移动多媒体通信终端的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于电子通信领域，涉及数字信号处理设备，特别是一种移动多媒体通信终端。
【背景技术】
[0002]第三代(3G)无线通信技术将为蜂窝通信系统和个人通信系统提供真正意义上的宽带服务，服务商将提供更高水准的无线多媒体服务，包括数据、音频、视频和语音服务等。为了充分挖掘3G的多媒体通信潜力，系统开发者需要一种新型的软件和硬件技术。较目前而言，硬件平台必须具有高性能，低功耗，高集成度等特点。由于它必须符合多媒体、移动操作系统和终端用户等标准，还必须符合较大范围的变化，因此编程必须具有较大的灵活性。
[0003]移动通信市场不断增长，无线因特网的应用越来越多，分离的终端逐步合并为单一的多媒体终端设备。包括MPEG4、TTS、因特网音频、视频会议等新的应用需要功能更强、功耗更低的处理器OMAP芯片完全满足这些新应用的要求。此外，OMAP开放的体系结构使第三方开发者容易开发出新的无线多媒体应用软件。OMAP在移动通信与多媒体信号处理方面的技术优势使OMAP芯片非常适合应用于第三代手机、无线数字助理、未来掌上电脑等领域。
[0004]移动通信的发展对数字信号处理器提出了越来越高的要求，传统的DSP芯片已不能胜任。
【发明内容】
[0005]为克服现有技术所存在的不足，本发明公开了一种移动多媒体通信终端。
[0006]本发明所述移动多媒体通信终端，包括DSP网关，及中央处理器核和数字信号处理核，所述中央处理器核、数字信号处理核及DSP网关均与DSP/B10S桥数据连接。
[0007]优选的，所述中央处理器核为ARM925。
[0008]优选的，所述数字信号处理核为TMS320C55。
[0009]优选的，所述DSP网关包含视频接口、网络接口及音频接口。
[0010]优选的，所述DSP/B10S桥包含DSP管理器、链接驱动器和DSP管理服务器。
[0011]采用本发明所述的移动多媒体通信终端，采用双核结构，把高性能低功耗的DSP核与控制性能强的ARM微处理器结合起来，运算处理能力强、功耗低，在移动通信和多媒体信号处理方面具有明显优势；同时以开放式软件体系结构、双CPU硬件通道为其设计特点，易于编程、集成化。
【附图说明】
[0012]图1为本发明一种【具体实施方式】示意图。
【具体实施方式】
[0013]下面对本发明的【具体实施方式】作进一步的详细说明。
[0014]本发明所述移动多媒体通信终端，包括DSP网关，及中央处理器核和数字信号处理核，所述中央处理器核、数字信号处理核及DSP网关均与DSP/B10S桥数据连接。
[0015]本发明由DSP核、ARM核以及业务控制器(Traffic Controller)组成。这三部分可以独立进行时钟管理，有效地控制功耗，如图1所示。TI增强型ARM925核是ARM RISC体系结构的先进代表，工作主频为175MHz。它包括存储器管理单元、16K字节的高速指令缓冲存储器、8K字节的数据高速缓冲存储器和17个字的写缓冲器。片内有1.5MB的内部SRAM，为液晶显示等应用提供大量的数据和代码存储空间。它有13个内部中断和19个外部中断，采用两级中断管理。此外，核内还有ARM CP15协处理器和保护模块。C55x DSP核具有最佳的功耗性能比，工作主频为200MHz。它采用了三项关键的革新技术:增大的空闲省电区域、变长指令、扩大的并行机制。其结构对于多媒体应用高度优化，适合低功耗的实时语音图像处理。C55xDSP核增加了处理运动估计、离散余弦变换、离散余弦反变换和I / 2像素插值的硬件加速器，降低了视频处理的功耗。C55x DSP核内部有32K字的双存取SRAM，48K字的单存取SRAM和12K字的高速指令缓存。此外，核内还包含存储器管理单元、两级中断管理器和直接存储器访问单元。0MAP1510芯片具有丰富的外围接口，如:液晶控制器、存储器、摄像机、空中、蓝牙、通用异步收发器、I2C主机、脉宽音频发生器、串行、主客户机USB、安全数字多媒体卡控制器、键盘等接口。这些丰富的外围接口，使0MAP1510特别适用于第三代移动通信系统。
