基于TM1300的可视电话终端研究

摘要：简要介绍Philips公司的多媒体数字信号处理器TM1300，重点阐述以TM1300为核心实现可视电话终端的一种方案。本方案按照ITU-T制订的H.324系列标准建议，对输入音频和视频信息分别进行了基于G.723.1协议和H.263标准的信源编码，然后，根据信息分组复用H.223标准和通信控制规程H.245标准在PSTN上进行传输。
　　关键词：TM1300H.324G.723.1H.263
　　
　　引言
　　
　　1996年ITU-T制订了在PSTN上传输多媒体信息的H.324系列标准建议，主要包括视频编解码（VideoCodec）H.263标准、信息流分组复用（Multiplex）H.223标准、通信控制规程（Control）H.245标准、低码率语音编码（SpeechCodec）G.723.1标准以及调制解调器（Modem）V.34bis标准等。其中G.723.1协议可将64Kb/s的PCM语音信号压缩至6.3Kb/s甚至5.3Kb/s，H.263协议可将视频信息压缩到20Kb/s左右；因此，压缩后的语音和图像信号的码速率低于28.8Kb/s，而V34调制解调器已实现了PSTN上的33.6Kb/s码速率的传输。这样，就可以在普通模拟电话网络（PSTN）上利用V.34调制解调器实现实时传输多媒体信息。
　　
　　H.324终端可以有两种实现形式：基于PC机支持的可视电话终端和无需PC机支持的“独立式”可视电话终端。前者需要PC机、摄像头、视频捕获卡、内置或外置Modem；后者需要将显示器、摄像头、普通电话集成一体，形成一独立的小型可视电话终端。本文介绍的可视电话终端属于后者。它是以Philips公司的TM1300多媒体DSP为核心来实现的，主要包括话音和图像的采集、编解码、显示、回放，码流复用及通信控制等功能模块。
　　
　　1TM1300处理器简介
　　
　　TM1300是Philips公司于1997年以来推出的系列多媒体DSPTrimedia的最新一款性能优良的多媒体处理芯片。它以多媒体处理和通信功能为主，融合了CPU芯片原有的计算功能，已广泛应用于多媒体专用设备、家电及宽带通信设备。TM1300结构框图如图1所示。
　　
　　TM1300特别针对数字视频和音频应用进行了结构优化，集成视频输入、输出接口，音频输入、输出接口以及通信线路接口等围设备。其核心32位的处理器，能够进行32位的线性寻址，寻址能力可达到4GB；同时，它含有128个通用寄存器，这些寄存器不像其它DSP的寄存器那样分段，所有的操作都可以使用这些寄存器，其核心处理器采用的是VLIW（VeryLongInstructionWord）超长指令字结构，可以在每一个时钟周期内同时进行5个操作。VLIW结构还可以减少处理器的工作量，核心CPU的运行由实时操作系统内核进行控制。相互独立的多媒体输入、输出单元可以接收和输出格式化数据。TM1300提供4个通用的定时器，其中三个可被编程用来产生CPU时钟周期、数据/指令断点、Cache跟踪、音频/视频时钟等等。其SPDIF输出单元可输出高速的串行数据流，主要应用于向外部音频设备输出SPDIF格式的数字音频数据。由于数据流内容完全由软件控制，因此，SPDIF输出单元也可用作通用的高速输出设备，如UART。TM1300内部有专用的16KB的数据高速缓存和32KB的指令高速缓存，并且数据高速缓存是双端口的，允许同时进行双向访问。此外，TM1300还带有一些专

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