数字基带处理器AD6900的多媒体应用

文章摘要： 相反，现在是在解码器的输出端使用缓存来存储几个帧以为显示做准备。这种输出缓存系统能够平滑解码器执行时间的波动，所以允许设计师工程师按照平均执行时间来设计解码器。 MPEG4的品质因数 用来加速视频编解码器的许多优化方案可能会对编码器的数字性能引起负面影响。也就是说，使用太过分的措施减少编码器时钟周期数可能会引起由于峰值信噪比(PSNR)的减小而导致的编码性能变差。下降的PSNR将减小编码器压缩视频内容的能力，从而造成规定质量条件下输出的比特率比预期的高。例如，使用运动估计的方法可以非常简单或非常复杂，取决于所搜索的相邻宏

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相反，现在是在解码器的输出端使用缓存来存储几个帧以为显示做准备。这种输出缓存系统能够平滑解码器执行时间的波动，所以允许设计师工程师按照平均执行时间来设计解码器。 MPEG4的品质因数

用来加速视频编解码器的许多优化方案可能会对编码器的数字性能引起负面影响。也就是说，使用太过分的措施减少编码器时钟周期数可能会引起由于峰值信噪比(PSNR)的减小而导致的编码性能变差。下降的PSNR将减小编码器压缩视频内容的能力，从而造成规定质量条件下输出的比特率比预期的高。例如，使用运动估计的方法可以非常简单或非常复杂，取决于所搜索的相邻宏块的数量。如果试图减少计算量而搜索太少的宏块数，则对于给定的压缩比，PSNA值会变低。

图3示出四种不同MPEG4编码器相应的速率失真曲线，它们都工作在Simple Profile @ Level 2简单类二级条件下。速率失真曲线是用来描述在给定某压缩比(或比特率)条件下产生的噪声(失真)进入视频流的程度。随着比特率下降，噪声增加(PSNR降低)。被测编码器是Blackfin AD6900编码器、ISO/IEC的anci C参考编码器、微软的参考编码器和xvid编码器。所使用的采样是称作“Akiyo”的测试顺序。性能较好的编码器可能对任何给定的比特速率都有较高的PSNR值。这幅图表明了Blackfin编码器和其他的编码器具有相同或者更好的性能。

AD6900的音频编解码

早期的多媒体手机几乎完全依靠于多种电话语音编解码来支持音频。例如AMR的标准编解码器用来辅助记录和播放QCIF格式甚至更低的低分辨率运动剪辑。而且，AMR也是MMS标准的主要部分，它可提供多媒体信息通信功能。然而，目前全功能多媒体手机需要支持多种音频编解码标准，例如MP3、AAC、AAC-LC、HE-AAC(也称为aac Plus)、RealAudio、WMA以及WB-AMR。

在AD6900中，MCU和DSP都能够运行音频编解码，并且和视频编解码一样，用哪一个处理器完成音频编解码取决于负载平衡、编解码可用性以及其他考虑因素。一般地，用DSP实现音频编解码要比MCU执行速度快并且功耗低。

以HE-AAC为例。Blackfin处理器实现高质量(HQ)类需要40MIPS的速率，实现低功耗(LP)类需要25MIPS，两种情况都采用立体声。ARM9E实现LP类需要33MIPS的速率，或者大约30%以上的处理器资源。AAC-LC是一个以13.8MIPS速率运行并且需要非常低DSP负荷的音频编解码的例子。

Blackfin处理器为实现语音编解码已做了高度优化。特别是NB-AMR语音编解码器，代码区大小为50KB，数据区大小为30KB，编码速率要求8～16MIPS的，解码速率为2MIPS。WB-AMR编解码器，代码区大小为50KB，数据区大小为25KB，编码速率要求20～30MIPS的速率，解码速率为6～8MIPS。

将音频编解码器集成到数字基带中所面临的难题远不如上面所述的视频编解码器复杂。一般地，音频编解码器可能具有非常高的数据计算速率，因此不需要配置大量的外部总线接口和存储器。音频编解码器所使用的数据对象也比较小。例如，HE-AAC的数据存储器(音频编码标准中存储器要求最大的一种)要求是70KB，而QVGA视频编解码器要求超过250KB。在AD6900中，通常将大多数音频编解码器的数据对象放置在外部存储器上(例如，SDRAM或PSRAM)，这样就不会产生宽带宽问题。

结束语

本文讨论了系统设计工程师在使用无线数字基带处理器AD6900实现软件多媒体标准时所遇到的几个难题及其解决方案。在给定的大动态无线环境中，无线手机不仅必须支持多种空中接口，而且也必须支持多种复杂的视频和音频标准，这种情况下，移动终端利用软件可编程能力以保持高度灵活性是很关键的。

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