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软硬件混合的多媒体处理器芯片设计

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1成果简介 

目前,多媒体视频领域存在多个编码标准,包括mpeg1/mpeg2/mpeg4/h.264,以及我们国家拥有自主知识产权的AVS标准。mpeg4标准之中又包括xviddivx等,而h.264可能也将存在多种编码标准。其中新的编码标准,如h.264VC-1等,由于其需要较高的处理能力,仅仅依靠嵌入式CPUDSP的多媒体解决方案是无法获得满意的性能指标的,因此必须采用专用集成电路(ASIC)方法来实现硬件加速功能。

但这种ASIC设计方法——即通过硬件实现直接提供了某种(些)编码格式的支持——缺乏灵活性:一旦有种新的编码标准推出,就需要重新设计开发芯片。面对众多的媒体编码标准,这种方式增加了设计以及应用成本。而就目前市场发展来看,多种视频编解码技术将长期共存,迫使芯片业界必须迅速攻克灵活性、兼容性等难题。

为解决这一问题,清华大学信息技术研究院微处理器与片上系统研究中心(简称CPU中心)设计了一种软硬件混合的多媒体处理器解决方案,支持mpeg1/mpeg2/mpeg4 /h.264/AVS视频标准以及相关的音频编码标准。其核心是设计一种多媒体处理芯片,该芯片对于通用的多媒体编码中的计算密集型的数据处理,如运动补偿算法(Motion Compensation)、反离散余弦变化(iDCT)、色彩空间转换等,采用ASIC实现。在此硬件平台之上,设计一套与具体标准无关的多媒体处理通用软件开发接口,实现软硬件混合的媒体处理。这样就能够增加媒体处理的灵活性——可以通过修改软件来支持新的编码标准或者新的应用。

2应用说明

该多媒体处理芯片可以作为应用系统主CPU的协处理器使用,也可以与CPU中心自主设计实现的MIPS兼容嵌入式处理器THUMP107相集成,提供完整的系统芯片(SOC)方案。同时也可以通过高速接口与现场可编程逻辑器件(FPGA)相连,进行灵活的功能重构——即针对某种特定的编码标准,可以进行FPGA重构以加速对此标准特有的算法的处理。预计该处理器可以应用于多媒体手机、多媒体PDA、个人媒体播放器(PMP)、数字电视等应用领域。

3合作方式

商谈。

4所属行业领域

信息领域。