宽带开始将多媒体内容带进我们的日常生活
我们将把水倒进杯子的能力视作平常。同样地，我们也正在以平常心看待图像、音乐和视频处理能力。我们将这些内容看作是水，通过有线和无线网络灌进我们家居的各个角落。
我们正在打开主水道(宽带网络)来共享这些内容。我们将这些内容装进这样一些容器，如存储卡、自己刻录的CD或DVD、MP3播放器、PDA和笔记本电脑。随着网络运行得更快和更大的存储容量做进比以前更小的产品，这一趋势正变得越来越明显。
Seagate Technology、日立全球存储技术和Cornice公司的1英寸微硬盘已经能够在任何地方存储4-8GB的信息。到2006年初，具备更高存储容量的微硬盘也有望推出。稍微大一点的1.8英寸微硬盘现在已可提供高达60GB的容量。随着硬盘供应商转向采用垂直记录技术，突破这一记录的希望已经出现。
基于闪存的存储卡已经具备1GB和2GB容量。随着新的4GB和8GB闪存芯片陆续从三星、东芝和其它公司的生产线上下来，存储卡将会具备更高的容量。随着时间的推移，这些固态选择方案将取代基于微硬盘的更低密度解决方案。
更快的速度
对更高存储量需求的驱动力是今天的闪速互联网连接。有线电视和ADSL modem允许我们在几个小时内下载GB量级的数据。目前，主水道(在家居和局端之间的同轴电缆)已经普及到大多数场所。但随着时间的推移，这些连接还将进一步加速，因为更高速xDSL modem、WiMAX无线系统、光纤到家(FTTH)和无源光网络(PON)将越来越普及，它们最终将大幅提升互联网服务提供商传送到你家门口的数据量。
一旦这些数据到达你的门口，你将需要更快的网关来提升进入你家庭的数据流量。提议中的45-100Mbps数据速率将允许多个信道的高清视频流进入你的家庭。但要将这么大的数据流量送到家庭的各个角落，今天高达10Mbps的802.11b数据速率必须让位于速率分别为54和108Mbps 的802.11a/g技术(Wi-Fi速率有可能会高达1Gbps技术)，或有线千兆以太网或短距UWB技术。
这将从根本上改变当前的下载和多媒体管理局面。今天需要几小时才能下载完的视频节目很可能将只需要数十分钟，而且今天尚需要数分钟下载完的音频文件今后一眨眼之间就能完成。更短的下载时间意味着更多的内容传输，因为把你所需的音视频内容收集在一起将变得很容易。
这些堆积起来的越来越多的内容最终将对家里的存储系统带来压力。作为回应，几百GB的硬盘将出现在家庭多媒体信息存储中心。甚至TB级容量的基于RAID的网络存储阵列也将在未来五年内普及到家庭。
当然，当从许多不同的音乐和电影网站以及许多对等共享网站下载内容时，许多安全问题将会出现。所有的数字权限管理（DRM）问题很可能会填满好几个案卷，而且许多解决方法都有许多优点和缺点。摄影棚和内容开发商希望保护他们的作品并按观看或收听次数收取一定费用。当然啦，用户希望不受约束地存取这些内容，而且大多数不愿意付费。
更新的服务(如苹果公司的iTunes和RealNetworks公司的Rhapsody)提供不到一美元的音轨和每月订购计划，这为消费者提供了一个合法的途径来增大其音乐收藏。不过，现有的拷贝保护方法仍然存在问题。当大多数用户将这些文件存到他们的硬盘上并随后发送到存储卡或便携式播放机上时，他们并不很清楚如何处理DRM问题。在试图建立一个真正的流动多媒体环境时，这一点可能会变得特别难以处理。
微软对此的解决方案基于一个称为PlayForSure的认证计划。通过预先认证播放机硬件和网上数字音视频节目商店，用户得到这样一个保证，即网上这些受到保护的内容肯定可以在认证清单上的设备上播放。当下载网点显示PlayForSure标识时，用户就能够确信其上的内容将可以在一部经过认证的播放机上播放。
家庭联网
家庭里的有线和无线以太网络正变得越来越普及，其数据传输速率可从几个Mbps到1Gbps。再过几年，它们将无处不在。基于不同802.11版本的以太网目前是最受欢迎的，其后续的许多版本将取代或补充现有版本，大多数工业分析家相信，它们将成为家庭中的以太骨干网。
电力线联网(数据传输速率可达14Mbps)、有线电视系统上视频包传输、两种版本的UWB无线短距网络和蓝牙联网等领域的最新进步允诺在创造新的产业机遇时提供更好的连接性和灵活性。
