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新一代消费电子产品、宽带网和3G的服务目标是更高质量的多媒体信息,多媒体信号是广播、通信与网络技术服务的主要对象。多媒体信号是宽带信号,宽带信号的特点反映在处理要求上的首要特征应该是实时性限制;其次的特征是对多媒体信号的处理算法并行特征和重复性比较明显,这一点非常有利于信号处理器采用并行结构提高运算速度。
数字信号处理器是通用的数字信号处理器件,有很强的运算能力,但是由于多媒体信号对处理器的运算能力的要求非常高,绝大多数DSP还是不能很好的胜任多媒体信号处理器的工作,尤其是标清格式以上的视频信号。要想使其能够胜任这样的处理要求,从普通数字信号处理器到多媒体信号处理器的实质变迁不只是运算速度的提高,而是整体上自硬件到软件的结构设计都围绕着多媒体信号的特点,考虑开发和实现一个面向原始的宽带多媒体信号、能够提供最佳的直接途径的完整应用系统。提高运算速度和并行度是最基本的前提,除增加并行的运算单元外,各种协处理器往往是必须的。采用单处理器多协处理器配置,协处理器都是针对独立的、特定的运算,一般是能够从主处理流中大量分割出来,且运算量巨大、能进行并行运算的视频或图像处理,而存储器的共享结构也是目前这种应用协处理器的DSP经常选用的结构。
本文介绍了一种自行设计的基于16位定点DSP的多媒体处理器解决方案。三个与主处理器共享内存的面积很小的协处理器:VLC解码协处理器、IDCT协处理器和MC协处理器,在基本不影响主处理器程序运行的情况下,通过改进的四并行存储器读写端口,利用软硬件协同的方式,将处理器对多媒体信号的处理能力提高了百倍以上,使得其能在JPEG编解码、MP3解码、MPEG-2解码等方面满足多媒体信号实时要求。