,其中包括可简化设计并能降低系统成本的集成多媒体与通信外设,从而可向视频OEM 设计人员提供新一代视频解决方案难以企及的高性能与灵活性。建立在 TI TMS320C64x DSP 的成就之上,该新型处理器完全可以满足视频设计人员利用最新音频和视频算法套件快速进军市场的需求。该器件适用于 VoIP、视频点播 (VoD)、多通道数字录像应用,以及高质量的视频编码、译码解决方案。
  TMS320DM642 可与TI 的 C64x DSP目标代码完全兼容,同时还能提供片上集成的高精度 (HD) 视频端口、无缝以太网、多通道音频及 66 MHz的PCI 连接性。该器件的性能水平超过了一般媒体处理器,并为功能性与系统集成度的增长留有充分空间。例如,600MHz 的 DM642 能以每秒 30 帧的速度同时处理多达 4 个 MPEG2 视频译码及 D 1 (720×480) 分辨率。此外,DM642 也能够实时进行全面的主类主级 (MP@ML) MPEG-2 视频编码。
  无缝多媒体接口极大地优化系统成本,通过提供支持 HD、无缝BT-656 兼容视频与多通道音频接口,以及包括 66MHz 片上 PCI 及以太网在内的集成连接性接口,DM642为新一代高性能视频解决方案提供了业界最低的系统成本,从而使客户能够显著降低其多视频流集成解决方案的成本。
  由于 DM642 可与 TI 的 C64x DSP目标代码完全兼容,凭借专门为 TMS320C6000 数字信号处理器平台而精心设计的网络视频开发套件 (NVDK) 以及 TI的 Code Composer Studio 集成开发环境 (IDE),可以方便地从事代码的开发优化工作。在DM642提供的开发环境尚不成熟的情况下,NVDK作为网络多媒体的开发平台,成为好的选择。NVDK也提供丰富的视频接口、详尽的开发手册以及使用方便的相关软件,环境和DM642非常相似。能够方便地将NVDK的代码移植到DM642中。

NVDK板的体系结构

赛迪网 中国信息化(industry.ccidnet.com)

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