软硬件混合的多媒体处理器芯片设计

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 xvid、 divx 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.264、 VC-1 等，由于其需要较高的处理能力，仅仅依靠嵌入式 CPU 或 DSP 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 （MotionCompensation）、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。