[0016]软件结构建立在两个操作系统上:一是基于ARM的操作系统，如Windows CE、Linux等；二是基于DSP的DSP / B1S。连接两个操作系统所使用的核心技术是DSP / B1S桥。它是实现和使用OMAP的关键。对于软件开发者来说，DSP / B1S桥提供了一种使用DSP的无缝接口，允许开发者在GPP (通用处理器，包括ARM)上使用标准应用编程接口，访问并控制DSP的运行环境。利用TI公司的Code Composer Stud1集成开发环境,从开发者的角度来看，OMAP好像仅用GPP处理器就完成了所有处理功能。这样，开发者就不需要为两种处理器分别编程，这使编程工作大为简化。在OMAP体系结构下，开发者可以像对待单个GPP那样对OMAP的双处理器平台进行编程。
[0017]本发明支持多种实时多任务操作系统在ARM925微处理器上工作，用来对ARM925微处理器进行实时多任务调度管理，对DSP C55x进行控制和通信，同时也支持多种实时多任务操作系统在DSP C55x上工作，实现复杂的多媒体信号处理。DSP / B1S桥包含DSP管理器，DSP管理服务器，RAM、DSP和外围接口链接驱动。DSP / B1S桥提供运行在ARM925上的应用程序和运行在DSP C55x上的算法之间的通信管理服务。开发者可以利用该桥中的应用编程接口，控制DSP中实时任务的执行，并与DSP交换任务运行结果和状态消息。在这个环境下，开发者可以调用局部DSP网关组件完成诸如视频、音频和语音等功能。因此，开发者不需要了解DSP和该桥就能开发新的应用软件，如图1所示。
[0018]开发多媒体应用程序时，可以通过标准的多媒体应用编程接口(MM API)，使用多媒体引擎，方便了应用程序的开发；多媒体引擎对相关的DSP任务通过DSP应用编程接口(DSP API)使用DSP / B1S桥；最后由DSP / B1S桥对数据、I / O流和DSP任务控制进行协调。
[0019]软件平台独立于硬件平台，如何使两个操作系统无缝工作，是实现开放的软件平台的关键。其核心技术就是正式应用OMAP平台上的DSP / B1S桥。
[0020]DSP / B1S桥用于连接DSP和其他通用处理器(GPP)上的OS。GPP在OMAP里是ARM,还可以是 MIPS (Microprocessor without Interlocked Pipe Stage)等。DSP / B1S桥用于非对称的、由一个通用处理器(GPP)和一个或多个DSP组成的多处理器环境。DSP /B1S桥作为GPP OS和DSP OS的软件组合，把两个操作系统连接在一起。这种连接能够使GPP端的客户与DSP上的任务交换信息和数据。连接分为两种类型:消息子连接和数据流子连接。每种子连接都按顺序传递消息，哪个消息先到消息链，哪个消息就先被传递；同样哪个数据流先到数据流链，哪个数据流就先被传递。每个子连接都独立地进行操作，例如:GPP先发送数据流，然后发送消息；如果消息有高优先级，那么消息比数据流先到DSP。
[0021]DSP任务通常用消息对象传送控制和状态信息，用数据流对象传送高效实时数据流。
[0022]实施例1多媒体终端硬件方案
移动多媒体终端的硬件结构方案中3G移动电话卡实现基于3G无线传输技术(RTT)规范的空中接口功能，包括射频模块和基带处理模块以及相应的物理层软件。本方案采用CDMA2000技术规范。3G移动电话卡与0MAP1510的接口可通过TI外设总线接口实现。
