移动多媒体系统设计中的关键技术

摘要："多媒体化"是未来移动通信应用的主流趋势，移动多媒体通信技术日渐成为通信应用技术的研究热点。本文探讨移动多媒体系统设计中的关键技术，包括移动多媒体终端设计、抗干扰音视频编解码技术、承载多媒体业务的无线通信网络以及多媒体传输控制协议。

关键词：移动多媒体通信  抗干扰编解码机制  多媒体控制协议

一、   引言

随着基于移动网络的多媒体数据业务的蓬勃发展，移动多媒体应用系统的开发技术日渐成为业内的研究热点。随着3G时代的到来，人们对手机、PDA等数字终端的功能不再满足于简单的通话、短信、游戏和MP3等，需要支持更强大的多媒体业务功能，如VoIP系统、视频电话、无线多媒体监控系统等。

移动多媒体通信系统，能够实现多媒体信息的实时采集、处理和传输，是为完整的多媒体应用提供信息源，数据打包，协议支持等功能的无线通信系统。然而，多媒体信息尤其是视频信息在无线网络上传输存在着网络带宽有限、误码严重、终端处理能力较弱等问题。针对这些问题，在移动多媒体系统设计时要综合考虑多方面因素。在系统设计时涉及的关键技术包括移动多媒体终端、抗干扰的音视频编解码机制、无线通信网络组网及多媒体传输控制等。

二、   移动多媒体终端设计架构

移动多媒体通信终端，能够实现多媒体信息的实时采集、处理（编解码）和网络传输，提供信息源，数据打包，协议支持等功能。

移动多媒体终端系统组成框图如图1所示。系统一般分为四个部分，微处理器系统、多媒体外设、数据存储设备和无线网络接口。

图1 移动多媒体终端系统结构框图

1. 微处理器系统

核心微处理器将采集到的原始多媒体数据经过音视频编码设备根据给定的编码标准（H.263、H.264、MPEG-4…）进行编码，以备本地播放或通过网络传输。同时，还要提供必要的多媒体外设接口、外部存储器接口和网络接口。

目前，比较流行的核心微处理器的选择方案主要有以下几种：

采用特殊用途的数字信号处理器（DSP）芯片。现在，国际上已经推出了不少专用型DSP芯片，特别还有针对H.263、MPEG、JPEG标准的芯片。在这些芯片中，其软件算法已在芯片内部用硬件实现，适用于对速度要求很高的场合。这种方案的缺点是灵活性差，开发工具尚不完善。

利用可编程DSP芯片实现。DSP芯片采用改进的哈佛总线结构，内部有硬件乘法器、累加器，使用流水线结构，具有良好的并行性等，非常适用于不允许有延迟的实时应用领域。而且，一块内嵌的DSP芯片结合外围电路能完成整个系统的压缩编码。这种方案有很强的灵活性，硬件系统完成后，整个系统的升级仅仅需要修改软件即可。

用FPGA等可编程阵列产品实现。可以利于公司专用软件或VHDL等开发语言，通过软件编程用硬件实现特定的音视频压缩算法。这一方案具有通用性的特点，并可以实现算法的并行运算，无论是作为独立的数字信号处理器，还是做为DSP芯片的协处理器，都是比较活跃的研究领域。

2. 多媒体外设

多媒体外设主要包括摄像头、显示设备、音视频处理设备，还包括耳机话筒、网络智能卡、天线和电池等。摄像头采集视频信号，显示设备将从本地或网络得到视频数据打开数据包，进行视频解码，并把得到的视频数据显示出来，同时，如果嵌入式网络多媒体终端需要验证视频压缩的数据的正确性，还可以带有本地解码器，支持解码数据的本地显示。

3. 数据存储设备

数据存储设备包括RAM、ROM、SDRAM和FLASH，用来扩展系统存储空间，存储经过编解码的多媒体数据和终端控制程序。

4. 无线网络接口模块

无线网络接口模块处理音视频编码流，把音视频数据打包为适合网络传输的数据包，并把它通过无线网络传输出去。并支持系统选定的无线网络传输控制协议。如：

5. 以DM642为核心处理器的多媒体终端典型构架

图2 以DM642为核心的多媒体终端的系统框图

作者：张振环 别红霞   来源：《中国多媒体通信》