无线多媒体应用要求手机开发商必须提供低成本、高性能的多媒体手机,满足性能需求的同时必须保证设计的可伸缩性,集成多媒体处理器是有效的解决方法。本文从设计多媒体手机在技术层面和设计实现上分析了存在的挑战和解决思路。
对无线运营商、内容提供商和手机制造商来说,越来越多的无线多媒体消息正通过无线设备发送,视频与音频文件正在推动着这个行业的发展。希望部署多媒体短消息业务(MMS)的无线运营商面临的主要挑战是MMS相对而言是一项有限用户群的新业务,多媒体消息的长期业务大部分仍未通过市场的检验。手机制造商大规模进行如此复杂的MMS手机生产之前还有很多挑战和障碍必须解决。
MMS的市场推广虽然还在早期,但根据IDC预测,多媒体消息到2007年将成为74亿美元的产业,仅美国就将拥有8,000多万用户。无线通信用户对无线电子邮件、短消息业务和互动聊天功能已经很熟悉,他们中很多人希望能实现在世界任意地方通过无线设备发送数字照片以及现场视频流和音频文件。运营商总是想方设法寻求建立用户忠诚度和降低用户流失,他们正在花费几百万美元部署和升级其网络,以满足这种对带宽要求很高的业务增长。手机供应商如NTT
DoCoMo、KDDI和Vodafone已经在带数码相机的手机市场上取得初步的成功。y和剑桥大学法官管理学院最近进行了一次研究,发现在15个国家受访的5600个移动手机用户中,超过30%的人愿意将来一周至少一次使用照片信息,很多用户声称他们愿意为每张照片信息最多支付两美元。
消费者利用其无线设备拍摄、存储和发送视频剪辑,这看上去是移动多媒体发展路线图上的下一个很自然的步骤。但是按现在的状态,这种发展趋势还存在一定挑战性,尽管视频流和视频剪辑下载业务已经开始商业提供,但通常还具有服务区域和内容上的局限性。
多媒体技术应用给运营商和设备提供商的开发团队提出了若干技术挑战,需要很多复杂的折衷决策:要同时满足成本、性能和功耗的要求,对系统结构的实现上来说是几乎自相矛盾的。无线工程师必须在多媒体处理算法和整个系统性能、成本和功耗上尽快获得核心技术。
就技术层面来讲,目前视频信息处理能力仍仅限于几秒钟的视频,主要是因为手机性能和存储空间的限制。为了满足多媒体信息的服务水平,视频质量应符合可接受的行业标准要求。目前,QCIF(176×144)分辨率的最低水平是15帧/秒。为实现这个性能等级同时又不影响通信性能,通常需要增加一个处理器。基带处理器专门为标准的语音和数据业务设计、优化,但其处理能力通常不能满足丰富多媒体应用的处理能力要求。尽管某些最新的基带器件可以在一定程度上进行多媒体处理,但将多媒体和通信软件紧密结合会引起基带资源过载和基本通信质量下降的问题。另外,有限的带宽和存储容量也产生另外的挑战,现在很多器件还没有在视频质量和服务可靠性上得到验证。
集成一个多媒体专用处理器是保证可伸缩性和满足性能要求的关键。多媒体平台,如Emblaze半导体公司的ER452x给手机制造商提供了优化的灵活多媒体平台,同时保护了其投资。一个完整的多媒体手机产品线可以在一个平台基础上,利用其灵活性来支持各种各样的外设和接口。基于要求多媒体应用的工业标准,多媒体专用处理器如ER452x平台优化了与部署无线多媒体应用相关的成本和性能,同时将功耗维持在低水平上,保证手机电池长的使用时间。
使用多媒体处理器的另一个好处是不需要MIDI芯片。MIDI成为现代移动手机的一个“必有”的特征和下载、播放铃声的事实标准。早期采用的是一个专用MIDI处理器,而现在则完全没有必要采用单独的处理器,它被一个多媒体处理器所取代,该处理器不仅可提供高质量多媒体效果,而且增加了先进的带宽密集型的无线应用,如卡拉OK(风行于日本),这经常包括同步视频、文本和音乐。
有了正确的处理器,手机设计成为下个重点。决定手机的主要特性并分析哪些特性会成为标准特性以及其时间表是无线设备设计的第一步,这种分析还必须符合业务可用性和运营商的业务规划。
LCD是手机设计中的关键器件之一,LCD的选择对用户体验以及系统成本有很大的影响,必须认真考虑其目标细分市场。手机的外观、感觉、产品的归类和定位在很大程度与提供人机界面的LCD相关。一个带数码相机的手机可配64K色彩的CSTN LCD,因为显示器刷新速率低于5帧/秒。
但另一方面,具有视频功能的手机必须采用TFT或OLED型LCD,以适应显示器15-30帧/秒的刷新速率。TFT LCD具有1.8寸～2.4寸的不同物理尺寸,分辨率高达320×240像素,有256K色彩。这些显示屏一般带有一个显示存储器,以在静态显示时降低功耗。对于PDA和装有PDA的手机,在QVGA(320×240像素)下的高级TFT LCD已经有2.8寸和3.5寸两种显示器,18位RGB或CPU总线已成为两种标准接口。
多媒体业务的成功很大程度上决定于端到端的互用性。互用性首先必须遵守标准的文件格式,然后是保证与运营商网络设备、各种手机和多供应商设备的兼容性。多媒体解决方案提供商会利用国际多媒体电信联盟(IMTC)互用性活动来进行其方案的互用性测试和验证。交叉供应商互用性测试是一个具有成本效益的基本工具,让供应商在进入现场试验之前广泛地对其解决方案进行试验。
移动多媒体平台给手机制造商提供了解决多种工作频率的灵活性并提供了完整的软件套件,这是满足当前设计和互用性挑战的关键。基于事实标准的ARM926处理器和多媒体应用专用硬件加速器,手机设计师将寻求一种经过成本和性能优化的设计平台,同时保持低功耗以延长电池使用时间。
作者:Danny Topper
产品行销经理
Emblaze半导体公司
京公网安备 11011202001138号
