視頻編碼芯片設計中的數據存儲研究.pdf

1、視頻編碼技術節(jié)省帶寬，節(jié)約存儲空間，在數字電視廣播，多媒體通信等領域有廣闊應用背景。隨著超大規(guī)模集成電路飛速發(fā)展，視頻編碼芯片為實時編碼提供了一種可行的解決方案。邏輯電路和存儲單元是數字芯片兩個主要組成部分。存儲設計除了在模塊設計中實現局部優(yōu)化，還要在系統(tǒng)層面做全局優(yōu)化。在綜合考慮系統(tǒng)流水，總線帶寬，模塊硬件結構和數據處理吞吐率等因素的情況下進行存儲設計，對減少芯片總面積和降低功耗具有重要意義。 本文首先介紹視頻混合編碼框架，芯

2、片設計流程和總線互聯(lián)協(xié)議，回顧國內外發(fā)展現狀，明確視頻編碼芯片設計的存儲設計研究內容。 在系統(tǒng)設計中，存儲設計分成片外存儲設計和片上存儲設計。本文通過分析常用片外存儲器SDRAM特點，利用SDRAM多頁結構，提出象素點信息和控制信息在片外存儲器存放格式，達到減少延遲，降低總線帶寬的目的。在此基礎上提出多參考幀的幀存管理算法及其硬件實現結構，從而支持跳幀，實現I幀插入，隨機訪問點插入等擴展功能。 片上存儲設計不是一個完全孤

3、立的過程，和硬件模塊的流水控制與片外存儲訪問有緊密聯(lián)系。硬件編碼器工作在不同流水級的模塊由于數據處理速度不同，需要模塊間的數據緩存。以視頻采集模塊FIFO大小設計為例介紹不同數據率之間匹配。以插值數據格式轉換模塊設計為例介紹雙端口RAM數據復用。 在模塊設計中，存儲設計必須考慮和速度與規(guī)模之間的相互聯(lián)系，從而在滿足時鐘約束條件下，使得總面積最小。利用這個設計思想，進行去塊濾波模塊設計。通過調整濾波順序，優(yōu)化片上存儲，提出適合標清