TI PMP解决方案简介
作者:张三毛
市场简介
便携式多媒体终端【PMP/MP4/PVP】是一种大众娱乐消费类电子产品。随着当今社会人们的
旅游、出差、户外活动日益增加,便携式多媒体终端需求量迅速增加;MP3已经广泛应用,
PMP市场方兴未艾;日韩、欧美市场已经启动,中国巨大市场面临机遇;同MP3一样,中国
将成为PMP最大的消费市场。
目前国内PMP市场的规模在3亿元人民币左右。根据权威机构预测,仅在中国市场,2005年
PMP市场发展速度将达到310%,整体规模将突破10亿元。即使这样,与欧美相比,这个市
场还有很大潜力。2004年,欧美以PMP媒体播放器为代表的硬盘式数码娱乐产品的整体市场
已经达到40亿欧元。
2005年对于PMP 来说跟2002年的MP3 一样,随着PMP 产品和厂商不断增加,价格将会有较
大幅度的下降,PMP 将逐渐成为大众化移动数码产品。
PMP方案现状
便携式媒体播放器(PMP)成为第十届IIC-China上最灿烂的一颗新星。不论是DSP阵营的厂商
、还是MCU阵营的厂商,甚至是x86阵营的厂商,均将触角伸向了该市场,在展会上推出了
最新的PMP方案,且将该市场作为今年重点推广的市场之一。
DSP阵营的厂商包括TI、飞利浦以及ADI。他们基于DSP架构的方案均以软
核来支持MPEG4和其它的视频格式,优势是能灵活地支持多变的各种视频格式,存在软件编
程相对复杂和开发时间较长的缺点,但是通过与第三方方案设计公司进行合作可以在短期
内设计出产品。
在MCU方面拥有优胜地位的芯片供应商则是基于ARM平台,并集成编解码硬核,成为一个专
门针对多媒体处理的SoC。这类供应商很多,既有国外的飞思卡尔、夏普、瑞萨、ATI、意
法半导体等公司,也有本地的安凯、杰得等公司。这一阵营方案的特点是采用了硬核编解
码,功耗小,缩短了用户开发时间,价格相对于前者要便宜,且基于ARM内核的平台为广大
的工程师所熟悉。缺点是灵活性不够,只能用在音视频编码及文件格式组合有限且相对固
定的系统中。
而X86和RISC厂商提交给市场的则是另一种方案,即以X86内核或RISC内核为基础,对MPEG4
和其它格式的支持采用软件方式。其特点是非常强的灵活性和工程师对X86架构的熟练,因
此产品开发周期短,上市快;但缺点是芯片尺寸大,主频高,功耗也较前两者大。此阵营
的名单包括英特尔、威盛、AMD以及台湾倚强科技等。
PMP方案可以分为3个档次:
低端方案:一般支持的格式非常有限(视频格式只支持一种文件格式或专用格式,音频格
式也比较单一),视频解码能力比较差,播放大文件视频文件会有停顿等;
中端方案:一般支持的格式比较丰富,视频解码能力比较强。部分方案还支持低质量音视
频录制功能;
高端方案:除了能提供强劲的音视频播放、录制功能外,还能提供PDA、
游戏、摄像、上网等更多的增值功能。如TI系列解决PMP解决方案。
TI PMP解决方案
世界上第一款PMP
TI作为嵌入式多媒体解决方案的领导者, 在2001年TI推出了业界第一款针对视频流多媒体
终端的DSP解决方案。2002年,Archos公司率先采用TI的方案推出了世界上第一款PMP产品
----多媒体Jukebox.
世界首款MP4 法国爱可视Jukebox Multimedi
如今,更有包括Sony、RCA(Thomson)、Iriver、Mobinote、MSI、Olympus、Neosol等众多
国际著名的厂家先后采用TI的方案推出各自的PMP产品,受到市场的广泛欢迎。
完整的高端系列解决方案
TI有一系列PMP解决方案,包括TI DM270 / DM275/DM320/DM342/O
MAP2420 等平台及不同操作系统(linux或wince等)的PMP方案。
另外特别值得关注的是:微软公司继和Intel合作推出PMC(便携式媒体中心)后,目前已
TI合作推出了PMC-II代。
强大的功能和性能
TI DM270 / DM275/DM320/DM342/OMAP2420都是多核多媒体处理器,由ARM、DSP和多媒体硬
件加速器组成,广泛用在数码相机、便携式多媒体播放器、多媒体手机、数字电视广播等
便携式多媒体产品里。
相对于其他PMP芯片,TI的多核处理器主频低,功耗低,性能高,芯片封
装小,价格适中。以DSP软核来支持MPEG4和其它的视频格式,优势是能灵活地支持多变的
各种视频格式,满足的音视频编解码算法组合的数量正在不断增长的现实情况。
TI解决方案存在软件编程相对复杂和开发时间较长的缺点,但是通过与第三方方案设计公
司进行合作可以在短期内设计出产品,例如以TI OMAP开发应用为特长的第三方方案设计公
司杭州微元科技有限公司(www.microunit.com.cn)平均2个月可以交付一套客户定制的成
熟稳定的产品。
在多媒体便携式应用产品PMP中,TI的tms320dm270方案是目前PMP最先进解决方案之一,具
有画质好和视频格式兼容性好的特征,已经被大量厂家采用采用,处于市场的高端,引领
市场潮流。TI系列后续高性能PMP多媒体处理器DM275、DM320、DM342、DM2420的参考方案
也已经成熟,其中DM320已经有多家公司开发出了产品。
TI的PMP解决方案除了支持几乎所有的视频音频和图像格式(只需添加相应的解码算法)和
高画质播放外,其更突出的特点是高质量的视频录制,可以轻松的将数码
相机(DSC)和数码摄像机(DV)功能融于一体。 其中DM270可以做到AVI
MPEG4((640×480)VGA24fps,DM320可以支持AVI MPEG-4(720×480)D1 30fps视频录制。
