面向MPEG4視頻編碼/譯碼器的DSP
面向MPEG4視頻編碼/譯碼器的DSP
---眾所周知,DSP在移動電話等便攜機(jī)器領(lǐng)域里已成為實時處理語音編碼/譯碼、語音識別和圖像處理等多媒體應(yīng)用的關(guān)鍵**件。現(xiàn)在,市場上有許許多多的高速16位定點的DSP 產(chǎn)品,像μPD7711x/μPD7721x系列等在語音編碼/譯碼領(lǐng)域已獲得廣泛應(yīng)用。
---此外,隨著最近幾年的Internet應(yīng)用普及,人們利用數(shù)碼攝像機(jī)和數(shù)碼照相機(jī)等便攜式視聽（AV）機(jī)器拍攝的活動圖像和靜止圖像,可在Internet上自由發(fā)送,欣賞從網(wǎng)上下載的視頻及圖像文件已成為流行時尚。隨著便攜式AV 機(jī)器的推廣應(yīng)用,愈來愈要求能很容易地向存儲器里記錄那些按照MPEG4壓縮的信息。隨著通信帶寬的拓展,這些AV 機(jī)器的功能也在移動電話中有所體現(xiàn),已成為移動通信的業(yè)務(wù)內(nèi)容 。在這種發(fā)展形勢之下,許多電子器件制造商紛紛發(fā)展各自的DSP 產(chǎn)品。例如,日本NEC公司開發(fā)的μPD7721x系列,其中μPD77214裝備有視頻接口和同步DRAM接口,而且在一個芯片上同時實現(xiàn)視頻和音頻信號的編碼/譯碼處理。
---本文以μPD77214為例,介紹這種新型DSP產(chǎn)品的體系結(jié)構(gòu)和各個功能部件。
μPD77214簡介
---μPD77214型DSP新產(chǎn)品是利用5層布線的CMOS工藝制造的,柵欄條寬為0.13μm,在4.27mm×5.14mm的芯片上集成1300萬個晶體管。正是由于它是利用先進(jìn)半導(dǎo)體工藝制造的,該DSP產(chǎn)品具有高速和低功耗特點,時鐘頻率為160MHz,每單位處理性能消耗的電流為0.35mA/MIPS。
---產(chǎn)品性能如下：它在以往的聲音編碼/譯碼接口等基礎(chǔ)上,裝備有REC656格式的數(shù)字化視頻接口,幀存儲器用16位寬度的同步DRAM接口;可執(zhí)行VGA規(guī)模的JPEG靜止圖像捕捉,VGA規(guī)模15幀/秒的MPEG4視頻編碼、譯碼等視頻處理任務(wù)。μPD77214型DSP新產(chǎn)品的規(guī)范如表1所示;有關(guān)它的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。
層次化體系結(jié)構(gòu)
---為了提高DSP 新產(chǎn)品的開發(fā)效率,采用由機(jī)芯宏單元構(gòu)成的分層設(shè)計（參閱μPD77214系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖1）。
---μPD77214型DSP的第1層是面向先行開發(fā)的音頻編碼/譯碼的DSP（μPD77213機(jī)芯）：它是由掌管32位指令總線、16位數(shù)據(jù)總線（X總線,Y總線）、運算部件、程序控制部件、數(shù)據(jù)尋址部件等微結(jié)構(gòu)連接而成的處理器機(jī)芯、中斷控制器和各個接口電路以及指令存儲器宏單元乃致數(shù)據(jù)存儲器宏單元構(gòu)成的;它的第2層是由視頻接口、幀存儲器接口、仲裁器和行緩存等構(gòu)成的μPD77214特有的視頻接口部件。
具體功能部件
1 存儲器
---作為μPD77213機(jī)芯內(nèi)置的存儲器,它裝備有存放程序用的15.5KB×32bit的隨機(jī)存取存儲器RAM,32KB×32bit×2頁的只讀存儲器ROM,存儲數(shù)據(jù)用的18KB×16bit的RAM ,32KB×16bit的ROM共有2頁（X頁面和Y頁面）;總計備有1Mb的靜態(tài)RAM和3Mb的ROM。由于具備這樣豐富的存儲器資源,可以裝備JPEG靜止圖像編碼/譯碼、MPEG4活動圖像編碼/譯碼等視頻壓縮 、解壓縮信號處理,AMR音頻編碼/譯碼、AAC音頻編碼/譯碼等的音頻壓縮、解壓縮信號處理的程序,根據(jù)這些軟件程序可靈活支持各種格式。
2 外圍電路
---作為μPD77213機(jī)芯外圍電路,它內(nèi)置有外部數(shù)據(jù)存儲器接口（包括執(zhí)行內(nèi)置數(shù)據(jù)存儲器和各接口間的數(shù)據(jù)傳送的8chDMA電路和適合于圖像處理的二維尋址功能）、附加音頻用時間槽賦值TSA（Time Slot Assignment）功能的TSA串行接口、處理立體
