基于协处理器的H .264解码器SO C架构及设计.pdf

基于协处理器的H.264解码器SOC架构及设计 张志勋，等 基于协处理器的基于协处理器的H.H.264264 解码器解码器SOCSOC 架构及设计架构及设计** 张志勋 ，王永栋 ，王 娟1 2 1 （兰州工业学院软件工程系 兰州，730050）1 （AMD上海研发中心 上海，2000000）2 摘 要：描述了一种H.264 解码器SOC 系统架构和实现。该SOC 系统采用基于协处理器的软硬件划分方式，通过分析 H.264 解码过程中的各运算环节，设计了相应协处理器的硬件运算单元及软件指令，在满足一定性能的条件下，具有很高 的灵活性，便于系统的后续升级和扩展。验证结果表明该SOC 系统将解码时间提高了约75%以上，有效的加速了解码器的 运行速度。 关键词：H.264；协处理器；SOC AbstractAbstract ：：This paper presents the architecture and implementation of a H.264 decoder SOC system. The SOC system has mixed hardware/software structure based on co-processors designed by analyzing the major arithmetic units of H.264 decoder. The co-pro- cessor approach can meet certain performance requirement with high scalability for ease of enhancement in the future. The verifica- tion result shows that the SOC system can speed up H.264 decoding process by saving more than 76.1% of decoding time. KeyKey words:words: H.264；Co-processor；SOC 中图分类号：TP399 文献标识码：A 文章编号：1001-9227 （2013）05-0042-03 0 引 言 （DSU ）接口、中断接口、AMBA 总线接口；通过一个可定义 H.264标准被广泛的运用于有线电视、视频会议及消费电子 的协处理器接口，Leon3 协处理器可以与CPU 并行运行，提高 [ 1] 等工业领域。该标准通过增加算法复杂度显著提高了编码效率 。 执行效率。 [2] 研究表明，H.264解码运算量大约是MPEG-2 的2至3倍 ，这对 1.3 基于LEON3协处理器的H.264解码平台 于如何设计高效率的软件或硬件解码器提出了很大的挑战。 图1为文中的H.264 解码器SOC 解决方案系统框图。 本文设计了一种基于Leon3 协处理器的H.264 解码器架 构，验证结果表明该架构可以实现H.264 Baseline Profile 视 LEON3 Intra CPU