基于CMMB標(biāo)準(zhǔn)的移動多媒體廣播播放系統(tǒng)研究

徐興斌

摘要：本文對移動多媒體廣播標(biāo)準(zhǔn)CMMB進(jìn)行介紹，重點(diǎn)描述了CMMB系統(tǒng)中接收端的硬件電路和核心軟件部分設(shè)計(jì)，希望能夠?qū)ο嚓P(guān)終端設(shè)計(jì)提供借鑒意義。

關(guān)鍵字：CMMB；S3C6410；IF101；界面和菜單設(shè)計(jì)

引言

隨著科技的發(fā)展、社會的進(jìn)步、人們生活水平的不斷提高，人們對信息消費(fèi)的多元化需求日趨明顯，傳統(tǒng)的模擬信號移動電視及模擬音頻廣播已經(jīng)越來越不能滿足大眾的使用需求。作為廣播電視的補(bǔ)充和延伸，新興的中國移動多媒體廣播（CMMB）通過無線廣播電視覆蓋網(wǎng)向各種便攜式終端設(shè)備提供數(shù)字音視頻和信息服務(wù)，大有替代傳統(tǒng)無線廣播的趨勢。

數(shù)字多媒體廣播（DMB）技術(shù)在我國的發(fā)展較歐洲要晚一些，前些年在國內(nèi)大中城市出現(xiàn)的樓宇電視、公交電視、街邊電視等基本都是從國外引進(jìn)的，由于存在專利授權(quán)、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一等問題，所以一直停留在區(qū)域性廣播的層次上。在2006年10月，國家廣播電視總局正式頒布了中國移動多媒體廣播標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)采用了廣電研發(fā)的信道解調(diào)標(biāo)準(zhǔn)StiMi，主要面向手機(jī)、PMP等便攜式設(shè)備的移動數(shù)字電視和音頻信號接收。

一、CMMB系統(tǒng)的架構(gòu)

CMMB系統(tǒng)架構(gòu)主要由廣播前端、傳輸系統(tǒng)和接收終端構(gòu)成，廣播前端包括廣播電視節(jié)目和數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的內(nèi)容，集成匯集在一起進(jìn)行廣播。傳輸系統(tǒng)主要包括衛(wèi)星系統(tǒng)和地面轉(zhuǎn)換網(wǎng)，以衛(wèi)星覆蓋為主、低迷那增補(bǔ)網(wǎng)為輔，覆蓋全國，實(shí)現(xiàn)在任何地方任何時(shí)候都可以接收到移動廣播信號。CMMB布網(wǎng)采用S波段衛(wèi)星與地面Ku波段、UHF波段、S波段衛(wèi)星通過廣播信道和分發(fā)信號進(jìn)行全國覆蓋，其中廣播信道用于直接接收，分發(fā)信號用于地面增補(bǔ)轉(zhuǎn)發(fā)；廣播信道采用Ku波段上行，采用S波段下行，OFDM調(diào)制方式，帶寬為25MHZ；分發(fā)信道采用Ku波段上行，采用Ku波段下行，TDM調(diào)制，帶寬為25MHZ；S波段低迷那增補(bǔ)網(wǎng)絡(luò)采用Ku-S移頻轉(zhuǎn)發(fā)，S-S同頻轉(zhuǎn)發(fā)兩種方式。中國大概有5%的面積衛(wèi)星信號無法覆蓋，采用地面系統(tǒng)UHF波段增補(bǔ)。接收終端采用適合接收CMMB標(biāo)準(zhǔn)并且能夠進(jìn)行節(jié)目解碼的芯片構(gòu)成，最終形成人們收看到的移動電視廣播播放系統(tǒng)。

圖1 CMMB系統(tǒng)架構(gòu)圖

二、CMMB系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)

根據(jù)本次研究的實(shí)際需要，我們選擇的方案是基于三星的S3C6410芯片解決方案，該方案與其他廠商的解決方案相比具有以下幾個(gè)方面的特點(diǎn)：（1）技術(shù)較為成熟，該方案的核心芯片為S3C6410，最高主頻達(dá)到了800MHz，同時(shí)該方案也經(jīng)過了長期的實(shí)踐考驗(yàn)；（2）單芯片解決方案，具有較高的集成度。該方案的核心芯片為S3C6410，除此之外，再無任何其他的核心芯片，并且完全又該芯片完成系統(tǒng)控制、解復(fù)用、視頻解碼、音頻解碼等功能，開發(fā)難度相對較?。唬?）外部接口相對完善，該芯片可以提供較多的可編程接口，包括IO口、UART口、I2C總線等。

信源解碼板主要有以下幾部分組成：

S3C6410——信源解碼器

IF101——信道解調(diào)解碼

MTV102——ADI高頻頭

2MB Flash

64MB SDRAM

信源解碼板的核心芯片是S3C6410，它負(fù)責(zé)；

①系統(tǒng)初始化和系統(tǒng)控制；

②將來自前端的TS流解復(fù)用；

③音、視頻解碼；

④視頻模數(shù)轉(zhuǎn)換

基于配合S3C6410運(yùn)行的考慮，要配備適當(dāng)?shù)耐獠看鎯ζ?，作為緩存?shù)據(jù)的存儲器。因此，本系統(tǒng)配備了一個(gè)64M的SDRAM。而為了便于調(diào)試程序需要在機(jī)頂盒中內(nèi)置有JTAG口。信源解碼板在啟動的時(shí)侯，首先從ROM中讀取相關(guān)的程序，并加載到RAM中運(yùn)行。基于軟件升級的考慮，在CMMB系統(tǒng)中內(nèi)置的是可擦寫的閃存。

