MPEG-4編碼器在BF561上的優(yōu)化
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1 ADSP-BF56l結(jié)構(gòu)特點(diǎn)
ADSP-BF561是采用對等的雙核結(jié)構(gòu)，可以很好地執(zhí)行兩種任務(wù)，且開發(fā)人員可以隨意分配任務(wù)來平衡雙核之間的負(fù)載。如圖1所示，每一個(gè)Blackfin內(nèi)核包含兩個(gè)乘／累加器(MAC)，兩個(gè)40位的ALU，四個(gè)視頻專用8位ALU和一個(gè)40位移位器。運(yùn)算單元處理來自寄存器組的8位、16位或者32位數(shù)據(jù)。每個(gè)MAC每周期可完成一個(gè)16位乘16位的乘法運(yùn)算，并把結(jié)果累加到40位的累加器中，提供8位的精度擴(kuò)展。ALU單元執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)的算術(shù)和邏輯運(yùn)算，由于兩個(gè)ALU具備對16位或32位數(shù)據(jù)操作的能力，因此運(yùn)算單元具備的靈活性可以滿足各種應(yīng)用中信號(hào)處理的要求。每個(gè)32位的輸入寄存器可以作為兩個(gè)16位的寄存器，因此每個(gè)ALU可以完成非常靈活的單16位算術(shù)運(yùn)算。通過把寄存器當(dāng)作兩個(gè)16位的操作數(shù)使用，雙16位或單32位操作可以在一個(gè)周期中完成。更好地利用第二個(gè)ALU，四個(gè)16位操作可以簡單地完成，加速了每個(gè)周期的吞吐量。強(qiáng)大的40位移位器功能豐富，可以對數(shù)據(jù)進(jìn)行移位、循環(huán)移位、歸一化、提取和存儲(chǔ)等操作。運(yùn)算單元所使用的數(shù)據(jù)來自具有16個(gè)16位操作數(shù)或8個(gè)32位操作數(shù)的寄存器組。
同時(shí)BF561把存儲(chǔ)器視為一個(gè)統(tǒng)一的4 GB地址空間，使用32位地址并采用分級(jí)存儲(chǔ)器結(jié)構(gòu)。Level1(L1)存儲(chǔ)器一般以全速運(yùn)行，沒有或只有很少的延遲。Level 2(L2)／Level 3(L3)分布在片內(nèi)或片外，對它的訪問會(huì)耗費(fèi)多個(gè)處理器周期。在L1級(jí)，指令存儲(chǔ)器只存放指令，兩個(gè)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器存放數(shù)據(jù)，一個(gè)專用的臨時(shí)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器存放堆棧和局部變量信息。在L2／L3級(jí)可以存放指令和數(shù)據(jù)。
2 編碼器整體結(jié)構(gòu)
以BF561為核心構(gòu)成的MPEG-4編碼器結(jié)構(gòu)如圖2所示，其中BF561為編碼處理器，完成視頻采集控制以及基于MPEG-4的壓縮編碼等工作；與之相連的視頻解碼芯片選用ADI公司提供的ADV7183，它是10位ADC的增強(qiáng)型視頻解碼器，其內(nèi)含三個(gè)精確模／數(shù)轉(zhuǎn)換器(ADCs)和完整的自動(dòng)增益控制(AGC)電路。BF561與ADV7183之間通過其專用視頻接口PPI接口相連，并通過I2C總線協(xié)議完成對ADV7183內(nèi)部寄存器的讀／寫操作。
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