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ARC推出支援H.264編碼的低功耗視訊子系統

上網時間: 2007年09月26日     打印版  Bookmark and Share  字型大小:  

關鍵字:H.264  視訊編碼 

因應可攜式產品對於高解析多媒體應用的需求,可組態核心業者ARC International日前推出五款視訊子系統方案,支援H.264等先進的視訊編碼演算技術,能夠以低功耗為視訊串流提供達標準解析度(SD)的編解碼功能。

ARC大中華區業務總監邵芳雯表示,ARC此次功推出五款稱為VRaptor的視訊子系統產品,主要特色是能夠支援多重標準的高解析度編碼功能,又可藉由其專利申請中的動態編碼技術,使其具備低功耗特性,適用於包括數位相機、PMP、DVD播放器、行動電話等多項具視訊應用的消費性產品。

邵芳雯以廣受歡迎的YouTube視訊分享網站為例說,能夠拍攝更高解析度的視訊畫面將會是消費者下一波的新需求。但目前一般手機或數位相機的攝影功能最多只能支援到QCIF或CIF的解析度。而藉由新產品的推出,邵芳雯表示,未來的可攜式產品,不管從低階到高階,都將能夠配備具高品質的視訊拍攝功能。

針對目前常見的多媒體設計方案,ARC解決方案架構師李明豪表示,其中大部分是採用固定連線(hard-wired)的方式設計,雖然運算效能高,但因不具可程式性,且只能支援單一標準或固定功能。然而,視訊應用的標準仍在持續演進,消費者對於功能的要求也常常在改變。用這種缺法彈性的設計方案,將無法因應市場的需求。

而另一方面,為了具備可程式性,目前市場上也有許多採用通用型DSP來進行視訊應用開發的方案。對此,李明豪指出,“採用DSP方案,通常有晶粒太大、功耗較高的問題,而且目前仍缺乏對於高解析度應用的支援。”

李明豪強調,ARC在2005年首次推出具解碼功能的視訊子系統產品後,在市場與客戶的需求下,最新推出一系列能支援同時支援視訊編碼與影像、音訊編解碼功能的VRaptor產品,這是一具高度整合性的多媒體方案。

他解釋說,為了兼具執行效能、可程式性以及低功耗特性,VRaptor採取了新的技術,它是一種可延展的異質處理器架構,其中包括三種不同類別的ARC核心模組。第一類包括一顆可組態700系列核心及多種特殊SIMD多媒體處理器,針對解塊濾波(low-pass deblocking filters)和圖素轉換等提供最佳化功能。第二類包括硬體加速器,例如熵編解碼器以及運動估算等,在執行多媒體處理工作上,比一般用途可編程核心的效率更高。第三類包括高速DMA控制器,能解決CPU在處理多媒體編解碼所涉及的複雜資料移動。

李明豪表示,透過這種異質核心架構,客戶能夠根據其需求做彈性的可配置設計。“舉例來說,像運動估算(ME)等演算法,可以利用以硬連線的加速器方塊設計,以達到最佳的效率。但若是考慮設計彈性,這些功能也可以利用軟體的方式來進行。”

所以,ARC此次推出的五款產品,AV402V/404V/406V/407V/417V,其實就是將這些異質核心做不同的組合搭配,以期能以最精簡的方式符合產品設計的需求。李明豪說,“現在有許多的多媒體方案其實是過度設計(over-design),我們可以藉由開啟/關閉不同的功能方塊,來達到最佳化的設計。”

根據ARC提供的測試結果,其最高階的AV417V若採用130nm製程,以10.27mm2的晶片面積即可以200MHz的速度執行D1/30fps的H.264 BP編碼,並達到10Mbps視訊串流位元速率;或是以160 MHz執行D1/30fps的H.264 BP解碼達到1.5Mbps視訊串流位元速率,且其功耗在100mW左右。

在低功耗技術方面,李明豪表示,VRaptor的一項主要創新就是採用了正在申請專利的動態編碼(Dynamic Encoding)技術,使產品不論在任何系統條件下都能提供最佳化的視訊編碼。

他解釋說,視訊編碼是一項重複性的工作,藉由執行一組演算法而將數位視訊串流或數位靜態影像編碼成H.264 BP、MPEG4-SP/ASP、H.263 profile 0和JPEG等格式。而動態編碼技術會持續評估系統資源,並調配運用不同處理資源以達到最佳結果。例如,動態編碼便允許設計業者根據手機的電力狀態(充飽電或者即將耗盡電力)調整編碼程序,以達到功率最佳化的效果。

此外,針對更高階的HD解析度產品方案,李明豪表示,將會延續此一架構,在明年第二季推出支援H.264 Main Profile以及High Profile的編解碼產品。

VRaptor視訊子系統採用三種不同類別的異質處理器架構
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VRaptor視訊子系統採用三種不同類別的異質處理器架構

作者: 勾淑婉




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