了解6大类主流视频处理器,选择最合适产品
发布时间:2007/8/20 0:00:00 访问次数:600
为了创造一个成功的数字视频产品,你需要选择合适的处理器。听起来简单,当然,实际上并不简单。其中的一个大问题是,有太多的处理器款式供你选择:通用CPU,FPGA,DSP,可配置处理器,固定功能芯片以及其它类型的处理器等。
令问题更加复杂的是,数字视频是一个迅速发展的领域,标准不断发展和变化。因此,在数字视频领域,处理器适应变化的能力比在其它应用中显得更加重要,但是,这种灵活性通常是以降低效率为代价的。
选择处理器的时候,难免要作一些折衷,但关键是要知道,如何选择处理器,才不至于使产品的成功打折扣。
没有万金油
数字视频技术被用于从手机到个人录像机(PVR)的各种产品之中。虽然许多视频产品具有一些共同的功能,例如,多数使用视频压缩算法、对视频进行压缩和解压缩,但它们之间还是有一些显著的区别。便携产品最重视的是能耗;而电线驱动的产品一般不关心这个问题。为起居室设计的产品通常比为手持设备设计的产品具有更高的视频分辨率。
总之,一个处理器不能满足所有各方面的需求。甚至某一类处理器也不能满足所有的需求。能否成功地选择合适的处理器,关键在于了解有哪些处理器可用,并了解各类处理器的优缺点。
各取所需
由于有这么多的处理器供你选择,实际上不可能挨个都看一遍——甚至无法详细了解各个主要大类,可以采用分级方法:利用对你来说最重要的筛选标准先排除不适合的候选者。
进行初选时普遍采用的标准包括:
* 速度。数字视频任务,像许多其它类型的信号处理任务一样,都要求处理器承担沉重的计算任务。针对目标应用,仔细分析处理器是否具有足够的速度,最好使用BDTI Video Benchmarks等面向视频的测试基准。
* 价格。虽然芯片价格很重要,但每通道成本或者总体系统成本可能更加重要。
* 能源效率。在多数情况下,评估能源效率比功耗更有意义,因为能源使用情况决定着电池寿命。
* 灵活性。有些种类的处理器比其它种类的处理器更加灵活,可以适应未来产品特点的变化,或者允许现场升级,如增加对新压缩算法的支持。但是,一般来说,处理器灵活性越高,其成本和能源使用效率越低。
* 开发工具质量。处理器是否拥有用于支持信号处理应用(或者更进一步,视频应用)开发的工具,可能对于开发时间产生重大影响,并进而影响产品上市时间。
* 与早期处理器型号的兼容性。如果你期望重复使用早期产品所用的软件,这点通常很重要。
* 供应商路线图。供应商的产品路线图,是否非常符合你的后续产品开发计划?在你的产品寿命期内,处理器能否得到支持或者升级?
* 以芯片或者可授权内核形式销售。有些处理器是作为封装好的现成芯片出售的;有些是作为可授权知识产权出售的――通常被称为可授权内核,用于制造定制芯片。本文所讨论的多数处理器种类都既包括封装式芯片,也包括可授权内核。
我们下面将会介绍,每种处理器都在上述各方面进行着不同的折衷。
各类处理器的优势与劣势
本文重点介绍数字视频所普遍采用的六类处理器:固定功能引擎,专用标准产品(ASSP),媒体处理器,DSP,嵌入式RISC处理器和FPGA。这些范围覆盖了最专业的和最灵活的产品,我们将讨论各类处理器的优劣,并对每类中的一个具体产品进行分析。
首先谈谈固定功能引擎。它采用硬布线处理器结构,以获得最大效率;它们不使用指令流,不可以编程。硬布线逻辑牺牲了灵活性,以换取非凡的处理速度、能源效率,而且经常能够取得成本效益。
采用固定功能引擎可以简化系统设计和测试。由于固定功能引擎不可编程,产品开发人员就不必学习编程工具,也不必集成多个软件模块。而且他们不需要考虑,处理器所执行的多个任务是否可能以其不希望的方式相互影响,是否会干扰系统的实时特点等问题。
固定功能引擎一般以可授权知识产权(IP)的方式提供,以便于集成到定制芯片之中。采用这种形式,固定功能引擎最适合于手机等大批量应用。固定功能引擎有时也可以芯片的形式提供。固定功能视频芯片,如MPEG-2解码器芯片,能够以较低的成本给现有产品增加功能,特别是当产品具有能够处理需求控制和用户接口功能的主机处理器的时候。
比如Hantro公司的5150 MPEG-4视频解码器,这是以IP形式出售的固定功能引擎的例子。该引擎准备用作协处理器,附属于一个通用处理器,后者处理一些MPEG-4解码所需要的要求不太高的子任务。
固定功能硬件的主要缺点是缺乏灵活性。由于