大多数联网速度的提升都归功于专有和商用数字信号处理器的以下技术进步：更快的时钟速率、更低的成本和增强的架构。ADI、Freescale、Starcore、CEVA和TI是这一领域的领导公司。
随着这些解决方案变得成本效益比更好(单片或作为一个更大芯片的一部分集成进去)，它们将嵌入到系统中，而不是作为一种上市后产品增加上去。这将使得计算机可与立体声系统进行通话。而立体声系统和计算机将传送多媒体信息到手持设备、一部汽车，或发过来传送。基于IP（互联网协议）的机顶盒也刚开始出现。这些系统将作为一个中介以把数字多媒体文件传送到某个娱乐中心。与此同时，用户将可在舒适的椅子上用无线遥控器控制所有的事情。(图1)
要让这一远景成为现实，各种电子设备必须借助Wi-Fi、蓝牙、UWB、电力线或一些其它联网方案具备联网或通信能力。上述每种方案都有它的支持者与批评者。成本、覆盖距离、服务质量、安装方便性和维护方便性仅仅是少数几项设计师必须满足的设计问题，以确保这些解决方案对消费者来说是非常可靠的，因为他们其实对你采用何种技术并不关心，他们只是想要最佳的结果。
一个很大的问题是这些设备将连到哪里去。这一连接中枢将会是一台PC（如某种多媒体中心PC）、一个网络存储系统、或一个更优化的解决方案吗？许多公司目前正在竞争这一中心角色，但还需要一段时间才能看清这一发展方向。高端是服务器系统。Kaleidescape公司提供了一个由三大基本组件（一个可扩展服务器、一个电影播放机和一个DVD阅读机）构成的系统，这三大组件通过一个交换式以太网结构连接在一起（见图2）。服务器包括一个使用可热拔插的硬盘驱动器架的基于RAID的存储子系统，其容量可扩展到4.4TB（高达660个DVD盘片）。可通过群集附加的服务器无限扩大其存储容量。
伴随的联网电影播放机可以高达1080i的高分辨率解码DVD视频和Dolby Digital、DTS、PCM和MPEG音频信号。为了捕捉DVD内容，一个匹配DVD阅读机将每张DVD的内容读进来并通过100Mbps以太网端口发送到服务器。借助以太网，带红外遥控的DVD播放机可以安装在家里的任何一个地方。
Netstreams LLC提供一个称为DigiLinX的基于IP的流音频系统，它可以通过一个IP网络把音频系统、安全照相机、照明系统、空调和其它系统连结在一起。带LCD屏幕的挂在墙上的小型控制器提供对它们进行控制。或者，系统也可通过一个无线联网设备进行控制，如一个兼容的PDA、一台PC、或任何运行网络浏览器和Macromedia的Flash软件的设备。
主要的系统组件包括一个24端口以太网交换机和MediaLinX控制设备，MediaLinX控制设备主要用于将来自一个模拟或数字源的内容转换成TCP/IP包交换的未压缩WAV音频流，它还可用于控制CD播放机、磁带放音机、唱盘机或其它音频源。系统还包括基于SpeakerLinX IP的音频分发放大器、基于StreamNet的音乐服务器和PowerLinX智能功率分配系统。
Yamaha Electronics公司的MusicCAST MCX1000音乐服务器系统和AMX公司的Modero音/视频分配系统与DigiLinX很相似。不过，大部分这些系统通常由代理商来安装，因为它们要求对其菜单和A/V空间进行较大幅度的定制才能提供高质量的音响和视觉效果。
如果预算比较紧张，可以考虑Thomson公司的声学研究部门开发的DMP3000 Digital MediaBridge系统。用户可以将音乐、照片或视频存储在他们的计算机上，然后通过有线或无线以太网链接在他们的家庭娱乐系统上进行播放。（见图3）
MediaBridge可处理用于数字照片无线观看的1080i HDTV分辨率和用于视频显示的720p分辨率。内容可从分布于家中各处的三台电脑上发送到UpnP兼容的系统上。
MediaBridge
所有的电脑运行Implicit inServer应用软件包，从而它们可与MediaBridge一起工作。MediaBridge支持Windows XP和Windows 2000操作系统，而且它今后通过软件下载就可支持Macintosh操作系统。一个由6个器件组成的红外遥控装置可处理显示菜单和5个附加的A/V源，如DVD播放机和FM调频收音机。MediaBridge的软件使用户可以通过名称/唱片/流派搜索音乐文件、为照片配上伴音并整理到文件夹中、以及按字母顺序对电影库进行分类。
