嵌入式系统中MPEG-4解码IDCT的硬件实现和验证

离散余弦反变换(IDCT)广泛应用于MPEG-4等视频压缩、解压缩应用中。在嵌入式系统中,IDCT运算的效率将直接影响MPEG-4实时解码性能。文中根据嵌入式系统的特点,提出了一种新的IDCT硬件实现方法,并采用了一种新的验证手段对该硬件实现进行了全方位的验证。该方案已经应用于一款SoC芯片中的硬件MMA(多媒体加速单元)中。     

基于SoC平台的H.264/MPEG-4 AVC解码器设计

提出了一种基于SoC平台的H.264/MPEG-4 AVC解码器设计方案,该方案基于Gaisler Research开发的LEON3 RISC核,采用双总线的流水线结构,具有很高的性价比,通过在Modelsim 6.0下的仿真结果表明,硬件解码部分在200 MHz系统时钟时可以实时解码H.264 High 44 4 profile 4.0 level码流.     

展讯通信：高清AVS／MPEG-2系统级解码核芯片SV6111

展讯通信公司将于CCBN 2008推出高清AVS／MPEG-2系统级解码核芯片SV6111。 该芯片是一款先进的基于AVS标准和MPEG-2标准的机顶盒系统级解码芯片,主要应用于网络电视、有线数字电视、卫星数字电视和地面传输数字电视等多媒体领域。它支持AVS标准和MPEG-2标准的高清（HD）和标清（SD）的视频解码,同时支持多种流行的音频标准（如MPEG-1 Layer Ⅰ＆Ⅱ＆Ⅲ,AC3,AVS等）的音频解码。     

MPEG-4编解码器技术研究

分析了MPEG-视频编解码系统结构,在此基础上给出一个实时的MPEG-4视频编解码系统架构,并对解码的具体步骤进行了详细分析,预测了MPEG-4的编解码芯片的趋势.     

应用于SoC的低功耗MPEG-1／2音频解码IP

文章设计了一个低功耗、可复用、MPEG-1／2 LayI／Ⅱ／Ⅲ音频解码IP核。该IP核主要应用于包含一个CPU的嵌入式多媒体处理系统。该IP核包含了一个Software-Core和一个Hardware-Core,在两者的配合下,可以在非常低的时钟频率下高精度解码MPEG-1／2 LayI／Ⅱ／Ⅲ音频码流。在实时解码128kbps／44．1kHz MPEG-1／2LayerⅡ码流时,Hardware-Core工作在5．6448MHz,Software-Core工作在8MHz。文章最后给出另一个该IP在典型SoC系统中的应用。Hardware-Core在CMOS0.18μm工艺下,芯片面积为1520μm×1280μm。     

基于以太网的嵌入式实时MPEG-2传输系统

介绍了一种实时MPEG-2以太网传输系统的设计方案,它由硬件MPEG-2编/解码器VW2010和基于ARM处理器的嵌入式系统卡构成,前者用于视音频的实时压缩编码和解码,后者将MPEG-2数据流进行IP封装和解封装;还分析了IP网络传输对接收端MPEG-2解码视音频的影响.     

基于PowerPC405的MP3实时解码系统设计与实现

文章介绍了一种在FPGA上用PowerPC405实现MP3实时解码SoC系统的方法。通过使用IP核搭建SoC硬件结构,并进行定点MP3解码软件算法移植,完成软硬件协同设计和验证,实现MP3音乐实时、高品质的解码播放。     

矽玛特彩色激光打印机完整控制器解决方案

矽玛特公司（SigmaTel）推出应用于彩色激光打印机和多功能打印机（MFP）的完整控制器解决方案——STDC3000。这是一个高度集成且可扩充的系统级芯片（SoC）解决方案，可帮助设计公司和生产商在降低物料成本的同时，提高打印及复印的图像质量。STDC3000 SoC是由高性能图像处理硬件加速器和编解码器、高带宽系统I／O，以及一个32位微处理器组成。     

嵌入式实时MPEG-2以太网传输系统的设计

介绍了一种实时MPEG-2以太网传输系统的设计方案,它由硬件MPEG-2编/解码卡和基于ARM处理器的嵌入式系统卡构成,前者用于视音频的实时压缩编码和解码,后者将MPEG-2数据流进行IP封装和解封装,还分析了IP网络传输对接收端MPEG-2解码视音频的影响,并设计了一些测评方法对系统进行了相关测评.     

基于DM642DSP的MPEG-4视频解码算法优化设计

讨论并实现了基于DSP的MPEG-4视频实时解码算法。首先系统级优化算法,修改适于DSP的数据结构以减小算法对存储器的要求,然后有效分配片上核心内存,针对DSP自身的特点,对EDMA、缓存Cache、线性汇编优化和软件流水及CCS优化工具等方面做专门优化。实验结果证明,该优化算法可实现多路视频图像的实时解码,在码流300 kb/s、CIF分辨率I、BP模式条件下,MPEG-4解码算法速度可达190-200 f/s。     

基于SoC平台的H.264解码器IP核设计

介绍了SoC的发展概况和趋势，提出了一种基于SoC平台的H．264解码器优化设计架构。在设计中采取了灵活的帧场自适应解码策略，对于总线时序需求较高的模块采用了流水线设计，对总线进行了时分复用；在可变长解码部分．对各个功能模块进行了控制分离，这些优化除了可有效地减小时钟频率需求外，还可在一定程度上兼容其它的视额压缩标准．如MPEG-2。最后实现了这个设计，并给出了实验结果。     

