基于ＺＳＰ的ＤＡＢ－ＤＭＢ接收机的开放型ＳＯＣ实现

1、基于的接收机的开放型实现1 绪论数字多媒体广播（DMB）与针对手持类设备的数字视频广播（DVBH）是两种互相竞争的描述视频内容广播规范的标准。它们与数字音频广播（DAB）标准一起，为客户提供了完整的多媒体解决方案。DMB标准规定视频服务也由DAB负载，其中视频对象遵照MPEG4SL（ISO/IEC 144961）规范进行分组打包和同步。另外，音频和视频（多媒体）数据的复用按照MPEG2传输码流（ISO/IEC 144961）规范完成。标准的组织，WorldDAB，目前正致力于开发把DAB应用于基于IP的解决方案的标准。另一个标准DVBH是由地面数字视频广播（DVBT）标准针对手持类设备修改而成

2、。DVBH标准正面临着频谱的问题，因为许多国家目前已经把它的频率分配给模拟电视广播服务。为了能够在移动状态和室内环境下有效工作，DVBH需要的传输参数预计会类似于DAB。如此一来，它在容量方面的优势将会被它所需要的更大的带宽抵消，同时DVBH在发射功率上的要求也使得它的实现更昂贵。本文将分析在数字音频广播和数字多媒体广播（DABDMB）应用中接收机的基带处理的控制和数据流程方面的情况。对于DABDMB接收机在信道层次基带处理中的各种功能需求会在文中论述。此外，本文还详细分析了对运算能力的要求并提出一种在ZSP与硬件之间进行有效的任务划分的实现方法。文中同时也论述了对于DABDMB接收机在信源层

3、次多媒体处理方面的要求，其中包括传输码流的分析、解复用、视频和音频同步、视频解码和音频解码，以及其它功能。DABDMB规范建议在音视频同步中应用MPEG4的同步层规范，在传输层的处理应用MPEG2的TS规范。另外，在视频压缩和解压缩中，建议遵照MPEG4 Part10 （H.264）标准。同样地，音频处理建议遵照AAC+ V2 （ISOIEC144963）标准。此种实现方法中的详细的程序和数据内存需求将会在本文的下一个版本中论述。2 DABDMB接收机（R_）的实现DABDMB标准规定了四种不同的传输模式。表1简要概括了这几种模式及它们的应用场合。接收机的设计必须符合应用的需求，可处理相关的传

4、输模式。2.1 DABDMB R_ 功能框图DABDMB接收机中的主要任务可由图1中的各功能框图表述。2.2 DAB-DMB接收机基带处理功能在DABDBM接收机中，基带处理紧跟在射频解调之后，其中包括了以下步骤：1.复数快速傅立叶变换（FFT） 2.差分解调器3.频率解交织器4.QPSK符号解映射器5.块解分割与同步信道功能6.FIC与MSC解复用7.FIC卷积编码8.FIC能量分布解扰器9.FIC解帧器10.主服务解复用器11.子信道时间解交织器12.子信道卷积解码器13.子信道能量分布解扰器14.子信道条件访问解扰器15.视频解复用外卷积解交织器16.视频解复用外Reed Solomon

5、解码器2.3 DABDMB 接收机基带与多媒体码流处理在以下章节中，我们会详细论述接收机信道和信源处理任务，其中包括基带处理，信道解复用，传输解复用，音视频码流分析与解码等。一种高效的能实现基带和多媒体处理功能的SoC解决方案会在此论述。基带处理任务已经在前一章节中简要论述。如前所述，对于DABDMB接收机在信源层次的多媒体处理需求包括传输码流的分析、解复用，视频与音频同步，视频解码与音频解码，以及其它功能。DABDMB规范建议在音视频同步中应用MPEG4的同步层规范，在传输层的处理应用MPEG2的TS规范。另外，在视频压缩和解压缩中，建议遵照MPEG4 Part10 （H.264）标准。同样

6、地，音频处理建议遵照AAC+ V2 （ISOIEC144963）标准。在一个基于ZSP的子系统中，有多种可能的方式有效完成这些DABDMB 接收机的处理任务。所需要进行处理的任务可以在SoC不同的资源中划分，以下将论述其中一些可行的方案：1.由ZSP处理器实现所有的基带处理功能；多媒体处理由专门的硬件另外一个ZSP或主处理器完成2.基带处理任务在ZSP与专门的硬件中划分；多媒体处理由专门的硬件另外一个ZSP或主处理器完成3.多媒体处理和部分基带处理任务由ZSP完成；其余的基带处理任务由专门的硬件完成在SoC设计时可基于应用处理的需求选择一个合适的ZSP核。选用ZSP500核的方案3将会在接下来

7、的2.3.1节中更详细论述。假设应用的目标为手持类设备，因此按照接收机的视频解码器需要处理最大解析度为QVGA 以及帧率为15帧每秒的视频来分析是比较合适的。2.3.1 接收机基带及多媒体处理有效的ZSP500/硬件任务划分在这一章节中，我们将详细论述多媒体处理任务以及大部分基带处理任务都由ZSP500来完成的情况。其余的基带处理任务由专门的硬件完成。如果在用户的应用中使用了另外一个主处理器，而且这个主处理器有足够的可用的处理能力，这些目前划分给专门的硬件的任务也可由该主处理器完成。以下章节将概述任务划分以及相应的MHz估计。2.3.1.1 基于ZSP500的实现方案表3概括了传输码流解复用与

8、多媒体处理任务，其中包括:将基带与多媒体处理任务的性能需求综合起来，并预留20的余量，可以看出对于ZSP500来说，总的性能需求为163.2MHz （50.8+85.2）_1.2。这对于0.13微米及更高工艺来说，是很容易实现的。硬件处理方面的要求不是很高，应该不会占用很大的芯片面积（这一点将会在以后分析。）2.3.2 接收机基带与多媒体处理有效的ZSP400/硬件任务划分在这一章节中，我们会详细讨论大多数基带处理任务由ZSP400完成的情况。其它的基带处理由专门的硬件完成。如果在用户的应用中使用了另外一个主处理器，而且这个主处理器有足够的可用的处理能力，这些目前划分给专门的硬件的任务也可由该主处理器完成。多媒体处理任务可由专门硬件完成，或者如果主处理器有足够的处理能力的话，也可由主处理器完成。实际上，除了使用专门的硬件或主处理器外，另一个好方法就是由第二个ZSP处理器实现所有这些功能（ZSP400，ZSP500或ZSP540）。在以下章节中，将会概述任务划分与MHz需求的估算。2.3.2.1 基于ZSP400的实现方案（表4）表5概述了传输码流解复用与多媒体处理任务，其中包括：将基带与多媒体处理任务的性能需求综合起来，并预