TI PMP解决方案简介

作者：张三毛
市场简介

便携式多媒体终端【PMP/MP4/PVP】是一种大众娱乐消费类电子产品。随着当今社会人们的旅游、出差、户外活动日益增加，便携式多媒体终端需求量迅速增加；MP3已经广泛应用，PMP市场方兴未艾；日韩、欧美市场已经启动，中国巨大市场面临机遇；同MP3一样，中国将成为PMP最大的消费市场。

目前国内PMP市场的规模在3亿元人民币左右。根据权威机构预测，仅在中国市场，2005年PMP市场发展速度将达到310％，整体规模将突破10亿元。即使这样，与欧美相比，这个市场还有很大潜力。2004年，欧美以PMP媒体播放器为代表的硬盘式数码娱乐产品的整体市场已经达到40亿欧元。

2005年对于PMP 来说跟2002年的MP3 一样，随着PMP 产品和厂商不断增加，价格将会有较大幅度的下降，PMP 将逐渐成为大众化移动数码产品。

PMP方案现状

便携式媒体播放器(PMP)成为第十届IIC-China上最灿烂的一颗新星。不论是DSP阵营的厂商、还是MCU阵营的厂商，甚至是x86阵营的厂商，均将触角伸向了该市场，在展会上推出了最新的PMP方案，且将该市场作为今年重点推广的市场之一。

DSP阵营的厂商包括TI、飞利浦以及ADI。他们基于DSP架构的方案均以软核来支持MPEG4和其它的视频格式，优势是能灵活地支持多变的各种视频格式，存在软件编程相对复杂和开发时间较长的缺点，但是通过与第三方方案设计公司进行合作可以在短期内设计出产品。

在MCU方面拥有优胜地位的芯片供应商则是基于ARM平台，并集成编解码硬核，成为一个专门针对多媒体处理的SoC。这类供应商很多，既有国外的飞思卡尔、夏普、瑞萨、ATI、意法半导体等公司，也有本地的安凯、杰得等公司。这一阵营方案的特点是采用了硬核编解码，功耗小，缩短了用户开发时间，价格相对于前者要便宜，且基于ARM内核的平台为广大的工程师所熟悉。缺点是灵活性不够，只能用在音视频编码及文件格式组合有限且相对固定的系统中。
 
而X86和RISC厂商提交给市场的则是另一种方案，即以X86内核或RISC内核为基础，对MPEG4和其它格式的支持采用软件方式。其特点是非常强的灵活性和工程师对X86架构的熟练，因此产品开发周期短，上市快；但缺点是芯片尺寸大，主频高，功耗也较前两者大。此阵营的名单包括英特尔、威盛、AMD以及台湾倚强科技等。
 
PMP方案可以分为3个档次：

低端方案：一般支持的格式非常有限（视频格式只支持一种文件格式或专用格式，音频格式也比较单一），视频解码能力比较差，播放大文件视频文件会有停顿等；

中端方案：一般支持的格式比较丰富，视频解码能力比较强。部分方案还支持低质量音视频录制功能；

高端方案：除了能提供强劲的音视频播放、录制功能外，还能提供PDA、游戏、摄像、上网等更多的增值功能。如TI系列解决PMP解决方案。

TI PMP解决方案

世界上第一款PMP

TI作为嵌入式多媒体解决方案的领导者, 在2001年TI推出了业界第一款针对视频流多媒体终端的DSP解决方案。2002年，Archos公司率先采用TI的方案推出了世界上第一款PMP产品----多媒体Jukebox.

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世界首款MP4 法国爱可视Jukebox Multimedi

 如今，更有包括Sony、RCA(Thomson)、Iriver、Mobinote、MSI、Olympus、Neosol等众多国际著名的厂家先后采用TI的方案推出各自的PMP产品，受到市场的广泛欢迎。

完整的高端系列解决方案

TI有一系列PMP解决方案，包括TI DM270 / DM275/DM320/DM342/O
MAP2420 等平台及不同操作系统（linux或wince等）的PMP方案。
 
另外特别值得关注的是：微软公司继和Intel合作推出PMC（便携式媒体中心）后，目前已TI合作推出了PMC-II代。

强大的功能和性能

TI DM270 / DM275/DM320/DM342/OMAP2420都是多核多媒体处理器，由ARM、DSP和多媒体硬件加速器组成，广泛用在数码相机、便携式多媒体播放器、多媒体手机、数字电视广播等便携式多媒体产品里。

相对于其他PMP芯片，TI的多核处理器主频低，功耗低，性能高，芯片封装小，价格适中。以DSP软核来支持MPEG4和其它的视频格式，优势是能灵活地支持多变的各种视频格式，满足的音视频编解码算法组合的数量正在不断增长的现实情况。

TI解决方案存在软件编程相对复杂和开发时间较长的缺点，但是通过与第三方方案设计公司进行合作可以在短期内设计出产品，例如以TI OMAP开发应用为特长的第三方方案设计公司杭州微元科技有限公司（www.microunit.com.cn）平均2个月可以交付一套客户定制的成熟稳定的产品。

在多媒体便携式应用产品PMP中，TI的tms320dm270方案是目前PMP最先进解决方案之一，具有画质好和视频格式兼容性好的特征，已经被大量厂家采用采用，处于市场的高端，引领市场潮流。TI系列后续高性能PMP多媒体处理器DM275、DM320、DM342、DM2420的参考方案也已经成熟，其中DM320已经有多家公司开发出了产品。