基于微处理器核的媒体系统芯片结构设计

围绕基于微处理器核的AAC解码器结构设计展开讨论，对IP定制、数据通路及存储设计进行了研究，并成功开发了一个基于微处理器核的MPEG-4AAC解码系统芯片。     

MP3解码器在AS3310D SoC上的优化

MP3是诸如音乐播放器,移动电话等移动设备上最为流行的高质量音频压缩格式.描述了在SoC芯片AS3310D上,基于通用软件优化技术和芯片上特有的DMA控制器,对MP3软件解码器的优化,最终获得了42.7%性能的提高和38.8%存储空间的节省.     

HDTV集成解码芯片的一种总线设计

本文给出了HDTV集成解码芯片的一种总线设计方案。通过分割总线时间片静态调度DMA传输，并将部分HDTV解码同步控制嵌入到总线调度中，使总线数据传输与解码流程相配合，有效地分配和使用总线带宽，在确保满足系统实时处理性能的条件下，尽可能降低系统对总线带宽的需求，减少片内数据缓冲区容量以降低系统硬件开销。     

高效能,低功耗DDR2控制器的硬件实现

随着SoC芯片内部总线带宽的需求增加,内存控制器的吞吐性能受到诸多挑战。针对提升带宽性能的问题,可以从两个方面考虑,一个办法是将内存控制器直接跟芯片内部几个主要占用带宽的模块连接,还要能够对多个通道进行智能仲裁,让他们的沟通不必经过内部的AMBA总线,甚至设计者可以利用高效能的AXI总线来加快SoC的模块之间的数据传输。另一个办法就是分析DDR2SDRAM的特性后设计出带有命令调度能力的控制器来减少读写次数,自然就能够降低SoC芯片的功耗,为了节能的考虑还要设计自动省电机制。本文为研究DDR2SDRAM控制器性能的提升提供良好的思路。     

Real-time video decoding scheme for HDTV set-top boxes

We present a scheme for real-time digital HDTV video decoding suitable for DVB or ATSC set-top boxes. Our technique is based on a dual decoding datapath controlled in two fixed-scheduling combinations with an efficient memory interface scheme for anchor pictures. Unlike other decoding approaches such as the slice bar decoding method and the crossing-divided method, our scheme reduces memory access contention problem to achieve real-time HDTV decoding without a high cost in overall decoder buffers, architecture, and bus. Our simulation shows that with a relatively low rate 81 MHz clock, our decoder can decode MPEG-2 MP@HL HDTV in real-time, based on a video format of 1920 /spl times/ 1080 pixels/frame at 30 frames/s, at a bit rate of 18-22 Mbps.     

MCS-DMA：一种面向SoC内DMA传输的内存控制器优化设计

当前主流片上总线协议—AHB存在访存带宽利用率较低的问题.本文基于SoC内DMA传输较多的特点,提出一种新的优化设计：在内存控制器内部增加MCS-DMA模块,并通过驱动程序将MCS-DMA模块与目标DMA传输绑定. 一方面实现数据预取,提升单个DMA传输时的总线带宽利用率;另一方面使访存请求在内存控制器内部流水化完成,提升多个DMA并发时的总线带宽利用率.将该设计应用到北大众志SK SoC后,单个DMA传输时的总线带宽利用率提升至100%,多个DMA并发时的总线带宽利用率从33.3%提升至85.5%,而芯片设计面积仅增加2.9%．     

Exploiting intellectual properties with imprecise design costs for system-on-chip synthesis

This paper presents an intellectual property (IP)-based system-on-chip (SoC) synthesis framework focusing on how to select IPs from different sources and how to integrate the selected IPs using on-chip buses. In order to synthesize an on-chip bus-based SoC architecture using IPs with imprecise design costs, we propose a possibilistic mixed integer linear programming (PMILP) model, which is converted into an equivalent mixed integer linear programming (MILP) model without increasing the computational complexity. Then, the equivalent MILP model is solved to decide whether each IP is selected or not, and to locate the selected IP on the optimal on-chip bus of a hierarchical bus architecture that consists of on-chip buses with different bus attributes. Experimental results on an MP3 decoding system show that the IP-centric design space with uncertainty can be successfully explored using the proposed scheme.     

A Real-Time Video Decoder for Digital HDTV

In this paper, an architecture for real-time digital HDTV video decoding is presented. Our architecture is based on a dual decoding datapath controlled in a fixed schedule with an efficient write-back scheme for anchor pictures. The decoding datapath is synchronized at the block (8 × 8 pixels) level. Unlike other decoding approaches such as the slice bar decoding method and the cross-divide method, our scheme reduces memory access contention problem to achieve real-time HDTV decoding without a high cost in overall decoder buffers, architecture, and bus. In comparison to data-flow approaches, our method eliminates the complexity associated with tagged data operations. Our anchor picture storage is organized to minimize page-breaks during memory accesses. Simulation shows that with a relatively low rate 81 MHz clock, our decoder can decode MPEG-2 MP@HL HDTV in real-time, based on an ATSC video format of 1,920 × 1,080 pixels/frame at 30 frames/s, at a bit rate of 18 to 20 Mbps.