附录-TI 系列多媒体处理器
DM270
由TMS320DM270的核心,可以看出该芯片是一款功能极强大的芯片,主要由ARM(80MHz)、
C54xDSP(90MHZ)和iMX(180MHz)三核心组成,其中ARM7 RISC 微处理器主要负责外部接
口的管理, C54X DSP数字信号处理器负责音频方面的各种处理,而iMX引擎处理视频数据
和图像数据。另外,集成的各种功能模块和控制器使其还具有其它强大的功能,如照相,
读卡器,录音,AV-IN/AV-OUT等。
DM270 架构
TI的tms320dm270方案是MP4目前最先进解决方案之一,具有画质好和视频格式兼容性好的
特征。MP4内部核心架构大多数都是采用CPU配合DSP协调工作的方式,一般CPU和DSP是集成
在一起的。DSP(Digit Signal Processor)主要负责视频解码和编码;而CPU主要是处理
档案管理、存取,以及使用接口、周边组件的掌控等事务。另外,某些功能模块还要增加
特殊的芯片,例如DC控制模块和显示控制模块等。
TI DM270 PMP solution
从上图看,该方案主要由音频处理、视频显示、存取管理、电源管理、视频采集和
TMS320DM270等几部分组成。
DM275
DM275上集成的DSP内核为“TMS320C54x”,CPU内核为“ARM7TDMI”。DM275是支持
H.264/MPEG-4 AVC(以下简称H.264)编解码处理的便携终端DSP。特点是集成有负责MPEG-2
Transport Stream(TS)分离处理的专用电路。设想应用于配备微波数字广播电视(单波段广
播电视)、卫星数字广播(移动广播电视)接收功能的便携AV终端和手机上。
DM275相当于TI“TMS320DM270(DM270)”的后续产品。不仅新增加了分离MPEG-2 TS的处理
电路,还使得负责部分影像数据解码处理的专用电路“iMX”也可支持H.264的解码处理。
此外,还配备了视频信号的Pass-Through输出功能。即使对DSP停止供电,也可将从外部输
入的视频信号原样传输到连接在DSP上的液晶面板模块上,有助于减小待机时的耗电。
DM275的编解码处理能力如下:
【编码处理】
·MPEG-4 Simple Profile:640×480像素,30帧/秒
·MPEG-4 Advanced Simple Profile:320×480像素,30帧/秒
【解码处理】
·H.264:352×288像素,30帧/秒
·MPEG-4 Advanced Simple Profile:720×480像素,30帧/秒
·MPEG-2:720×480像素,30帧/秒
·DivX:720×480像素,30帧/秒
·WMV(Windows Media Video)9:720×480像素,30帧/秒
DM320
DM320架构
DM320的DSP与270相同,不过MCU改为ARM9,在Connector方面则有802.11g、USB2.0 OTG、
PCI Express,DM320也将CMOS/CCD含括进来。
TI DM320 PMP solution
DM342
TI DM342 PMP solution
TMS320DM342将C5409与ARM926整合,换句话说,即是CPU与DSP同时集成在DM342核心内。采
用32MB或64MB容量的SDRAM,以及4MB的闪存,以用作加载与存放操作系统。DM342本身已内
建LCD驱动、USB2.0 OTG接口控制器,同时让CCIR-656格式信号经由总线在视频译码芯片与
DM342间传送。而由于NTSC/PAL编码器也在整合的缘故,因此可直接进行复合视讯输出。
另一方面,DM342还可支持CCD/CMOS感光组件的连接,使得未来PMP要导入DSC、DV等功能
更为容易。对于记忆卡的兼容性部分,除现阶段主流的CF、SD及MMC外,还包括Memory
Stick此外,提供2组RS232串行端口、1组JTAG接口,让周边装置的支持趋于完整。
DM342将多媒体增强的C5409 DSP与ARM926 CPU组合在一起。集成的外围电路包括:
l 一个模拟视频编码器(NTSC及PAL);
l 一个直接LCD显示器接口;
l 一个直接CCD/CMOS摄像机接口;
l 一个USB 2.0 OTG接口;
l 用于PMP控制的通用I/O引脚;
l 一个SD卡接口;
l 一个MMC卡接口;
l 一个索尼Memory Stick接口;
l 两个串口;
l 一个JTAG接口。
OMAP2420
OMAP2420充分利用了ARM11? 微架构,是 TI 采用 0.09 微米技术的第二代处理器。
OMAP2420 芯片包括 ARM1136JS-F? 内核、TI 可编程 DSP、2D/3D 图像加速器(每秒提供
多达 2百万个多边形)、集成的相机接口、最先进的 DMA 控制器等等。一个支持 4百万像
素的静止拍摄应用以及分辨率为 CIF 到 VGA 的全动态视频编码或解码的 TI 可编程影像
与视频加速器。此外,OMAP2420 还能够将图像输出到外接 TV 上。
OMAP2420芯片将支持高达 4百万像素相机、更佳DVD 品质的视频、互动游戏控制台功能、
具有 3D 音效的高保真音乐、模拟与数字 TV 广播接收、高速无线连接、超过 VGA 分辨率
的彩色液晶显示屏等诸多功能 ,支持互动 3D 游戏、4 百多万像素相机、数码摄像机、TV
等功能。
TI OMAP2420
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