一种基于数字信号处理器的媒体处理器结构及设计new

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1、维普资讯http://www.cqvip.com2007年第24卷第4期微电子学与计算机一种基于数字信号处理器的媒体处理器结构及设计高健．陈杰(中国科学院微电子研究所，北京100029)摘要：设计了一种针对图像、音频、视频等多媒体数据的处理新型结构的媒体处理器。该媒体处理器由一个通用数字信号处理器及多媒体协处理器构成．其指令集包含了通用的数字信号处理指令及扩展的多媒体处理指令。多媒体协处理器中包含了多个专用于多媒体处理的功能模块，可以加速多媒体处理的进行。该媒体处理器具有强大的多媒体处理能力．可实现对JPEG压缩图像、MP3音频流或MPEG2的MP@ML级别的压缩视频流的实时解码。关键词

2、：媒体处理器：数字信号处理器：视频解码中图分类号：TP32文献标识码：A文章编号：1000—7180(2007)04—0001—04DesignofaMediaProcessorBasedontheDigitalSignalProcessingProcessorGAOJian，CHENJie(InstituteofMicroelectronics，theChineseAcademyofSciences，Beijing100029，China)Abstract：Anewtypeofmediaprocessorisproposedinthepaperaimedatprocessingpict

3、ure，audio，videodata．Themediaprocessorisformedbyadigitalsignalprocessing(DSP)processorandamultimediacoprocessoranditsinstruc—tionsetconsistsofcommonDSPinstructionsandextendedmultimediaprocessinginstructions．Themultimediacopro—cessorconsistsofseveralmodulestoacceleratetheprocessingofmultimediadata．

4、Themediaprocessorhasstrongmul—timediaprocessingcapability．AnditcanrealizetherealtimeprocessionofcompressedJPEGpicture，MP3audio，MPEG2MP@MLvideodata．Keywords：mediaprocessor；digitalsignalprocessingprocessor；videodecoding1引言同时提供多媒体处理所需的灵活性和高性能I3J媒多媒体处理主要指对图像、视频、语音数据的体处理器可以进行灵活的算法修改．将多种应用映处理。其中包含了很多复杂

5、算法的操作．因此对要射到同一个硬件平台上并且．媒体处理器的结构求多媒体处理平台要有极高的计算性能和数据吞使得其既可以处理控制流任务．也可以处理密集的吐能力。例如，实现MPEG2的MP@ML视频流解码数据流任务．而这正是当前多种多媒体应用场合所所需的计算量为每秒钟需要300亿次．数据吞吐量必需的I4一峰值达400Mbps以上文中提出了一种可应用于多种场合的媒体处进行多媒体处理采用的方案主要有三种：专用理器在系统层次上分析和设计了媒体处理器的系集成电路、通用处理器或数字信号处理器、媒体处统结构及电路该媒体处理器采用标准的数字电路理器。专用集成电路有着优异的处理能力．但其非设计流程进行设计．通

6、过了模拟仿真及一致性测试常有限的灵活性限制了其在不断发展的多媒体应并最终投片用通用处理器或数字信号处理器能够提供极高的灵活性．但它主要还是为支持通常的应用而设计．2媒体处理器系统结构很难提供多媒体处理所需要的必要性能最能集中体现多媒体处理对于性能和灵活性媒体处理器是进行多媒体数据处理的专用处需求的是视频编解码处理多种视频编码标准是一理器。它包含了专用的多媒体处理指令及专用于多种基于统计方法的编码．为消除各种冗余度．采用媒体处理的硬件加速部分媒体处理器具有较短的了DPCM／DCT混合编码对影响编解码器性能的子开发周期、较高的灵活性、可升级性等优点，它能够任务进行分类．有部分子任务不规则却运

7、算量低．收稿日期：2006—05—19如协议头处理等，适合于软件实现：而部分子任务维普资讯http://www.cqvip.com2微电子学与计算机2007年第24卷第4期较规则却运算量高．适合于硬件加速实现。器取出两个操作数的操作每个地址产生单元可以文中设计的媒体处理器的指令集．除包含通用维持和更新四个16位地址指针．同时．位反寻址和DSP指令之外．还包含了扩展的多媒体处理指令循环寻址功能可以有效地支持数字信号处理算法媒体处理器包