[0023]CDMA2000的实现分为CDMA 2000-1X和CDMA2000-3X两个阶段。前者的数据速率为144kbps，后者的移动车载用户达到144kbps，移动步行用户可达到384kbps，室内固定用户达到2Mbps，可实现无线因特网接人、会议电视等高速多媒体分组数据业务和话音业务。下面主要介绍移动多媒体终端的协议软件结构。终端协议结构由两部分组成:是信令协议栈和应用业务协议栈。
[0024]实施例2基于CDMA2000的协议软件设计方案
CDMA2000的信令协议栈包括高层信令层、数据链路层(分成LAC子层和MAC子层)以及物理层。其中高层信令层主要描述了信令结构、安全认证、信令控制和应用、消息格式等；LAC子层提供信令传输的可靠性保证，包括鉴权、ARQ、功用、分割重装等；MAC子层完成逻辑信道业务的复分接以及QoS控制等功能；物理层实现数据编解码和调制解调等物理信道的处理。
[0025]应用业务协议栈包括多媒体视频/音频编解码器、实时传输协议(RTP)、呼叫控制信令协议、TCP / IP、PPP等。3G移动通信系统中的多媒体应用基于IP分组数据交换，多媒体会话的呼叫控制管理由一套信令协议集完成。常用的有两种:H.323(基于分组的多媒体通信系统)和SIP(会话发起协议)。H.323是目前应用比较广泛的信令协议集，其中视频编解码器采用H.263标准，音频编解码器采用G.723标准。RTP及其配对协议RTCP提供对等多媒体应用层相关信息，而UDP协议可减少实时多媒体流的传输延迟。H.225.0和H.245协议分别是H.323的呼叫控制协议，运行在TCP协议上。
[0026]移动多媒体终端软件的另一重要组成部分是嵌入式操作系统。目前比较流行的嵌入式主流操作系统有VxWorks、WinCE、Linux等，其中Linux为开放源代码,成本低且开发潜力大，支持ARM、PowerPC、x86等多种处理器。因此，本方案采用嵌入式Linux操作系统。嵌入式Linux操作系统可自主开发,也可购买商用成熟的产品,如μ C Linux等。
[0027]前文所述的为本发明的各个优选实施例，各个优选实施例中的优选实施方式如果不是明显自相矛盾或以某一优选实施方式为前提，各个优选实施方式都可以任意叠加组合使用，所述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述发明人的发明验证过程，并非用以限制本发明的专利保护范围，本发明的专利保护范围仍然以其权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。
【主权项】
1.移动多媒体通信终端，其特征在于，包括DSP网关，及中央处理器核和数字信号处理核，所述中央处理器核、数字信号处理核及DSP网关均与DSP/B1S桥数据连接。2.如权利要求1所述的移动多媒体通信终端，其特征在于，所述中央处理器核为ARM925。3.如权利要求1所述的移动多媒体通信终端，其特征在于，所述数字信号处理核为TMS320C55。4.如权利要求1所述的移动多媒体通信终端，其特征在于，所述DSP网关包含视频接口、网络接口及音频接口。5.如权利要求1所述的移动多媒体通信终端，其特征在于，所述DSP/B1S桥包含DSP管理器、链接驱动器和DSP管理服务器。
【专利摘要】移动多媒体通信终端，包括DSP网关，及中央处理器核和数字信号处理核，所述中央处理器核、数字信号处理核及DSP网关均与DSP/BIOS桥数据连接。采用本发明所述的移动多媒体通信终端，采用双核结构，把高性能低功耗的DSP核与控制性能强的ARM微处理器结合起来，运算处理能力强、功耗低，在移动通信和多媒体信号处理方面具有明显优势；同时以开放式软件体系结构、双CPU硬件通道为其设计特点，易于编程、集成化。
【IPC分类】H04N21/41, H04N7/14, H04N21/414
【公开号】CN105635767
【申请号】CN201410575922
【发明人】史军
【申请人】史军
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2014年10月25日