視頻會議系統(tǒng)傳輸?shù)氖嵌嗝襟w數(shù)據(jù)，聲音和動態(tài)圖像的源信號的數(shù)據(jù)量較大，無法在一般條件的數(shù)字線路上傳輸。同時，基于對實際使用效果的要求，要求傳輸?shù)穆曇?、圖像信號連續(xù)平滑，其他輔助功能易于使用。因此，對系統(tǒng)在聲音/圖像壓縮、通訊線路條件、數(shù)據(jù)/應用程序共享等方面都有很高的技術要求。本文將從目前視頻會議的主要技術、解決方案及未來技術趨勢、網(wǎng)絡技術標準等方面進行探討，希望為該領域的研發(fā)人員提供參考。
隨著多媒體技術的廣泛應用，采用DSP芯片設計多媒體設備，成為人們關注的方向。但是，對于可編程的媒體處理器的需求也很高。因為多媒體信號處理技術處于一個高速發(fā)展的階段，各種國際標準共存，新標準不斷涌現(xiàn)。例如，僅視頻壓縮編碼，就有多種國際標準：H.261、H.263、MPEG1、MPEG2、MPEG4和新的H.264等。在一個網(wǎng)絡上傳輸?shù)目赡苁嵌喾N不同標準的碼流，而且對于一個設備而言，也要不斷更新視頻編碼技術。
例如一個早期的視頻會議設備采用H.261編碼視頻，在H.263出現(xiàn)后，最好是改用H.263標準，而且也許很快就會采用H.264作為視頻會議的編碼標準。這就存在兩個要求，一是設備的更新?lián)Q代，二是多種標準的轉(zhuǎn)換。對于用固定的專用芯片實現(xiàn)的設備，這兩條都難以達到。但如果采用DSP作為核心處理器，只需更新軟件就可以達到第一個要求，增加部分功能軟件，可以適度滿足第二個要求。
正是考慮這種需要，一種新型的DSP芯片-媒體處理器(Media Processor)應運而生，并很快得到業(yè)界的廣泛關注。飛利浦、ADI、TI等半導體供應商都十分看好媒體處理器市場，并推出了具有競爭力的產(chǎn)品。高處理能力芯片的出現(xiàn)給視頻會議帶來更小的延遲和更高的幀頻。例如TI公司的TMS320 DM642、飛利浦的Trimedia和Equator的MAPCA，它們集成了豐富的多媒體信號接口，針對多媒體信號的特點優(yōu)化了處理器結(jié)構，甚至內(nèi)嵌了特殊協(xié)處理器用于進行專門操作，緩解通用處理器的壓力，例如視頻編碼中的變長編解碼(LC/VLD)。
媒體處理器提供了完全可編程的多媒體設備的實現(xiàn)工具。媒體處理器繼承了通用DSP芯片的特點，針對多媒體應用擴充了各種接口功能，優(yōu)化了中央處理器結(jié)構。盡管媒體處理器出現(xiàn)的時間不長，但已得到廣泛關注，可以預見媒體處理器將會快速應用到多媒體設備制造業(yè)中。
中星微電子公司的多媒體芯片SoC平衡了集成度、靈活性、成本和功耗等多方面要求。目前其應用于視頻會議系統(tǒng)中的多媒體芯片產(chǎn)品有VC0301P、VC0302和VC0321。該公司的副總裁俞青介紹說，中星微電子的多媒體芯片可以支持目前主流的各種音頻和視頻算法, 并支持從無線多媒體到高端視頻會議等一系列應用。在PC平臺上，中星微電子與微軟合作，最近推出基于USB2.0的視頻即時通訊系統(tǒng)，使視頻質(zhì)量和系統(tǒng)穩(wěn)定性上了一個新臺階。
針對視頻會議等多媒體應用，飛利浦推出數(shù)字媒體處理器PNX1500，這是一款系統(tǒng)級芯片(SoC)。據(jù)飛利浦半導體公司高級媒體處理組市場總監(jiān)Jan Koene介紹，“最新產(chǎn)品Nexperia PNX1500在運行控制任務以及數(shù)字信號處理任務方面具有出色的能力，而這兩方面都是視頻會議系統(tǒng)所要求的。可以在單片PNX1500上運行這兩個任務，而在效率相同的情況下，這對競爭方案而言是難以實現(xiàn)的。通過在PNX1500上合并硬件模塊，例如視頻I/O、音頻I/O和通用接口，可以降低BOM成本。因為所有的音視頻編解碼功能都是用軟件實現(xiàn)的，所以飛利浦的產(chǎn)品很容易適應新的標準，例如H.264?！?
