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C2选用1个CPU+3个DSP架构完成网络化多媒体平

如何搭建一种架构,能够高效地处理各种多媒体数据,并且专门针对音频、视频进行优化?产品定义与芯片选型——搭建基于网络的多媒体平台,但排除ASIC、X86和通用DSP编程方式网络向我们提供日益丰富的内容(

  怎么树立一种架构,能够高效地处理各种多媒体数据,并且专门针对音频、视频进行优化?


  产品界说与芯片选型——树立根据网络的多媒体渠道,但扫除ASIC、X86和通用DSP编程方法

  网络向咱们供给日益丰厚的内容(包含:文本、图画、视频和音频),这些内容的表现形式多种多样,仅视频和音频就有几十种格局。传统的ASIC芯片最大缺陷是缺少灵敏性和通用性,例如DVD解码芯片一般只支撑MPEG-2,MPGE-4和MP3规范,假如要处理更多的格局还需求规划新的芯片,因而ASIC类的芯片不合适网络功用的消费类电子产品运用。X86架构是针对数据处理而规划,能够高效的处理32位或64位整型数字流,但视频数据流的变长数据(不是32位或64位对齐的整型数据)处理和位运算量很大,由此,X86架构不能高效地处理各种媒体运用,并且本钱也不合适消费电子产品。


  像ADI的Blackfin处理器和TI的DaVinci技能(选用ARM+通用DSP架构)都选用可编程DSP SoC芯片,由于通用DSP的系统结构参加长指令,针对乘法累加等运算优化,其功率比X86进步许多。通用DSP架构针对一切数字信号处理,着重

通用性,运用规模包含医疗、勘察和音/视频。但这种架构并没有专门针对音频、视频进行优化,这导致用于音视频处理的DSP主频一般很高,价格也较贵。那么,是否有一种架构,能够处理一切数字多媒体数据,并且专门针对视频和音频进行优化?专心于通讯(Communication)与消费(Consumer)交融的北京企图视鼎科技有限公司(C2 Microsytems)向咱们介绍了一种低本钱、高功能的可编程渠道CC1100,它可满意“网络化文娱”的要求。该渠道从形状上讲是DSP类型的可编程SoC,它是一个完好的编解码器,彻底软件可编程性使它合适处理一切音、视频数据。现在C2自己开发了根据CC1100渠道的MPEG-2、MPEG-4、H.264、Real Media、Flash和AAC、MP3、AC-3等的编解码算法。

  结构特色:1个CPU作主控,3个DSP别离为三类要害运算优化

  CC1100渠道(见图1)选用C2公司自主规划的1个CPU+3个DSP架构,其间CPU是精简指令集核算机(RS%&&&&&%)CPU,3个DSP别离针对三类核算进行优化。这三类核算别离是:1,运动估量,这是视频处理中最消耗时刻的一类核算,块匹配和运动向量查找都有专有的指令做运算加快;2,熵编码,这也是图画处理中运用频率很高的核算;3,向量处理,图画是二维数据,关于8×8的图画块,一行像素或许一列像素都视作一个向量进行处理,向量之间的运算在图画处理中也十分常用,别的,这部分也能够兼作音频数据的处理。除了CPU自身固化的加减乘除等指令外,C2公司将上述三类运算量最大的核算抽出来固化为指令库,经过CPU调用这些指令库中的指令,可大大进步运算功率。

  需求特别指出的是,在音频数据处理方面一般选用24位整数DSP处理(例如Blackfin),而CC1100渠道集成了256位的向量处理器,支撑浮点处理,能够支撑7.1声道解码和添加杂乱的音效处理。该渠道架构对视频流码率并不灵敏:已验证过15Mbps MPEG-2码流和8Mbps MPEG-4码流。CC1100单芯片支撑网络接口和USB,SATA等存储接口,适用于公共场所网络监控设备、流媒体电视、时移电视、硬盘媒体播放机、IPTV等数字家庭文娱设备以及个人文娱(例如PMP)和轿车文娱。关于CC1100是否能运用到手机上,C2公司总裁兼履行官刘锦湘指出,尽管手机也能够处理多媒体的需求,但手机和数字家庭文娱设备对芯片的标准要求仍是有差异的,比方手机芯片多集成基带处理器,功耗要求更低。手机运用不是CC1100的规划方针商场。C2的下一代渠道CC1200将选用90nm规划,能够支撑一切视频格局的高清解码,并且能够支撑WinCE和Linux双系统,能够运用在更广泛的职业商场。CC1100芯片现在选用0.15mm工艺规划,在台积电(TSMC)制作流片。

  经历学习:找准软件和硬件完成的结合点

  CC1100渠道最大的特色是完成了一种全新的处理架构,很好地平衡了硬件加快和软件可编程的灵敏性。芯片运转在350MHz,视频编解码的功能能够超越700MHz的通用DSP SoC。软件可编程性的长处是使产品坚持高度的灵敏性、可重用和新产品问世时刻短。硬件完成的长处是高功能、低功耗和小尺度,其间的要害在于选用何种层次的完成,然后到达功能和灵敏度的最佳结合。C2公司商场司理刘明璋剖析了下一代渠道的发展方向:除了下降功耗之外,CC1200渠道一个首要的改善是添加一颗ARM CPU,以支撑Window CE操作系统,这样原有CPU的处理担负能够减轻许多;别的,CC1200选用90nm工艺制作,并且适于处理高清1080p分辨率的视频运用。

  附文:C2 Micro的DSPSoC中心架构(见图1),多处理器规划,能够并行运转Linux运用程序和音、视

频处理算法。其间:ME Engine是一个可编程子处理器,其系统架构能够高功率地履行视频紧缩运算中的块查找和运动补偿算法;Entropy Engine也是彻底可编程的变长位运算处理器,其架构能够高效地解析处理MPEG-2, MPEG-4, H.264, VC-1和JPEG等位串码流数据中的语法元素,它还能够高效地运转CABAC/CAVLC等熵编码的紧缩宽和紧缩算法;Vector子处理器支撑专为音、视频处理而优化SIMD指令集,它内置64个256位的超宽向量寄存器,支撑整点和浮点运算;RISC主处理器是一个超级标量处理器,支撑硬件双线程技能,一个指令周期最多运转4条指令,能够运转Linux操作系统;片内集成指令和数据cache;HUBS/DMA控制器能够在子处理器和DDR内存之间树立高速数据交换的直接通道,不需求主处理器的干涉和占用其它系统资源。

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