为了创造一个成功的数字视频产品,你需要选择合适的处理器。听起来简单,当然,实际上并不简单。其中的一个大问题是,有太多的处理器款式供你选择:通用CPU,FPGA,DSP,可配置处理器,固定功能芯片以及其它类型的处理器等。
令问题更加复杂的是,数字视频是一个迅速发展的领域,标准不断发展和变化。因此,在数字视频领域,处理器适应变化的能力比在其它应用中显得更加重要,但是,这种灵活性通常是以降低效率为代价的。
选择处理器的时候,难免要作一些折衷,但关键是要知道,如何选择处理器,才不至于使产品的成功打折扣。
没有万金油
数字视频技术被用于从手机到个人录像机(PVR)的各种产品之中。虽然许多视频产品具有一些共同的功能,例如,多数使用视频压缩算法、对视频进行压缩和解压缩,但它们之间还是有一些显著的区别。便携产品最重视的是能耗;而电线驱动的产品一般不关心这个问题。为起居室设计的产品通常比为手持设备设计的产品具有更高的视频分辨率。
总之,一个处理器不能满足所有各方面的需求。甚至某一类处理器也不能满足所有的需求。能否成功地选择合适的处理器,关键在于了解有哪些处理器可用,并了解各类处理器的优缺点。
各取所需
由于有这么多的处理器供你选择,实际上不可能挨个都看一遍——甚至无法详细了解各个主要大类,可以采用分级方法:利用对你来说最重要的筛选标准先排除不适合的候选者。
进行初选时普遍采用的标准包括:
* 速度。数字视频任务,像许多其它类型的信号处理任务一样,都要求处理器承担沉重的计算任务。针对目标应用,仔细分析处理器是否具有足够的速度,最好使用BDTI Video Benchmarks等面向视频的测试基准。
* 价格。虽然芯片价格很重要,但每通道成本或者总体系统成本可能更加重要。
* 能源效率。在多数情况下,评估能源效率比功耗更有意义,因为能源使用情况决定着电池寿命。
* 灵活性。有些种类的处理器比其它种类的处理器更加灵活,可以适应未来产品特点的变化,或者允许现场升级,如增加对新压缩算法的支持。但是,一般来说,处理器灵活性越高,其成本和能源使用效率越低。
* 开发工具质量。处理器是否拥有用于支持信号处理应用(或者更进一步,视频应用)开发的工具,可能对于开发时间产生重大影响,并进而影响产品上市时间。
* 与早期处理器型号的兼容性。如果你期望重复使用早期产品所用的软件,这点通常很重要。
* 供应商路线图。供应商的产品路线图,是否非常符合你的后续产品开发计划?在你的产品寿命期内,处理器能否得到支持或者升级?
* 以芯片或者可授权内核形式销售。有些处理器是作为封装好的现成芯片出售的;有些是作为可授权知识产权出售的――通常被称为可授权内核,用于制造定制芯片。本文所讨论的多数处理器种类都既包括封装式芯片,也包括可授权内核。
我们下面将会介绍,每种处理器都在上述各方面进行着不同的折衷。
各类处理器的优势与劣势
本文重点介绍数字视频所普遍采用的六类处理器:固定功能引擎,专用标准产品(ASSP),媒体处理器,DSP,嵌入式RISC处理器和FPGA。这些范围覆盖了最专业的和最灵活的产品,我们将讨论各类处理器的优劣,并对每类中的一个具体产品进行分析。
首先谈谈固定功能引擎。它采用硬布线处理器结构,以获得最大效率;它们不使用指令流,不可以编程。硬布线逻辑牺牲了灵活性,以换取非凡的处理速度、能源效率,而且经常能够取得成本效益。
采用固定功能引擎可以简化系统设计和测试。由于固定功能引擎不可编程,产品开发人员就不必学习编程工具,也不必集成多个软件模块。而且他们不需要考虑,处理器所执行的多个任务是否可能以其不希望的方式相互影响,是否会干扰系统的实时特点等问题。
固定功能引擎一般以可授权知识产权(IP)的方式提供,以便于集成到定制芯片之中。采用这种形式,固定功能引擎最适合于手机等大批量应用。固定功能引擎有时也可以芯片的形式提供。固定功能视频芯片,如MPEG-2解码器芯片,能够以较低的成本给现有产品增加功能,特别是当产品具有能够处理需求控制和用户接口功能的主机处理器的时候。
比如Hantro公司的5150 MPEG-4视频解码器,这是以IP形式出售的固定功能引擎的例子。该引擎准备用作协处理器,附属于一个通用处理器,后者处理一些MPEG-4解码所需要的要求不太高的子任务。
固定功能硬件的主要缺点是缺乏灵活性。由于
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