面向MPEG4視頻編碼/譯碼器的DSP

=眾所周知，DSP在移動(dòng)電話等便攜機(jī)器領(lǐng)域里已成為實(shí)時(shí)處理語(yǔ)音編碼/譯碼、語(yǔ)音識(shí)別和圖像處理等多媒體應(yīng)用的關(guān)鍵性器件?，F(xiàn)在，市場(chǎng)上有許許多多的高速16位定點(diǎn)的DSP 產(chǎn)品，像μPD7711x/μPD7721x系列等在語(yǔ)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(tīng)（AV）機(jī)器拍攝的活動(dòng)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(shí)尚。隨著便攜式AV 機(jī)器的推廣應(yīng)用，愈來(lái)愈要求能很容易地向存儲(chǔ)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(dòng)電話中有所體現(xiàn)，已成為移動(dòng)通信的業(yè)務(wù)內(nèi)容 。在這種發(fā)展形勢(shì)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(kāi)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(gè)芯片上同時(shí)實(shí)現(xiàn)視頻和音頻信號(hào)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(gè)功能部件。

μPD77214簡(jiǎn)介
4.27mm×5.14mm的芯片上集成1300萬(wàn)個(gè)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(diǎn)，時(shí)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(chǔ)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(kāi)發(fā)效率，采用由機(jī)芯宏單元構(gòu)成的分層設(shè)計(jì)（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(kāi)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(yùn)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(gè)接口電路以及指令存儲(chǔ)器宏單元乃致數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器宏單元構(gòu)成的；它的第2層是由視頻接口、幀存儲(chǔ)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(chǔ)器