基于嵌入式DSP的流媒體編解碼器

　　可編程的DSP可用于實(shí)現各種現有的編解碼器和將來(lái)的編解碼標準。目前的趨勢是每?jì)赡昃蜁?huì )發(fā)布新的編解碼標準，每個(gè)新標準會(huì )需要更多的DSP周期。因此，選擇具有兼容性發(fā)展藍圖的DSP平臺(如ZSP)非常重要，這樣通過(guò)系統升級而不是重新設計即可滿(mǎn)足未來(lái)的系統要求。 

　　多媒體將選定的所有元素(包括文字、音頻、靜態(tài)圖像、視頻和圖形)集成到單一媒體對象中。流技術(shù)(Streaming technology)可在媒體對象被讀取、收聽(tīng)或者觀(guān)看的同時(shí)實(shí)時(shí)傳輸這些對象。在RealAudio公司1995年提供首個(gè)商用流媒體產(chǎn)品之前，絕大部分的互聯(lián)網(wǎng)媒體文件需要完整下載后才能播放。而現在，不必等到流音頻剪片(clip)下載完成才能播放，而是在傳輸的過(guò)程中就可以回放。 

　　流媒體數據由服務(wù)器端發(fā)送，并由客戶(hù)端接收和實(shí)時(shí)顯示。當接收緩沖器包含足以避免數據遺失的足夠多信息時(shí)，客戶(hù)端就可以開(kāi)始播放音頻/視頻，以避免信息遺失。專(zhuān)用的多媒體服務(wù)器通常用于實(shí)施基于網(wǎng)絡(luò )的流傳輸。多媒體服務(wù)器可以連續地傳輸數據，而不會(huì )出現爆發(fā)式傳輸和長(cháng)時(shí)間的停滯，所以在回放開(kāi)始之前，客戶(hù)端只需要很少的緩沖數據。 

　　業(yè)已出現在嵌入式DSP上的音頻/視頻壓縮算法是提供流傳輸所需實(shí)時(shí)性能的關(guān)鍵。由于它們具有對數字數據進(jìn)行編碼和解碼的能力，此類(lèi)算法被稱(chēng)為編解碼器。 

　　雖然流傳輸通常與分布式計算機網(wǎng)絡(luò )的關(guān)系最為密切，但是其它形式的數字通訊同樣需要流傳輸。數字音頻廣播(如DRM、XMSR、Sirius Satellite Radio)、數字廣播電視(如Direct TV、韓國的T-DMB)、3GPP手機和藍牙手機等均需要使用編解碼器，以滿(mǎn)足流傳輸要求。此外，編解碼器在存儲壓縮等非流傳輸應用中也是非常有用的。 

　　標準化的編解碼器提供最高度的互通性。流傳輸音頻標準有：MPEG1/2、Layer 3(MP3)、數字杜比AC-3、MPEG2 AAC、WMA和Ogg Vorbis。通用的視頻壓縮標準包括MPEG2、MPEG4 SP/ASP、MPEG4 AVC/H.264和WMV。 

　　標準音頻編解碼器 

　　MP3：MP3原本用于表述MPEG1 Layer 3，但是日常應用中已經(jīng)發(fā)展至包含Layer 1, Layer 2以及Fraunhofer Institute所擴展的MPEG 2.5。MP3是得到最高認知度的編解碼器之一，在互聯(lián)網(wǎng)編解碼器中具有最大的用戶(hù)群。但是為達到近CD品質(zhì)音頻，對某些難應付的內容需要高于192kbps速率。 

　　MPEG1、Part 3 (ISO/IEC 11172-3)：定義了雙聲道，采樣率為32、44.1或者48KHz，編碼率從32 到 384kbps的編解碼方法。此標準描述了三個(gè)相關(guān)方法：Layers I、II、和 III。Layer III提供最高的壓縮率，但是復雜度也最高。 

　　MPEG2、Part 3 (ISO/IEC 13818-3)：對MPEG1標準提供了兩個(gè)重要的改進(jìn)。首先，低比特率需求通過(guò)使“低采樣率(LSF)”擴展標準化而得到滿(mǎn)足。該編解碼器提供了16、22.05、和24kHz采樣率編碼方法；其次，MPEG1模式被擴展為支持上至12聲道的音頻數據。Fraunhofer的低頻率擴展，即MPEG2.5，提供了MPEG2一半的采樣頻率選擇：8、11.025和12kHz。 

　　數字杜比(AC-3)：目前，數字杜比具有最大的多聲道編解碼用戶(hù)群。通過(guò)將多聲道整合至單一編碼對象中，數字杜比實(shí)現了高品質(zhì)、低復雜度音頻壓縮。盡管該算法與編碼聲道的數量無(wú)關(guān)，目前的實(shí)現方案已經(jīng)接受了SMPTE的建議，即采用了由5個(gè)全帶寬音頻聲道和1個(gè)用于低音的分帶寬聲道組成5.1聲道：分別為左、中、右、左環(huán)繞、右環(huán)繞和低頻擴展(LFE)。 

　　數字杜比支持靈活的播放方式：1聲道到5.1聲道，32、44.1或者48KHz采樣率，比特率從32 到640kbps。解碼后的音頻可自動(dòng)匹配播放系統以提供與音響配置無(wú)關(guān)的最佳品質(zhì)的音效。 

　　aacPlus系列編解碼器：Coding Technologies公司已經(jīng)開(kāi)發(fā)了一系列得到國際標準組織廣泛采用的編解碼器。MPEG2采用了AAC，以128kbps提供接近CD的品質(zhì)，即使對于特別復雜的內容也如此。aacPlus v1被DVD論壇、DVB、Digital Radio Mondiale、3GPP2和ISMA等組織定為標準。aacPlus v2在2004年末開(kāi)始商用，已被指定為3GPP中的高品質(zhì)音頻編解碼器，aacPlus v 2的所有組件都是MPEG-4音頻規范的組成部分。