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多媒体设备对整合的迫切要求
 

【作者: David Katz】2005年04月01日 星期五

浏览人次:【5938】

消费者正在目睹一场在各种媒体设备之间制作和共用多媒体内容能力的急剧转变。人们可以从数位相机上取出一段视讯片段,将其存到一张也能适合的个人数位助理(PDA)记忆卡中,在乘坐火车时观看;还可以将这种记忆卡插到DVD播放器中,以便在客厅里观看其视讯片段。支援音讯、视讯和图像的小设备非常多,但是每种设备都有各自的储存需求和对多媒体格式的要求;考虑到当今存在的多种资料储存格式和编解码标准,对系统设计工程师来说,要想出一种能保证他们的媒体设备可以和其他设备“对话” 方法成为一种真正的挑战。本文主要讨论开发工程师如何保证消费者现在使用和未来要求的各种多媒体设备之间的互操作性所采取的策略。


多样化的储存媒体格式

当今多媒体市场的问题是当谈到媒体储存和检索时,设计工程师有​​太多的可选择产品;首先必须确定哪种类型的储存介面最适合其终端市场,其次必须考虑在该设备使用的款式中何时需要这种储存介面。为了证明是否需要增加一个类似于CompactFlash(CF)记忆卡格式的多引脚介面(假设这些引脚在不需要访问记忆体时也可以用作其他的周边设备功能),这一步可能是必需的。此外还必须考虑一种储存介面的所有可能用途;例如,许多埠既可做为连接802.11网路的输入输出(I/O)介面,又可以做为乙太网路收发器。最后必须根据实际情况来权衡选择,就是用户希望在各种设备之间重用媒体内容,同样的记忆卡既可用在携带型音讯播放器中,也可用在照相机中。


在携带型市场中,NAND型快闪记忆体是到目前为止最受欢迎的储存介面。它们无需移动部件(不像传统的小型硬碟),实质上只在读写期间会消耗功率,并且允许在不同形式的记忆体中密集储存。因为NAND快闪记忆体是顺序存取的(按储存块),而不是随机存取的(例如NOR),所以它非常适合于音讯、图像以及视讯应用。这就是为什?现在CF、SD以及Memory Stick记忆卡被广泛使用于数位相机以及PDA、音讯播放器和许多其他设备。


沟通不同储存媒体的统一介面

但是因为并非所有这些不同的储存媒介彼此之间都能无缝地“对话”,所以多媒体设备拥有一个统一介面做为连接不同平台的资料传输通道就显得很重要。在能提供“点对点”传输的USB2.0、IEEE1394(Firewire)以及802.11a/b/g(WiFi)连接中越来越需要这种功能。具备了这些普遍采用的传输通道之一,一个小设备到底拥有什?类型的可移动记忆体就不那?重要了,因为资讯可以通过这种替代通道​​流入目标设备。


对大多数携带型多媒体设备来说,能连接PC仍然是很重要的,因为PC能够提供一个持久的Internet连接和近乎无限的储存能力。因此,PC的200GB硬碟可能会做作一种“分段运输的基础”和携带型设备的当前歌曲清单或视讯片断的储存库。


考虑到多媒体资料的实际文件长度,为了方便与PC的交互,必须有一种高速埠。上述的传输通道允许携带型设备之间能以一种点对点方式进行对话,也能很方便地使它们依附在“主设备”上作为一种附属设备。


到目前为止,为目标设备提供相关的多媒体内容只解决了问题的一半。问题的另一半是这些目标设备如何处理这些接收到的内容。


由于视频和音频标准的发展,系统间的互操作性已经变得越来越有挑战性。随着可用格式(MPEG4、H.264、WMV9等)数量的迅速增加,网路和媒体设备的数量和类型也有显著增长。但是这些设备各自满足不同的消费者需求。例如,手机主可能会很高兴拥有一个很小的视讯显示器和中等质量的音讯,而支援无线的PDA用户会要求较高质量的视讯和多通道音讯。这些不同的服务水准导致使用不同的音讯和视讯编解码器以便满足不同系统对多媒体的要求。


嵌入式媒体处理器扮演的重要角色

在设备终端,消费者要求通过一条无缝的通道来共用、传输和体验媒体资讯。现在,多媒体内容的“转码(transcoding)”帮助扫清了不同编码和解码平台之间的障碍。转码使得资料能在有线和无线网路内或它们之间透明传输。在最高层,转码是一种简单地将一种编码方案转变为另一种编码方案的方法。重要的是,它允许以一种可控制的内容质量的损失而降低位元流速率,以便适合于可用的资料通道。换句话说,转码可以压缩资料流程以便适合目标记忆体容量或者特定的传输通道。例如,来自源设备的MPEG-2内容在经过一个无线网路传输之前可能需要转码为MPEG-4格式,这样就能显著降低位元流速率(可转化为资金的节省)。在目标设备上,在播放之前再将这些资料代码转换为目标平台的本地格式。


当今嵌入式媒体处理器(EMP)的可用性已经大大增加了产品开发工程师关于转码的设计选择。 EMP的高性能(时脉频率超过600 MHz)允许针对不同媒体格式进行完全可设置的编码,同时它的低功耗和小封装特性使其非常适合于携带型应用。对设计工程师来说,不再需要先“猜测”哪种媒体格式将会最流行,然后再用一种能处理这些固定压缩标准的ASIC进行设计。与此相反,EMP能灵活地处理任意压缩标准,只要装入(例如从非挥发性记忆体中装入)执行手边的任务所需的编解码器即可。


结语

总而言之,新的媒体处理器技术可以处理音讯和视讯压缩技术不断扩大的领域,而普遍存在的诸如USB和WiFi等介面越来越高的整合度允许不同媒体节点之间文件能有效共用。此外,储存技术的进步不断推动密集型记忆体朝着小型化方向发展。所有这些趋势都合并于消费类多媒体市场中,最终使媒体创作和共用过程成为一个为消费者提供无缝通道的过程。


(作者任职于美商亚德诺Blackfin处理器应用部)


延 伸 阅 读

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