視頻解碼芯片系統(tǒng)結構研究.pdf

1、隨著VLSI設計技術的發(fā)展,芯片的集成度越來越高,目前集成電路的重點已經不僅僅局限在晶體管級、門級、功能模塊的設計上,人們的眼光越來越多的放在系統(tǒng)集成方面,即所謂的系統(tǒng)集成芯片(SoC,System On Chip).與之相關的設計技術正成為當前VLSI設計研究的主流發(fā)展方向.隨著SoC研究的深入,以往未曾涉及的一些新問題逐漸顯現(xiàn)出來,成為當前IC設計領域研究的重點,其中包括:IP(Intelligence Property)核的開發(fā)和

2、使用、軟硬件協(xié)同設計、低功耗設計,可測性設計……等諸多方面.本文的工作將對多媒體信息處理的SoC系統(tǒng)的體系結構以及總線結構作一些探索,并實現(xiàn)了一款符合ASP@MPEG-4視頻標準的解碼器IP核.在研究中,論文對SoC的設計方法,特別是對片上總線以及設計語言進行了研究和探索.在視頻處理系統(tǒng)的研究中,本文在特定算法研究的基礎上,設計了一款基于數(shù)據(jù)流的MPEG-4視頻解碼器,該解碼器具有控制簡單、硬件開銷小等優(yōu)點;如果從視頻處理的共性出發(fā),本

3、文所設計的體系結構還可以使用在其他標準的視頻處理中.概括起來,本文的工作貢獻包括以下方面:1.提出了一種優(yōu)化的系統(tǒng)設計方案.根據(jù)視頻處理特點和應用系統(tǒng)特點,合理的進行了任務分配和模塊劃分,降低了解碼算法的實現(xiàn)復雜性和VLSI實現(xiàn)的成本.2.在分析了視頻處理的持續(xù)性、相關性、周期性等特征的基礎上,提出了優(yōu)化的數(shù)據(jù)存儲結構和總線調度策略.3.在SystemC和Verilog混合仿真方面做了一些有益的探索.4.設計了一個適用于MPEG-4視頻

4、解碼的IP核.該IP核針對ASP@MPEG-4解碼過程的特點,在系統(tǒng)結構設計、功能模塊設計上進行了優(yōu)化設計.論文主要由兩部分組成:第一部分是有關SoC設計的問題.首先作者介紹了SoC設計中所面臨的一般性問題,詳細介紹了SystemC的結構、仿真機制以及設計方法學.第二部分是有關MPEG-4視頻解碼器設計方面的問題.在簡單介紹多媒體信息處理的特點以及設計相關處理的難點的基礎上,論文將工作重點放在ASP@MPEG-4視頻解碼器的體系結構設計