嵌入式处理器OMAP5910及应用3G的多媒体

2 在3G无线终端领域的多媒体应用

在3G无线终端设备中，OMAP5910的应用主要面向优化多媒体性能，并提升语音、音频、图像或视频信号处理 的应用性能。其具体应用包括：PDA、Bluetooth无线设备、Web记事本、数字媒体、移动商务、军事通信以及远程通信等，OMAP5910的应用领域如图2所示。



2．1 视频和图象处理

目前，在多媒体应用中，视频与图像数据处理是一个不可或缺的重要方面。其于双核架构的OMAP5910处理器具有极强的运算能力和极低的功耗，在多媒体信号处理方面具有明显优势。如在视频应用方面，基于OMAP架构的MPEG-4视频软件以每秒15帧的速度同时执行图像编码及解码QCIF（176×144像素）时，仅使用了DSP核执行性能的15%左右。而剩余85%的性能仍可用于其它任务，比如图形效果的增强、音频回放或语音识别等。OMAP5910处理器不仅提供计算资源，而且还提供视频应用所必须的数据传输能力。当未压缩数据从照相机向外传送或送至显示屏时，一个争度分量按4：2：0的格式下抽样的QCIF帧需要38016字节。

视频应用是OMAP5910处理器扩展无线终端功能的首批应用领域之一，它包括：双向可视电话通信及单向编码或解码、MPEG4音像压缩、JPEG静止图像压缩以及视频流等等。

2．2 语音应用

用于像携设备语音系统时，DSP和RISC核的结合给OMAP平台处理器提供了极好的功率特性。RISC适合处理控制代码，如：用户界面、操作系统和高级应用；而DSP可处理更集中的语音应用，同时DSP具备语音应用所需的实时信号处理功能。微小特性的语音识别计算量比较密集，其引擎在高功效的C55x DSP上运行；而较大特性的语音识别其语法、字典及声模型生成元件等功能的计算量不密集，因此位于高性能ARM RISC核上。模型生成与识别模块之间的互动被减至最低，并通过API分层体系来完成。OMAP构架的优势在于需预先编辑或存储语法或模型就能在某些识别语境中处理新词汇。

OMAP5910处理器采用DSP核与ARM RISC微处理器核同时进行语音识别的工作方式，其中DSP核负责大量数据的处理与语音识别算法的执行。而ARM RISC微处理器核所要处理的工作包括存放语音识别算法的描述、语音识别字库及计算机听觉的数据处理等计算量比较低的工作。基于OMAP5910处理器语音识别系统的程序结构如图3所示。

图中：OMAP5910处理器通过输入/输出接口输入语音信号，接收到ARM RISC微处理器上执行的语音识别程序后，会依照语音识别的指令将语音数据通过OMAP5910 DIRECT DSP API接口传到DSP微处理器核中做数据运行，然后再将运行结果传回到ARM RISC微处理器中，从而完成语音识别的工作。

同样，无线设备上的文本到语音系统也可以同时利用ARM处理器与DSP。TTS的文本分析、语言处理模块以及政府间数据库同位于ARM处理器上，而单元选择与波形生成模块都位于ARM上。与语音识别器一样，ARM处理器与DSP模块之间的互动减至最小，并通过API分层体系来完成。

OMAP5910在语音方面的应用还包括：语音电子邮件、信息检索、个人信息管理、语音浏览、语音导航以及MP3、WMA和其他GSM语音的编解码等。

3 应用示例

下面给出了一个基于OMAP5910双核嵌入式架构的语音系统的典型示例，它由TI开发，专门用于无线领域。InfoPhone是一个可实现主意功能的Java应用程序，同时它还可实现具有用信息的语音检索。TI为InfoPhone开发了三种基于语音的信息服务原型，如为用户提供股票报价、航班信息和天气预报。每种服务都包含50个词语的词库，因为具有动态词库功能，系统可以在词库间完美切换。应用设计使键盘输入在说话期间一直保持有效状态，从而为环境中断或者用户需要进行私密输入时提供灵活性。图4给出了InfoPhone示例中的语音识别架构。

4 结语

OMAP5910处理器先进独特的双核结构使它不在2.5G/3G手持终端及PDA市场具有明显优势，而且还以其低功耗与优越性能的完美结合支持一系列广泛应用，如多媒体通讯、电视会议、视频流、高保真音频、定位服务，语音处理、生物特征识别、医疗设备、互动游戏以及个人管理等等。