SoC結構的MPEG-4編解碼器設計.pdf

1、MPEG-4視頻編解碼技術這些年來正隨著技術的不斷進步被大量地應用到便攜式的通信娛樂設備中。為迎合這個趨勢,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技術的方案在靈活性和平臺的通用性等方面都有不足之處。SoC技術是上世紀90年代末開始發(fā)展的一項新技術,它在很多方面彌補了ASIC技術的不足,研究如何在SoC技術上實現(xiàn)軟件的MPEG-4視頻編解碼不但有學術研究上的意義,也有較高的市場應用價值。本文主要內容是站在一個軟

2、件設計者的角度,討論了這樣一個MPEG-4編解碼芯片的架構和軟件設計的方法。由于設計的芯片主要用途是用于移動電話的多媒體應用擴展,所以針對于這樣的平臺,對芯片設計有著不同于以往的特殊要求,尤其是在面積、功耗、平臺通用性等方面。本設計以軟件編解碼為主,硬件主要起輔助和加速的作用。通過優(yōu)化配置,本文的設計以較低的軟硬件代價實現(xiàn)良好的編解碼效果。而同期市場上可見的其它相同應用的產(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通用性

3、好,開發(fā)流程簡單,升級速度快,維護方便等諸多優(yōu)勢。由于在這樣一款芯片中,軟件擔負著主要的編解碼任務,所以在研發(fā)過程中軟件設計者必須站在一個架構設計師的高度,全程參與從芯片硬件結構設計到軟件設計的各項工作。在結構設計中,本文通過詳細分析MPEG-4編解碼的特性和需求以及整個數(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,色域轉換等為輔助的硬件框架結構。文中詳細分析了D

4、SP的優(yōu)勢,確定了軟件和硬件各自的分工。通過量化分析,對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矛盾能夠有機地調和。在軟件方面,本文以XviD的代碼為基礎,但是重新搭建了整個軟件框架。同時,為了充分發(fā)揮DSP,MECU,二維DMA等各部件的性能優(yōu)勢,對軟件各個部分作了大量的優(yōu)化,通過這些優(yōu)化,整個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