媒體信號處理器MAP-CA及其應(yīng)用實例

來源：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處理器map-ca。它具備對視音頻信號進行壓縮處理的優(yōu)化結(jié)構(gòu)和多種方便的標準視音頻接口。以map_ca為核心處理器設(shè)計了一個視音頻壓縮處理子系統(tǒng)，可應(yīng)用于需要對視音頻進行編解碼的不同領(lǐng)域，并給出一個實現(xiàn)脫機dvr設(shè)備的實例。 關(guān)鍵詞：媒體信號處理器 數(shù)字視頻記錄系統(tǒng) dvr 能愛畜數(shù)字信號處理器雖然具有很高的運算速度，但在多媒體信號處理領(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。媒體信號處理器針對多媒體應(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)字信號處理器相比，媒體信號算是器在多媒體應(yīng)用領(lǐng)域，性能更強大，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equator公司和日本日立公司聯(lián)合開發(fā)的寬帶高速媒體處理器；介紹應(yīng)用map-ca設(shè)計的一個對視頻、語音進行實時編解碼處理的多媒體信號處理子系統(tǒng)，它與另一個嵌入式控制子系統(tǒng)配合，實現(xiàn)了一個完整的數(shù)字視頻記錄系統(tǒng)（dvr）。 1 媒體信號處理器map-ca簡介 媒體信號處理器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)字信號處理芯片，特別適用于多媒體信號處理器的產(chǎn)品，如機頂盒、數(shù)字電視、視頻會議系統(tǒng)、醫(yī)用圖像產(chǎn)品、數(shù)字視頻編輯設(shè)備和辦公自動化產(chǎn)品。map-ca是針對mpeg1、mpeg2、jpeg、h.263以及語音編碼而優(yōu)化設(shè)計的。由于媒體信號處理的核心算法都是基于map-ca的軟件平臺，可以通過增加、刪除或者增強一些功能模塊，比較容易對最終系統(tǒng)進行升級和改進。因此，map-ca是多媒體信號處理應(yīng)用的一個現(xiàn)成有效的解決方案。 1.1 map-ca處理器結(jié)構(gòu) map-ca具有一個高度流水線的超長指令字（vliw）結(jié)構(gòu)的內(nèi)核，每個時鐘周期可以進行四次操作。具有支持32位和64位的數(shù)據(jù)運算單元以及專用多媒體運算而設(shè)計的128位運算單元。map-ca擁有較大容量的片內(nèi)存儲空間，包括32kb的指令緩存和32kb的數(shù)據(jù)緩存。它具一個非常性能的dma控制器（datastreamer）和兩個為視頻信號處理而設(shè)計的協(xié)處理器：一個可用來進行變長編、解碼，另一個用來實現(xiàn)視頻濾波。 map-ca的功能結(jié)構(gòu)框圖如圖1所示。 map-ca媒體信號處理器自身擁有pci總線、sdram總線和flash rom信號的接口，這些使它可以方便地構(gòu)成一個獨立的系統(tǒng)或者構(gòu)成一個計算機的子系統(tǒng)，通過pci總線與計算機主cpu通信。 1.2 map-ca處理器功能特性 區(qū)別于通用數(shù)字信號處理芯片，map-ca媒體信號處理器具有兩個特性： （1）針對多媒體信號處理設(shè)計的內(nèi)核。工作在300mhz時，map-ca可以實現(xiàn)1800mips的運算能力。同時，它對多媒體信號處理的支持包括可以實現(xiàn)有兩個為視頻編、解碼而設(shè)計的協(xié)處理器——一個變長編碼協(xié)處理器和一個視頻濾波協(xié)處理器；提供對視頻層疊加的直接支持；同時它具有強大的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。包括視頻和語音標準接口，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。 由這兩個特性可以看出，map-ca媒體信號處理器為以多媒體信號處理為中心的設(shè)計提供了一個非常強大又方便的解決方案；同時，作為一款數(shù)字信號處理芯片，它繼承了dsp設(shè)計方案所擁的可以軟件升級、靈活的優(yōu)點。 2 基于amp-ca的數(shù)字視頻記錄系統(tǒng)設(shè)計 數(shù)字視頻記錄系統(tǒng)dvr（digital video recorder）是隨著信