TI 的新型數(shù)字媒體處理器TMS320DM642帶有三個視頻口，均可輸入或輸出，支持BT656、百兆以太網(wǎng)口、多路音頻串口、66MHz PCI等等，可支持四路D1圖像，30幀/秒的MPEG-2的實時壓縮。TI 的數(shù)字媒體處理器不僅能夠以 Microsoft WMV9 格式提供高清晰視頻流，而且還能夠提供 MPEG-4、MPEG-2 以及 MPEG-1。此外，該器件還支持H.264。
TI公司半導體事業(yè)部高級業(yè)務代表鄭小龍表示，除了提供 720 MHz DM642 的樣片之外，目前 TI 還為 DM640 與 DM641 以及 600 MHz DM642 提供批量生產(chǎn)的器件。這些代碼兼容的數(shù)字媒體處理器可擴展各種時鐘速率及存儲器容量，能夠支持廣泛的應用，例如從基于視頻的便攜式消費類電子產(chǎn)品到視頻基礎設施設備等。
微軟公司 Windows Media 技術部副總裁 Amir Majidimehr 說：“對于 Windows Media 9 編碼器與解碼器而言，TI 的 DM642 是第一款成功通過 D1 清晰度條件下一致性測試的可編程 DSP。TI 的新型 720MHz DM642 有助于將 HD WM9 集成到各種具有代碼兼容與可編程性能的嵌入式消費類應用中?！?
ADI的Blackfin是一種高性能、雙乘加器(MAC) DSP，具有微處理器性能，諸如監(jiān)督和用戶模式、存儲保護、8-/16-/32位算術及多媒體處理擴展。Blackfin處理器既能作為主要的音視頻處理器，又能用作圖形用戶界面(GUI)和網(wǎng)絡處理的主處理器。Blackfin是完全可編程的。因此可以很容易地支持新標準，而無需改變硬件平臺。例如ADI可視電話平臺中的Blackfin處理器能夠支持H.264，這是通過軟件升級來實現(xiàn)的。
據(jù)ADI公司軟件和系統(tǒng)技術部產(chǎn)品行銷經(jīng)理Dan Ivanciw介紹，Blackfin處理器架構經(jīng)過優(yōu)化，能很好地執(zhí)行控制和數(shù)字算法，可以作為主處理器和音視頻處理器?！霸O計人員無須采用多個不同的處理器、不同的開發(fā)環(huán)境及不同的工具包，無論是正在開發(fā)典型主功能代碼還是高級音視頻編解碼，采用Blackfin，開發(fā)團隊只需要掌握一種編程方法、指令系統(tǒng)、開發(fā)工具環(huán)境。用戶也會得到益處：縮短產(chǎn)品面市時間，削減開發(fā)成本，降低開發(fā)風險，提高IP復用性?！?
在多媒體信號處理領域，特別是在視頻處理方面，通常要求數(shù)字信號處理器具有針對多媒體應用的、優(yōu)化的內(nèi)核結(jié)構和豐富的媒體接口，而通用信號處理器在這方面性能得不到充分發(fā)揮。鑒于此，美國Equator公司推出了BSP系列高速寬帶數(shù)字信號處理器。BSP-15是該系列中的一款，可與MAP-CA反向兼容。
BSP-15是專門以視頻應用為中心而設計的高效DSP，以高度集成的單芯片滿足了寬帶產(chǎn)品的需要。在400MHz的時鐘頻率下，BSP-15處理能力為40 GOPS(每秒400億次整數(shù)運算)，處理速度相當于奔騰III的8.5倍，是同系列MAP-CA芯片的1.33倍，是其它解決方案的10倍以上。BSP-15的核心功能是采用軟件專為高性能、大視頻流的寬帶應用而設計，結(jié)合iMMediaTools軟件開發(fā)環(huán)境及其提供的視音頻庫，BSP-15可以為數(shù)字視頻圖像應用提供高效的解決方案。
據(jù)某視頻會議產(chǎn)品研發(fā)工程師介紹，選用BSP-15芯片進行視音頻的系統(tǒng)設計具有3方面優(yōu)勢：其一，BSP-15 是專為視頻圖像處理而設計的，能夠提供高質(zhì)量的視頻效果；其二，BSP-15具有豐富的片上I/O接口，不必添加過多的外圍設備，因而可以降低整個系統(tǒng)的成本和設計的復雜度；其三，完全采用C語言編程，沒有匯編語言要求，升級方便，靈活性高。與同系列的TI DSP及Philip的Trimedia 系列DSP相比，BSP-15不足之處是軟件開發(fā)難度較大，穩(wěn)定性也被懷疑。但由于其出色的處理性能，BSP-15處理器在消費電子產(chǎn)品、視頻會議、數(shù)字圖像處理等方面仍將占有較大的市場。
以色列VCON通信有限公司去年推出基于新一代Equator BSP-15多媒體處理器的高性能的視頻會議編解碼器-HD100視頻會議引擎。VCON公司首席市場官Gordon Daugherty認為：“視頻會議的質(zhì)量越來越接近廣播電視的質(zhì)量，視頻會議市場已經(jīng)進入了一個新的階段。VCON集成商可以利用HD100視頻會議引擎小巧的體積、極高的音頻視頻質(zhì)量，以極具競爭力的成本構建各種先進多媒體會議應用?！?
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