让音乐播放
借助Wi-Fi或有线以太网连接，Roku Soundbridge音乐播放机系统能够连接到一个立体声扬声器上并播放来自PC或其它网络源的内容。最上面的M2000是一个17英寸长的512×32点真空荧光显示屏，上面可显示作曲家名称、音乐名称、音乐长度、甚至一个16信道谱分析仪。（图4）
该系统包括内嵌的对Apple Rendezvous和iTunes、Rhapsody、Windows Media Connect、Windows Media Player 10和使用Windows Media DRM 10(如Napster、MusicMatch和Walmart.com)的任何音乐服务的支持。不过，它不能播放iTunes Music Store的文件(保护的AAC文件)。
除了播放WMA、AAC、WAV、MP3和AIFF文件之外，用户可以凭借一个红外遥控和一个内嵌的浏览器收听大部分的互联网无线电台，而且毋需PC的帮助。用户可通过遥控基于作曲家/歌星的名字、唱片、歌曲名或关键字搜索音乐。它还提供许多控制回放和歌曲排队管理的功能。
ADI的400-MHz Blackfin DSP是SoundBridge系统的核心器件，它执行所有的信号处理和内部控制功能。SoundBridge的模块版本可帮助设计师将SoundBridge功能嵌入到其它产品中。
目前可以为那些不适合铺设现有的电话线/电力线/以太网联网方案的家庭提供简单的无线解决方案。Sonneteer提供的一种系统Bardusb由两个部件组成，一个是直接插入PC USB口的发射机，它看上去类似于一个USB记忆棒。另一个是连接到功放或扬声器的接收机，它采用了前向差错校正来降低接收错误。（图5）
其结果是，用户可以无线播放他们电脑硬盘中、互联网上或他们音频系统上的CD/DVD驱动器中的音乐，或将这些音乐接入他们家中任何一个房间的音频系统。发射机的工作距离是50米，并使用2.4-GHz频段实时发射未压缩的数字音频信号。
在没有一个完整键盘的情况下控制所有这些音乐和视频文件的传输是一大挑战。为快速应对这一问题，许多公司现在正开发可编程的遥控装置。一些公司使用红外，也有一些使用RF无线(包括基于Wi-Fi的解决方案)，它们均可直接连入家庭网络。
其中一个联网控制器是Universal Electronics的NevoSL。通过使用UpnP，该控制器可在联网的PC或媒体服务器上发现多媒体内容(图片、音频或视频)，并允许用户通过在其屏幕上的选择浏览这些内容。(图 6)
屏幕上的菜单允许用户选择内容并将它们导向期望的系统进行回放或显示。NevoSL控制器由下列器件组成：一个带64MB DRAM的203-MHz 32位CPU、一个触摸屏显示器(64K色3.5英寸QVGA LCD)、17个可编程硬按钮、几个红外和Wi-Fi(802.11b)接口、以及一个USB 1.1数据口。
PDA、MP3播放机、可播放视频和音乐的手持式多媒体设备、像索尼的Playstation Portable那样的便携式游戏机、Gizmondo Europe Ltd.的Gizmondo和手机是最新的多媒体便携式设备。最近加入这一行列的新产品是PalmOne推出的LifeDrive移动管理器。借助内嵌的Wi-Fi联网和蓝牙无线链接，LifeDrive整合了一个4GB的微型硬盘来装载MP3音乐文件、照片、视频夹和工作数据。基于416-MHz Xscale处理器的该系统包括一个可显示64k 色的320×480像素的透射式TFT-LCD面板，并支持触摸屏。
目前，已有超过一打的手持式多媒体播放机和大多数更高端的PDA/手机支持视频文件。像Apple iPod这样的高端音频播放机支持照片和音频，估计不久也将支持视频。
在汽车领域，我们已经有大量的车用DVD回放系统来娱乐驾车者和旅客。XM和Sirius接收机可提供美国的全部无线电台的服务。BMW通过在汽车上预先开发一个与iPods连接的接口开创了将移动音乐引入汽车的趋势，用户可以在BMW车上连接iPod播放机，并通过车上的立体声控制管理它的曲调。
文章出处：电子系统设计
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