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基于TM1300的可視電話終端研究
摘要：簡要介紹Philips公司的多媒體數(shù)字信號處理器TM1300，重點闡述以TM1300為核心實現(xiàn)可視電話終端的一種方案。本方案按照ITU-T制訂的H.324系列標準建議，對輸入音頻和視頻信息分別進行了基于G.723.1協(xié)議和H.263標準的信源編碼，然后，根據(jù)信息分組復(fù)用H.223標準和通信控制規(guī)程H.245標準在PSTN上進行傳輸。關(guān)鍵詞：TM1300 H.324 G.723.1 H.263
引言
1996年ITU-T制訂了在PSTN上傳輸多媒體信息的H.324系列標準建議，主要包括視頻編解碼（Video Codec）H.263標準、信息流分組復(fù)用（Multiplex）H.223標準、通信控制規(guī)程（Control）H.245標準、低碼率語音編碼（Speech Codec）G.723.1標準以及調(diào)制解調(diào)器（Modem） V.34bis標準等。其中G.723.1協(xié)議可將64Kb/s的PCM語音信號壓縮至6.3Kb/s甚至5.3Kb/s，H.263協(xié)議可將視頻信息壓縮到20Kb/s左右；因此，壓縮后的語音和圖像信號的碼速率低于28.8Kb/s，而V34調(diào)制解調(diào)器已實現(xiàn)了PSTN上的33.6Kb/s碼速率的傳輸。這樣，就可以在普通模擬電話網(wǎng)絡(luò)（PSTN）上利用V.34調(diào)制解調(diào)器實現(xiàn)實時傳輸多媒體信息。
H.324終端可以有兩種實現(xiàn)形式：基于PC機支持的可視電話終端和無需PC機支持的“獨立式”可視電話終端。前者需要PC機、攝像頭、視頻捕獲卡、內(nèi)置或外置Modem；后者需要將顯示器、攝像頭、普通電話集成一體，形成一獨立的小型可視電話終端。本文介紹的可視電話終端屬于后者。它是以Philips公司的TM1300多媒體DSP為核心來實現(xiàn)的，主要包括話音和圖像的采集、編解碼、顯示、回放，碼流復(fù)用及通信控制等功能模塊。
1 TM1300處理器簡介
TM1300是Philips公司于1997年以來推出的系列多媒體DSP Trimedia的最新一款性能優(yōu)良的多媒體處理芯片。它以多媒體處理和通信功能為主，融合了CPU芯片原有的計算功能，已廣泛應(yīng)用于多媒體專用設(shè)備、家電及寬帶通信設(shè)備。TM1300結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。
TM1300特別針對數(shù)字視頻和音頻應(yīng)用進行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化，集成視頻輸入、輸出接口，音頻輸入、輸出接口以及通信線路接口等圍設(shè)備。其核心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，這些寄存器不像其它DSP的寄存器那樣分段，所有的操作都可以使用這些寄存器，其核心處理器采用的是VLIW（Very Long Instruction Word）超長指令字結(jié)構(gòu)，可以在每一個時鐘周期內(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，核心CPU的運行由實時操作系統(tǒng)內(nèi)核進行控制。相互獨立的多媒體輸入、輸出單元可以接收和輸出格式化數(shù)據(jù)。TM1300提供4個通用的定時器，其中三個可被編程用來產(chǎn)生CPU時鐘周期、數(shù)據(jù)/指令斷點、Cache跟蹤、音頻/視頻時鐘等等。其SPDIF輸出單元可輸出高速的串行數(shù)據(jù)流，主要應(yīng)用于向外部音頻設(shè)備輸出SPDIF格式的數(shù)字音頻數(shù)據(jù)。由于數(shù)據(jù)流內(nèi)容完全由軟件控制，因此，SPDIF輸出單元也可用作通用的高速輸出設(shè)備，如UART。TM1300內(nèi)部有專用的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，允許同時進行雙向訪問。此外，TM1300還帶有一些專用的協(xié)處理器和專用的多媒體指令，其內(nèi)部和功能單元之間通過一個高性能的總線和存儲系統(tǒng)進行通信，開發(fā)者可以充分利用TM1300硬件體系結(jié)構(gòu)的特
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