基于多核架構(gòu)的AVS視頻解碼器設(shè)計.pdf

1、隨著多媒體音視頻技術(shù)的發(fā)展，數(shù)字多媒體已經(jīng)深入到社會生活的每一個角落。在數(shù)字化時代背景下，數(shù)字音視頻編解碼技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)工作組提出了我國具備自主知識產(chǎn)權(quán)的第二代信源編碼標(biāo)準(zhǔn)AVS標(biāo)準(zhǔn)，其編碼效率比傳統(tǒng)的MPEG-2國際標(biāo)準(zhǔn)提高了一倍，代表了當(dāng)前的國際先進(jìn)水平。為了適應(yīng)多媒體技術(shù)的發(fā)展，業(yè)界提出了SOC系統(tǒng)解決方案，系統(tǒng)由一個RISC和幾個專用協(xié)處理器組成，在性能上優(yōu)于通用處理器，在處理的靈活性上優(yōu)于ASIC芯片，成為新一代視頻解碼芯片的發(fā)展方

2、向之一。本文的研究目標(biāo)是采用SOC系統(tǒng)解決方案，通過硬件加速的方法實現(xiàn)AVS標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)檔次的視頻解碼實時播放。本文首先通過對AVS標(biāo)準(zhǔn)的分析介紹，闡述了選用4.0級別作為Leon2SOC平臺系統(tǒng)架構(gòu)下的壓縮技術(shù)的原因。緊接著具體介紹了Leon2SOC平臺，并針對本文的具體需求構(gòu)建了硬件系統(tǒng)，利用純軟件解碼，初步實現(xiàn)了AVS標(biāo)準(zhǔn)視頻的解碼播放。針對純軟件解碼效率低的缺點，本文提出了多核架構(gòu)硬件加速的優(yōu)化方案，采用了基于Leon2SOC平臺協(xié)

3、處理器的架構(gòu)，并使協(xié)處理器直接與外部存儲器接口相連，提高數(shù)據(jù)訪問速度。在協(xié)處理器設(shè)計中，針對影響解碼效率的四個解碼模塊、整數(shù)變換、幀內(nèi)解碼、幀間解碼和環(huán)路濾波設(shè)計了4個專用協(xié)處理器。在完成AVS標(biāo)準(zhǔn)的解碼功能的基礎(chǔ)上，針對硬件面積、數(shù)據(jù)組織以及性能幾個方面分別對協(xié)處理器進(jìn)行了優(yōu)化。本文選用AVS標(biāo)準(zhǔn)中的4.0級別作為視頻解碼算法，在優(yōu)化前的Leon2SOC平臺架構(gòu)下，在100MHz系統(tǒng)時鐘頻率下，利用純軟件解碼，只能實現(xiàn)QVGA清晰度圖