媒體信號(hào)處理器MAP-CA及其應(yīng)用實(shí)例

來(lái)源：電子技術(shù)應(yīng)用 作者：張海昆 張旭東 李慧靈 摘要：介紹一種高性能媒體信號(hào)處理器map-ca。它具備對(duì)視音頻信號(hào)進(jìn)行壓縮處理的優(yōu)化結(jié)構(gòu)和多種方便的標(biāo)準(zhǔn)視音頻接口。以map_ca為核心處理器設(shè)計(jì)了一個(gè)視音頻壓縮處理子系統(tǒng)，可應(yīng)用于需要對(duì)視音頻進(jìn)行編解碼的不同領(lǐng)域，并給出一個(gè)實(shí)現(xiàn)脫機(jī)dvr設(shè)備的實(shí)例。 關(guān)鍵詞：媒體信號(hào)處理器 數(shù)字視頻記錄系統(tǒng) dvr 能愛(ài)畜數(shù)字信號(hào)處理器雖然具有很高的運(yùn)算速度，但在多媒體信號(hào)處理領(lǐng)域，特別是視頻處理方面，通常需要復(fù)雜的接口，性能不到充分發(fā)揮。媒體信號(hào)處理器針對(duì)多媒體應(yīng)用優(yōu)化了內(nèi)核結(jié)構(gòu)并提供豐富的媒體接口。與通用的數(shù)字信號(hào)處理器相比，媒體信號(hào)算是器在多媒體應(yīng)用領(lǐng)域，性能更強(qiáng)大，使用更方便。本文介紹一種典型的媒體處理器map-ca，它是由美國(guó)equator公司和日本日立公司聯(lián)合開(kāi)發(fā)的寬帶高速媒體處理器；介紹應(yīng)用map-ca設(shè)計(jì)的一個(gè)對(duì)視頻、語(yǔ)音進(jìn)行實(shí)時(shí)編解碼處理的多媒體信號(hào)處理子系統(tǒng)，它與另一個(gè)嵌入式控制子系統(tǒng)配合，實(shí)現(xiàn)了一個(gè)完整的數(shù)字視頻記錄系統(tǒng)（dvr）。 1 媒體信號(hào)處理器map-ca簡(jiǎn)介 媒體信號(hào)處理器map-ca（media accelerated processor for consumer appliances）是equator公司繼map1000、map1000a以后推出的一款高集成度的寬帶數(shù)字信號(hào)處理芯片，特別適用于多媒體信號(hào)處理器的產(chǎn)品，如機(jī)頂盒、數(shù)字電視、視頻會(huì)議系統(tǒng)、醫(yī)用圖像產(chǎn)品、數(shù)字視頻編輯設(shè)備和辦公自動(dòng)化產(chǎn)品。map-ca是針對(duì)mpeg1、mpeg2、jpeg、h.263以及語(yǔ)音編碼而優(yōu)化設(shè)計(jì)的。由于媒體信號(hào)處理的核心算法都是基于map-ca的軟件平臺(tái)，可以通過(guò)增加、刪除或者增強(qiáng)一些功能模塊，比較容易對(duì)最終系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)和改進(jìn)。因此，map-ca是多媒體信號(hào)處理應(yīng)用的一個(gè)現(xiàn)成有效的解決方案。 1.1 map-ca處理器結(jié)構(gòu) map-ca具有一個(gè)高度流水線的超長(zhǎng)指令字（vliw）結(jié)構(gòu)的內(nèi)核，每個(gè)時(shí)鐘周期可以進(jìn)行四次操作。具有支持32位和64位的數(shù)據(jù)運(yùn)算單元以及專用多媒體運(yùn)算而設(shè)計(jì)的128位運(yùn)算單元。map-ca擁有較大容量的片內(nèi)存儲(chǔ)空間，包括32kb的指令緩存和32kb的數(shù)據(jù)緩存。它具一個(gè)非常性能的dma控制器（datastreamer）和兩個(gè)為視頻信號(hào)處理而設(shè)計(jì)的協(xié)處理器：一個(gè)可用來(lái)進(jìn)行變長(zhǎng)編、解碼，另一個(gè)用來(lái)實(shí)現(xiàn)視頻濾波。 map-ca的功能結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。 map-ca媒體信號(hào)處理器自身?yè)碛衟ci總線、sdram總線和flash rom信號(hào)的接口，這些使它可以方便地構(gòu)成一個(gè)獨(dú)立的系統(tǒng)或者構(gòu)成一個(gè)計(jì)算機(jī)的子系統(tǒng)，通過(guò)pci總線與計(jì)算機(jī)主cpu通信。 1.2 map-ca處理器功能特性 區(qū)別于通用數(shù)字信號(hào)處理芯片，map-ca媒體信號(hào)處理器具有兩個(gè)特性： （1）針對(duì)多媒體信號(hào)處理設(shè)計(jì)的內(nèi)核。工作在300mhz時(shí)，map-ca可以實(shí)現(xiàn)1800mips的運(yùn)算能力。同時(shí)，它對(duì)多媒體信號(hào)處理的支持包括可以實(shí)現(xiàn)有兩個(gè)為視頻編、解碼而設(shè)計(jì)的協(xié)處理器——一個(gè)變長(zhǎng)編碼協(xié)處理器和一個(gè)視頻濾波協(xié)處理器；提供對(duì)視頻層疊加的直接支持；同時(shí)它具有強(qiáng)大的dma控制器（datastreamer），為多媒體的大數(shù)據(jù)量提供了足夠的帶寬保證。 （2）豐富的媒體接口。包括視頻和語(yǔ)音標(biāo)準(zhǔn)接口，如：itu-r bt.256/601格式的輸入、輸出；mpeg-2的傳輸層接口輸入tci（transport channel interface）；iec958和iis數(shù)字音頻輸入、輸出接口；支持外接rgb監(jiān)視器。 由這兩個(gè)特性可以看出，map-ca媒體信號(hào)處理器為以多媒體信號(hào)處理為中心的設(shè)計(jì)提供了一個(gè)非常強(qiáng)大又方便的解決方案；同時(shí)，作為一款數(shù)字信號(hào)處理芯片，它繼承了dsp設(shè)計(jì)方案所擁的可以軟件升級(jí)、靈活的優(yōu)點(diǎn)。 2 基于amp-ca的數(shù)字視頻記錄系統(tǒng)設(shè)計(jì) 數(shù)字視頻記錄系統(tǒng)dvr（digital video recorder）是隨著信