先進多媒體引擎強化視訊晶片整合 降低功耗與成本

masonchung

為消費市場打造視訊晶片的半導體供應商們正尋求提升晶片整合至更新的層次。隨著消費者持續為平面顯示器(FPD)、數位電視(DTV)、DVD播放器、筆記型電腦和手機產品帶來降價壓力，OEM廠商們也不斷暗示晶片廠商提供整合更多視訊功能的產品設計，以降低元件成本。

今年至少有三家日本晶片廠商──瑞薩(Renesas)、NEC和東芝(Toshiba)公司開發了多款應用處理器，其中不但整合了H.264/MPEG-4等更先進的視訊功能，並進一步降低功耗。美國LSI公司和Sigma Designs也參與其中。


針對可攜式多媒體系統，瑞薩科技近日發表其SH-Mobile系列的最新一款應用處理器SH-MobileR2。該元件可為個人導航裝置(PND)、手持多媒體播放器(PMP)、網路視訊(VIP)和網路電話(VoIP)終端提供多媒體性能。


) N& W! p- ?8 L/ v8 V' r) {9 }1 x該公司表示，SH-MobileR2的速度較其第一代產品快1.5倍，在編/解碼音視訊數據時也具有更高的處理性能。

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SH-Mobile系列中的首款應用處理器SH7723整合了多種晶片週邊，包括VPU5F(5F視訊處理單元)多編解碼器視訊處理功能，以及能以低功耗實現高性能的IP模組。VPU5F支援網際網路串流應用中所採用的H.264/MPEG-4視訊壓縮標準，能執行每秒30訊框(fps)的VGA編碼和解碼；它還支援MPEG-4編解碼及VC-1解碼，因而有助於實現視訊電子郵件、視訊電話和其他視訊擷取應用。該元件並整合了工作頻率達400MHz的SH-4A CPU核心，以及一個可提升處理效率的浮點運算單元(FPU)。在400 MHz時，該產品的處理性能為720MIPS，FPU性能為2.8GFLOPS。
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東芝的Cell/B.E. SpursEngine


$ K# X5 J, r% R9 j4 g+ ]東芝正出貨其SpursEngine SE1000串流處理器，該元件整合了一個用於全高解析(full HD)的MPEG-2和H.264串流編解碼的硬體編解碼器，以及Cell Broadband Engine (Cell/B.E.)的協同處理單元(SPE)四核心。Cell Broadband Engine是一款由東芝、Sony與IBM共同開發的RISC架構，可加速多媒體處理。這些先進處理單元的時脈頻率為1.5GHz，據稱可提供很高的媒體串流性能，而其功耗為10∼20W。


" M6 x# m, o0 _# ~2 n- j" \! M" G東芝將為SpursEngine應用的開發者提供一套完整的參考套件，其中包括參考電路板和基本中介軟體API。該參考電路板上的PCI-Express邊緣連接器可以連接到電腦的x1插槽中。此外，東芝也將提供一套整合開發環境(SPE編譯器、SPE除錯器和性能監控器)，以及說明如何利用這些中介軟體的範例應用。


' R4 i# t" Q5 T) cNEC電子推出了兩款基於其增強型多媒體架構(EMMA)平台的影像處理元件──EMMA3SL/HD和EMMA3SL/SD。這兩款元件可讓用戶建構出具備下一代H.264視訊壓縮標準的視訊轉換盒(STB)和DTV。EMMA3SL/SD系統單晶片(SoC)支援標準解析度視訊廣播；而EMMA3SL/HD SoC則支援高解析廣播。

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2 z  ?) F) o, X) z5 }3 n. h5 U, G除符合H.264視訊解碼器標準外，這兩款元件還整合了接收和解碼數位廣播所需的所有關鍵功能，包括內建DSP，使系統可以使用杜比Dolby Digital Plus或高效的先進音訊編碼，以低傳輸速率播放高品質音訊串流。
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內建相容於增強型主機控制介面的USB 2.0主控制器，以及相容於IEEE 802.3/802.3u/802.3x的乙太網路媒體存取控制器(MAC)，可取代過去必需使用的外部元件。這一整合性實現了外部元件與網路的低成本連接，並使系統更容易導入以簡化視訊和音訊串流處理。


EMMA3SL/HD SoC整合了一個相容於HDMI的介面，以用於未壓縮音/視訊串流的數位傳輸；一個將交錯式訊號轉換為逐行掃瞄式訊號的解交錯器；以及一個產生HD訊號輸出的D/A轉換器。
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新款媒體閘道器
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LSI公司開發了媒體閘道架構，並將其應用在兩款新近推出的StarPro媒體處理器SP2603和SP2612中。這兩款媒體閘道器SoC可為行動視訊和企業合作服務提供低功耗和視訊轉碼性能。


LSI表示，SP2603和SP2612允許製造商建構更具成本效益的高密度平台，它能夠在各種網路環境範圍下支援先進的語音服務和視訊處理，這些產品包括完整的軟體開發環境和支援H.263、H.264和MPEG-4的先進語音、傳真和視訊編解碼器。
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該媒體閘道器架構可擴展至每晶片12顆DSP核心，而提供一個可支援從入門級多服務企業閘道器到無線電信級的媒體閘道器等應用範圍的單一平台。所有SoC都配備嵌入式CPU、用於語音應用的板上記憶體，以及支援先進QoS和流量管理的電信級封包處理引擎。


Sigma Designs正開始為下一代IPTV視訊轉換盒出樣其SMP8654媒體處理器SoC。該公司聲稱， SMP8654的性能較於前一代元件提升了50%，由於整合了多媒體處理、內容安全性、多個晶片上CPU和一系列系統週邊功能，因而降低系統成本。


& R. Z9 ~9 f8 iSMP8654多核心處理器具備一個500MHz MIPS的24k主CPU、一個名為IPU的MIPS處理器，負責中斷執行和卸載主CPU的系統運作。而第三個MIPS處理器則負責管理所有系統安全功能，包括解密和密鑰產生。
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4 R* s$ c% \* H  \SMP8654提供具有HD視訊解碼的先進解碼器引擎，包括H.264、WMV9、VC-1、MPEG-2和MPEG-4(part 2)以及新AVS標準等。其他特色還包括高性能繪圖加速、多標準音訊解碼、先進顯示器處理和HDMI 1.3輸出等功能。


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作者: 蘇美妮