三、CMMB系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)

以下對CMMB系統(tǒng)的核心軟件設(shè)計(jì)部分進(jìn)行分析。

1）視音頻解碼子系統(tǒng)處理流程

信源解碼器的輸入是傳輸流。傳輸流的來源可以使碼流發(fā)生器也可以是前段。一般的，外部碼流信號首先必須經(jīng)由解復(fù)用子系統(tǒng)，解復(fù)用子系統(tǒng)會從TS中提取視頻和音頻的基本流，并提取必要的有關(guān)控制信息。隨后，解復(fù)用子系統(tǒng)會將視頻與音頻的基本流發(fā)送到各自對應(yīng)的解碼器。有各種的解碼器對其進(jìn)行解碼。

在核心芯片內(nèi)部的中斷寄存器中，每一位都有對應(yīng)的中斷源，在該核心芯片中總共有0-33的這樣34個(gè)對應(yīng)的中斷源，保留其中的三個(gè)，視頻以及音頻的解碼子系統(tǒng)使用的就是21號中斷DECODER_INT。該中斷觸發(fā)有兩個(gè)來源，歧義是DMA控制器，；其二是視音頻解碼子系統(tǒng)。因此，該中斷信號的處理一般要分兩步進(jìn)行，分別對上述的兩個(gè)中斷源進(jìn)行查詢和處理。但是，這里有一點(diǎn)值得注意，那就是有可能這兩個(gè)中斷源可能會被同時(shí)觸發(fā)，在這種情況下就應(yīng)該對其順序進(jìn)行相應(yīng)的查詢。首先對這個(gè)2l號中斷進(jìn)行注冊：

EXCRegisterlSR（DECODER_INT，IBUHandleInterrupt，EXC_INT_PRIOPITY_4）；

各種狀態(tài)的描述，轉(zhuǎn)換條件和轉(zhuǎn)換途徑敘述如下：①STOPPED，視頻狀態(tài)的初始值；②SYNC_DECODER，當(dāng)視頻解碼器處于STOPPED狀態(tài)時(shí)，該解碼會分析進(jìn)來的數(shù)據(jù)流，直到下一個(gè)新的GOP的第一幀圖像的第一個(gè)條起始代碼到來后，視頻數(shù)據(jù)才會存入視頻通道緩沖區(qū)中；③WALT_DECODE_START：在該狀態(tài)下，當(dāng)前的SCR時(shí)間如果等于視頻通道緩沖器中的第一個(gè)視頻存取單元的DTS，就會出現(xiàn)“比較中斷”。此時(shí)，視頻解碼器開始工作；④FLUSH_DECODE_BUFFER，接收到視頻解碼中斷后會轉(zhuǎn)入這個(gè)狀態(tài)；⑤DECODING，解碼的視頻存取單元；⑥WAIT_DECODE_STOP，在一個(gè)奇場時(shí)設(shè)置停止命令；⑦PICTURE_INSERTION，在該狀態(tài)下，可以進(jìn)行靜態(tài)圖像的插入。

2）界面和菜單設(shè)計(jì)

界面和菜單的設(shè)計(jì)是軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)中非常重要的一個(gè)組成部分，一個(gè)好的界面和菜單會提升人們對與軟件的使用感受。而一個(gè)再好的軟件如果界面不友好，菜單不人性化，那么它本身的優(yōu)勢也完全發(fā)揮不出來?；谶@種考慮，有必要著重設(shè)計(jì)界面和菜單。

在對軟件進(jìn)行界面和菜單進(jìn)行設(shè)計(jì)之前需要做不少的前期準(zhǔn)備工作。包括圖表等素材的收集整理，和數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)化等等。圖表準(zhǔn)備好之后，就可以在應(yīng)用程序中使用了，具體的步驟如下。

OsdHandle→CLUTP

=FTACreatePalette（PALETTE_DEFAULT_OPACITY，PALETTEicnmenu）；

上述的函數(shù)中的第二個(gè)參數(shù)指向的是菜單調(diào)色板數(shù)組的指針。之后需要對每一個(gè)圖標(biāo)進(jìn)行解碼，并建起像素的調(diào)色板索引值填充到特定的OSD顯示緩沖區(qū)OsdBuffer1中，并且調(diào)用語句如下：

ICONDecode（OsdBuffer1，&ICONicnmenuall_menuup）；

上述函數(shù)中的第二個(gè)參數(shù)是畫面中第一個(gè)圖標(biāo)的數(shù)據(jù)地址。

四、結(jié)論

基于CMMB標(biāo)準(zhǔn)的移動多媒體廣播，通過前端節(jié)目和信息平臺，采取衛(wèi)星和地面增補(bǔ)網(wǎng)絡(luò)發(fā)送，采用本文設(shè)計(jì)的移動接收終端，可以滿足人民群眾隨時(shí)隨地收聽廣播、看電視、查信息的需求，縮小數(shù)字鴻溝。

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