TI的PMP解决方案除了支持几乎所有的视频音频和图像格式（只需添加相应的解码算法）和高画质播放外，其更突出的特点是高质量的视频录制，可以轻松的将数码相机（DSC）和数码摄像机（DV）功能融于一体。 其中DM270可以做到AVI MPEG4((640×480)VGA24fps，DM320可以支持AVI MPEG-4（720×480）D1 30fps视频录制。




附录-TI 系列多媒体处理器

DM270

由TMS320DM270的核心，可以看出该芯片是一款功能极强大的芯片，主要由ARM（80MHz）、C54xDSP（90MHZ）和iMX（180MHz）三核心组成，其中ARM7 RISC 微处理器主要负责外部接口的管理， C54X DSP数字信号处理器负责音频方面的各种处理，而iMX引擎处理视频数据和图像数据。另外，集成的各种功能模块和控制器使其还具有其它强大的功能，如照相，读卡器，录音，AV-IN/AV-OUT等。

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DM270 架构

TI的tms320dm270方案是MP4目前最先进解决方案之一，具有画质好和视频格式兼容性好的特征。MP4内部核心架构大多数都是采用CPU配合DSP协调工作的方式，一般CPU和DSP是集成在一起的。DSP（Digit Signal Processor）主要负责视频解码和编码；而CPU主要是处理档案管理、存取，以及使用接口、周边组件的掌控等事务。另外，某些功能模块还要增加特殊的芯片，例如DC控制模块和显示控制模块等。

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TI DM270 PMP solution

从上图看，该方案主要由音频处理、视频显示、存取管理、电源管理、视频采集和TMS320DM270等几部分组成。

DM275

DM275上集成的DSP内核为“TMS320C54x”，CPU内核为“ARM7TDMI”。DM275是支持H.264/MPEG-4 AVC(以下简称H.264)编解码处理的便携终端DSP。特点是集成有负责MPEG-2 Transport Stream(TS)分离处理的专用电路。设想应用于配备微波数字广播电视(单波段广播电视)、卫星数字广播(移动广播电视)接收功能的便携AV终端和手机上。
 
DM275相当于TI“TMS320DM270(DM270)”的后续产品。不仅新增加了分离MPEG-2 TS的处理电路，还使得负责部分影像数据解码处理的专用电路“iMX”也可支持H.264的解码处理。此外，还配备了视频信号的Pass-Through输出功能。即使对DSP停止供电，也可将从外部输入的视频信号原样传输到连接在DSP上的液晶面板模块上，有助于减小待机时的耗电。
 
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DM275的编解码处理能力如下：
【编码处理】
?MPEG-4 Simple Profile：640×480像素，30帧/秒
?MPEG-4 Advanced Simple Profile：320×480像素，30帧/秒
【解码处理】
?H.264：352×288像素，30帧/秒
?MPEG-4 Advanced Simple Profile：720×480像素，30帧/秒
?MPEG-2：720×480像素，30帧/秒
?DivX：720×480像素，30帧/秒
?WMV(Windows Media Video)9：720×480像素，30帧/秒

DM320

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DM320架构

DM320的DSP与270相同，不过MCU改为ARM9，在Connector方面则有802.11g、USB2.0 OTG、PCI Express，DM320也将CMOS／CCD含括进来。

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TI DM320 PMP solution

DM342

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TI DM342 PMP solution

TMS320DM342将C5409与ARM926整合，换句话说，即是CPU与DSP同时集成在DM342核心内。采用32MB或64MB容量的SDRAM，以及4MB的闪存，以用作加载与存放操作系统。DM342本身已内建LCD驱动、USB2.0 OTG接口控制器，同时让CCIR-656格式信号经由总线在视频译码芯片与DM342间传送。而由于NTSC/PAL编码器也在整合的缘故，因此可直接进行复合视讯输出。

 另一方面，DM342还可支持CCD/CMOS感光组件的连接，使得未来PMP要导入DSC、DV等功能更为容易。对于记忆卡的兼容性部分，除现阶段主流的CF、SD及MMC外，还包括Memory Stick此外，提供2组RS232串行端口、1组JTAG接口，让周边装置的支持趋于完整。

DM342将多媒体增强的C5409 DSP与ARM926 CPU组合在一起。集成的外围电路包括：
l       一个模拟视频编码器(NTSC及PAL)；
l       一个直接LCD显示器接口；
l        一个直接CCD/CMOS摄像机接口；
l        一个USB 2.0 OTG接口；
l        用于PMP控制的通用I/O引脚；
l        一个SD卡接口；
l        一个MMC卡接口；
l        一个索尼Memory Stick接口；
l        两个串口；
l        一个JTAG接口。
 
OMAP2420

OMAP2420充分利用了ARM11? 微架构，是 TI 采用 0.09 微米技术的第二代处理器。OMAP2420 芯片包括 ARM1136JS-F? 内核、TI 可编程 DSP、2D/3D 图像加速器（每秒提供多达 2百万个多边形）、集成的相机接口、最先进的 DMA 控制器等等。一个支持 4百万像素的静止拍摄应用以及分辨率为 CIF 到 VGA 的全动态视频编码或解码的 TI 可编程影像与视频加速器。此外，OMAP2420 还能够将图像输出到外接 TV 上。

OMAP2420芯片将支持高达 4百万像素相机、更佳DVD 品质的视频、互动游戏控制台功能、具有 3D 音效的高保真音乐、模拟与数字 TV 广播接收、高速无线连接、超过 VGA 分辨率的彩色液晶显示屏等诸多功能 ，支持互动 3D 游戏、4 百多万像素相机、数码摄像机、TV 等功能。

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 TI OMAP2420