提升视频芯片集成度

为消费市场量身打造视频芯片的半导体供应商们，已经开始将集成度提升至了一个新高度。随着来自于平板显示器、DTV、DVD播放机、笔记本电脑和手机领域用户的持续价格压力，芯片厂商从OEM那里得到启示，即通过整合更多的视频功能来尽可能地降低器件成本。今年，至少有三家日本芯片厂商——瑞萨、NEC电子和东芝已经开发出包括了更为先进的视频功能(例如H.264/MPEG-4等)且功耗更低的应用处理器。LSI和Sigma Designs等美国公司也参与其中。瑞萨科技美国公司最近为便携式多媒体系统推出了其SH-Mobile系列应用处理器的最新成员——SH-MobileR2。该产品将多媒体功能引入诸如个人导航设备、PMP、VIP(video-over-IP)和VoIP终端中。SH-MobileR2的速度是第一代产品的1.5倍，在编/解码音视频数据时具有更高的处理性能，瑞萨表示。这款SH-Mobile系列中的首个应用处理器SH7723整合了多种片上外设，包括VPU5F(5F视频处理单元)多编解码器视频处理功能，和能够以低功耗获得高性能的IP模块。VPU5F支持互联网流应用中所采用的H.264/MPEG-4视频压缩标准，并能实现每秒30帧(fps)速率的VGA尺寸的编码和解码。它还支持 MPEG-4编解码及VC-1解码，从而有助于实现视频电子邮件、可视电话和视频捕捉等应用。该器件还整合了工作频率最高达400 MHz的SH-4A CPU内核，以及一个可以增加处理效率的浮点单元(FPU)。在400 MHz，该产品的处理性能为720 MIPS，FPU性能为2.8 GFLOPS。东芝的Cell/B.E. SpursEngine东芝目前正在付运其SpursEngine SE1000流媒体处理器，该产品结合了用于全高清的MPEG-2和H.264流编解码的硬件编解码器与Cell/B.E.的SPE四核搭载技术。Cell/B.E.是东芝、索尼和IBM为加速多媒体处理而联合开发的一种RISC架构。这些先进的处理单元具有很高的媒体流播放性能，时钟频率为1.5GHz，耗电量很低，在10W到20W之间。东芝将为SpursEngine的开发者提供一套综合参考套件，包括参考电路板和基本中间件API。该参考电路板上的PCI-Express边缘连接器可以接到计算机的x1插槽中。除此之外，东芝还将提供一套集成开发环境(SPE编译器、SPE调试器和性能监控器)，以及说明如何利用所提供中间件的范例应用。NEC电子推出了两款基于其增强型多媒体架构(EMMA)平台的图像处理器件——EMMA3SL/HD和EMMA3SL/SD。这两款器件支持用户采用下一代H.264视频压缩标准构建机顶盒和DTV，H.264的压缩率是目前MPEG2标准的两倍。EMMA3SL/SD系统级芯片支持标清视频广播；而EMMA3SL/HD则支持高清广播。除具有兼容H.264的视频解码器外，这两款器件还整合了接收和解码数字广播所需的所有关键功能，包括内置DSP，使系统可以使用Dolby Digital Plus或高效的先进音频编码(HE-AAC)以低传输速率播放高质量音频流。内置的增强型主机控制接口(EHCI) USB 2.0主控制器和IEEE 802.3/802.3u/802.3x以太网MAC替代了传统的外部器件。这样的集成实现了与外围器件和网络的低成本连接，并使系统更容易输入和处理视频和音频流。EMMA3SL/HD SoC整合了一个用于数字传输未压缩音/视频流的HDMI接口、一个用于把隔行信号转换为逐行信号的去隔行器，以及一个产生HD信号输出信号的D/A转换器。新媒体网关LSI创制了媒体网关架构，其最新的两个StarPro媒体处理器SP2603和SP2612就采用了这种架构。这两款媒体网关SoC提供低功耗性能和面向移动视频和企业协作服务的视频转码能力。据LSI介绍，SP2603和SP2612允许制造商构建更具成本效益的高密度平台，该平台在网络环境下支持先进的语音服务和视频处理。这些产品包括全面的软件开发环境和支持H.263、H.264和MPEG-4的领先语音、传真和视频编解码器。该媒体网关架构可扩展至每芯片包含12个DSP内核，这样一个单一平台可支持从入门级多服务业务网关到无线运营商级媒体网关等各层次应用。所有这些SoC都配备着嵌入式CPU、用于语音应用的板上存储器，以及支持先进QoC和流量管理的运营商级分组处理引擎。Sigma Designs为下一代IP电视机顶盒应用开发的SMP8654媒体处理器SoC已开始出样。据说，与其“前任”比，SMP8654的性能提升了50%，且通过整合多媒体处理、内容保护、多个片上CPU和一系列系统外设，采用SMP8654还可使整体系统成本更低。SMP8654多核处理器的主要特性有：一个500MHz MIPS的24k主CPU；一个称为IPU的MIPS处理器，它负责中断处理和减轻主CPU上繁重的系统工作；第三个MIPS处理器负责管理所有的系统安全功能，包括解密和密钥生成。SMP8654提供带HD视频解码的高级解码器引擎，包括H.264、Windows Media Video 9、VC-1、MPEG-2和MPEG-4(part 2)以及新的AVS标准。其它特性还有：高性能图形加速、多标准的音频编码、先进的显示处理和HDMI 1.3输出。