基于TMS320DM6446的数字电影放映终端

韩哲鑫　伍爽

摘 要 数字电影正以其高清晰的画面、放映的稳定性、节约成本又利于环保、以及传输过程中质量的可靠性等特点，得到了广泛的认可。本文提出一种基于TI公司的DM6446的小型数字电影放映终端的设计方案。

关键词 TMS320DM6446 数字电影

中图分类号：TN919 文献标识码：A

0引言

随着科技的进步，数字电影已经走进人们的生活。但由于现有的数字电影流动系统成本昂贵，难以普及。因此，就需要设计一种小型、低成本的数字电影放映终端。

本文选用TI公司达芬奇系列的DM6446作为处理器。DM6446集成了高速C64XDSP处理器和ARM926EJ-S处理器，两种处理器可以协同工作。而且与以前的DM64x系列相比较，拥有更加丰富的外围接口，简化了接口电路的设计。使用该芯片可以保证系统的体积功耗较小，实时性、灵活度较高。

1系统组成结构结构

数字电影放映系统由投影仪、数字电影终端、PC机以及局域网组成。除数字电影终端外，全部立足现有设备。

DM6446由内部结构和外设模块组成，内部结构分别由ARM子系统、DSP子系统、视频处理子系统控制构成。ARM子系统采用ARM926EJ-S作为内核，具有300MHz。DSP子系统采用TMS320C6446作为处理器，支持32/64位数据；视频处理子系统由VPFE，VPBE组成。同時DM6446具有强大的外设支持能力。TMS320C6446芯片开发的软件支持也是一大特色，配备高效c编译器，因此，绝大部分程序可以使用 c语言来编写，增加了程序的可移植性。

本播放终端是一个嵌入式系统，是以计算机技术为基础的软硬件结合的专用系统，整个系统按分层结构设计：

（1）应用层：图形用户界面设计、媒体文件播放；

（2）图形系统层：Microwindows；

（3）操作系统层：Montavista Linux

（4）驱动层：以太网、IDE、显示、USB2.0、遥控器等；

（5）基于DM6446的硬件平台。

2软件设计

软件系统由两部分组成：系统平台、媒体播放程序。系统平台包括：Montavista Linux操作系统、Microwindows图形系统。媒体播放程序包括：音视频处理、播放和输出。

2.1 MontaVistaLinux操作系统

MontaVistaLinux专业版开放源代码，是一个健壮并且功能强大可以满足各类应用要求的操作系统。专业版（Pro）扩展的内核和用户空间与标准的Linux内核的完美结合，实现了用户所需要的功能和特性。MontaVistaPro4.0内核版本为Linux2.6.l0，可抢占内核（pre一emptible Kemel）技术明显降低了内核的延迟和抖动，保证了150微妙以内的系统最坏响应时间（即内核抢占延迟时间），通过引入0（l）调度、支持标准IEEE1003.bposLxAPI的高精度时钟（HRT，High Resolution Timers）、基于线程的中断处理（使能调度和优先级）、高速实时域（FRD，Fast Real-timeDomaln）函数库等多种技术来达到实时性的最佳表现；使用HRT，编程人员能实现微秒级精度的基于时间、事件驱动的新算法，减少作CPU时钟周期的轮询和空循环的时间开销。

2.2 Microwindows图形系统

Microwindows是一种轻量级的GUI，具有轻型、占用资源少、高可靠性的特点。Microwindows是一个非常适合于工业控制实时系统以及嵌入式系统的可定制的、小巧的图形用户界面支持系统。Microwindows是一种分层设计的架构。最底层是一组屏幕、鼠标/触摸屏、键盘的抽象接口，不依赖任何特殊的硬件。中间层是可移植的图形引擎。最高层是各种API，供图形应用程序调用。

3解码原理

H.264/AVC标准是由ITU2T和ISO/IEC联合开发的，定位于覆盖整个视频应用领域，包括低码率的无线应用、标准清晰度和高清晰度的电视广播应用、Internet上的视频流应用等。H.264不仅应用十分广泛，其本身的特性也比其它标准先进许多。H.264具有先进的运动估计： H.264采用了空域内的帧内预测，增加了参考帧的数目，使预测更为准确。采用H.264的主档次，支持码流500Kbps-3Mbps，实现完整D1的DVD视频质量，音频解码支持AAC5.1/MP3标准。除此之外，还可支持MPEG-2、MPEG-4、MWV9的音视频解码。

解码采用的是帧内预测的方法，利用已经解码的图像做参考，从解码的图像预测出下一幅图像，尽量保证解码后图像与源图是一样的，这样这个编解码过程是无损的，否则是有损的。可以说解码器的实现和编码器的重构机制是一样的。数字电影终端把收到的电影数据放入片内高速SRAM中，DM6446对导入数据进行解码，而后将解码出来的原始的未压缩的数字码流转换成DVI信号送到投影仪上播放出来。

4操作与管理

Linux操作系统对一般人来说较陌生、不便使用，因此我们全部采用远程登陆的办法进行通信、控制，这样使用者只需要开机，而后进入的图形界面会像使用windows一样完成各种操作。

我们在服务器端建立NFS共享文件系统，所有终端全部通过局域网以TFTP的方式登陆到服务器。开机后，终端发送bootp广播信号，服务器接收到后建立连接，终端把服务器上内核镜像下载到SDRAM的03060000地址，完成内核加载任务。进入图形操作界面后，即可播放数字电影。

5结论

基于现有局域网的数字电影播放终端，可以通过局域网完成远程控制、管理，不仅方便了使用也充分利用了现有设备，达到节约成本的目的。DM6446的双核构架在应用上又得到了充分发挥。

参考文献

[1] 黄加红，郑灵翔.嵌入式Linux图像用户界面实现[J].厦门大学学报（自然科学版），2005（44）：45-47.

[2] TI，TMS320DM6446 Digital Media System-on-Chip（Rev.E），SPRS283[DB/OL].www.ti.com，2006.