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4. 软件升级和缺陷修复。无法通过软件升级的方法来隔离或修复缺陷,这通常导致重新流片;
5. 新一代的产品。一个在SoC中执行特定任务的硬件加速器似乎不能满足下一代的需求;
6. 存储器。在SoC中,加速器专用存储器不易被其它元件访问,因此从成本和硅片面积的角度上来看效率较低。
一些硬件加速器能够支持多种标准的解码(如H.264基线格式和MPEG-4简单格式)。尽管这些加速器更有用,却丢掉了门数少这个主要优点。
视频协处理器——多标准视频引擎
视频协处理器以可编程的方式支持不同的视频标准,通常执行解码和编码处理。基于视频协处理器的架构规模通常比基于硬件加速器的规模要大(40~50万门用于视频协处理器)。但是,视频协处理器在支持多视频标准时有较大的应变能力。
对于视频协处理器来说,基本上有以下两种不同的模型:
1. 混合模型。由专用的CPU和附加的硬件模块一起构成视频协处理器,实现视频加速功能;
2. 专用视频核。一种多标准视频引擎。该方案比混合模型效率高,不过视频核(与前种模型不同)没有任何CPU的功能,因而只能进行视频处理。
图2是面向SoC的一个推荐架构,它包括一个执行编解码功能的视频处理器、一个用于音视频处理的DSP引擎和一个实现音视频间同步以及其它常见任务和系统任务的CPU。

采用视频协处理器的主要优点为:
1. 支持多标准。支持多种视频编解码格式而无需硬件扩展;
2. 可升级性。同一平台可支持不同的分辨率和帧率;
3. 规模。该方案的规模通常位于硬件加速和专用处理器之间;
4. 缺陷修复。与硬件加速器不一样,该方案可以通过软件升级来隔离缺陷(不需要重新流片)。
但是,该方案也存在如下缺点:
1. 无语音处理能力。该方案专门用于视频处理,不包括音频处理和音视频同步的硬件支持(例如TDM端口、面向音频的操作等);
2. 存储器专用。视频协处理器所用的存储器不能够用于SoC中除视频处理以外的其它任何操作;
3. 编程复杂。采用混合模型的系统包括两个CPU(不一定是同一类型),因而带来了为使它们一起工作而如何编程的问题(整合、数据流以及通讯协议等);
4. 只能处理视频。视频协处理器不能执行SoC中的其它任何任务;
5. 不支持未来的视频标准。视频协处理器是为特定的视频标准而设计的,新标准需要额外的视频资源。
通用处理器(DSP/RISC)——真正的多任务引擎
通用处理器是一种可编程的方案,能够在同一个硬件平台上并行支持多种应用。当选择通用处理器时,系统集成商主要有两种选择,即DSP核和RISC核。对于RISC核,由于缺乏运算功能、存储器带宽有限以及缺少面向视频的指令,因而不太适合执行视频处理或其它复杂的数学运算任务。例如,当对以D1分辨率编码的视频(如H.264)进行解码时,对于一个32位的RISC核来说,所需的处理能力可能是一个双MAC DSP(如CEVA-X1620)的10倍。
就规模来讲,一般通用处理器所需的门数要比前两种多。但是,系统中这样的处理器可以复用,可以在并行执行基带处理任务、定位(GPS)或管理蓝牙连接的同时,对其它任意数据流进行解码或编码。
图3和图4给出了采用通用处理器的SoC推荐架构。 |