SoC結(jié)構(gòu)的MPEG-4編解碼器設(shè)計(jì).pdf

1、MPEG-4視頻編解碼技術(shù)這些年來正隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步被大量地應(yīng)用到便攜式的通信娛樂設(shè)備中。為迎合這個(gè)趨勢(shì),市場上出現(xiàn)了一些基于硬件編解碼電路的芯片和方案。但這種基于ASIC技術(shù)的方案在靈活性和平臺(tái)的通用性等方面都有不足之處。SoC技術(shù)是上世紀(jì)90年代末開始發(fā)展的一項(xiàng)新技術(shù),它在很多方面彌補(bǔ)了ASIC技術(shù)的不足,研究如何在SoC技術(shù)上實(shí)現(xiàn)軟件的MPEG-4視頻編解碼不但有學(xué)術(shù)研究上的意義,也有較高的市場應(yīng)用價(jià)值。本文主要內(nèi)容是站在一個(gè)軟

2、件設(shè)計(jì)者的角度,討論了這樣一個(gè)MPEG-4編解碼芯片的架構(gòu)和軟件設(shè)計(jì)的方法。由于設(shè)計(jì)的芯片主要用途是用于移動(dòng)電話的多媒體應(yīng)用擴(kuò)展,所以針對(duì)于這樣的平臺(tái),對(duì)芯片設(shè)計(jì)有著不同于以往的特殊要求,尤其是在面積、功耗、平臺(tái)通用性等方面。本設(shè)計(jì)以軟件編解碼為主,硬件主要起輔助和加速的作用。通過優(yōu)化配置,本文的設(shè)計(jì)以較低的軟硬件代價(jià)實(shí)現(xiàn)良好的編解碼效果。而同期市場上可見的其它相同應(yīng)用的產(chǎn)品都采用硬件編解碼。同它們相比,芯片采用軟件編解碼具有平臺(tái)通用性

3、好,開發(fā)流程簡單,升級(jí)速度快,維護(hù)方便等諸多優(yōu)勢(shì)。由于在這樣一款芯片中,軟件擔(dān)負(fù)著主要的編解碼任務(wù),所以在研發(fā)過程中軟件設(shè)計(jì)者必須站在一個(gè)架構(gòu)設(shè)計(jì)師的高度,全程參與從芯片硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)到軟件設(shè)計(jì)的各項(xiàng)工作。在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中,本文通過詳細(xì)分析MPEG-4編解碼的特性和需求以及整個(gè)數(shù)據(jù)通路,建立了以3DSP公司的SP3R5m型DSP為核心,圍繞它的一系列的專用硬件電路模塊,包括MECU,二維DMA,色域轉(zhuǎn)換等為輔助的硬件框架結(jié)構(gòu)。文中詳細(xì)分析了D

4、SP的優(yōu)勢(shì),確定了軟件和硬件各自的分工。通過量化分析,對(duì)各輔助硬件模塊提出了性能方面的需求,這些輔助的模塊能夠加快數(shù)據(jù)傳輸和處理的速度,顯著提升系統(tǒng)的編解碼能力,使得性能和功耗這一對(duì)矛盾能夠有機(jī)地調(diào)和。在軟件方面,本文以XviD的代碼為基礎(chǔ),但是重新搭建了整個(gè)軟件框架。同時(shí),為了充分發(fā)揮DSP,MECU,二維DMA等各部件的性能優(yōu)勢(shì),對(duì)軟件各個(gè)部分作了大量的優(yōu)化,通過這些優(yōu)化,整個(gè)芯片的編解碼能力得到了很大的提高。此外,為了加快編解碼的