全面解读 嵌入式DSP上的视频编解码

基本设计配置

针对本文宗旨，我们可以考虑以下4种基本设计配置：第一种设计包含1个微控制器和1个DSP(MC+DSP)；第二种设计包括1个微控制器和1个DSP，但是DSP同时也控制1个视频编码/解码硬件模块(MC+[DSP+VHW])；第三种设计使用1个微控制器，DSP和视频编码/解码硬件模块(MC+DSP+VHW)，在该设计中微控制器控制DSP和视频硬件模块；最后一种设计包含1个微控制器，1个视频编码/解码硬件模块，1个音频编码/解码硬件模块(MC+VHW+AHW)。在上述各类设计中，微控制器负责典型的嵌入式控制任务：包括用户控制连接(如操纵杆控制)，USB/UART/以太网驱动，协议层(如TCP/IP, HTTP)等。

MC+DSP－微控制器和DSP用于低视频解析度(CIF)，软件可升级，支持多种音、视频标准的系统。DSP用于音频解码，视频解码和音/视频同步。虽然性能有限，但系统非常灵活，此平台可轻松实现多种音频和视频解码格式支持。

MC+[DSP+VHW]-该视频硬件模块用于高解析度视频编/解码。DSP管理音频编/解码，也负责音/视频同步，同时也能用于画中画或者其他视频叠加功能。该系统的一个优势是音频/视频子系统可设计为一个标准的多媒体编/解码器，可轻松植入系统而不会增加太多的复杂性。DSP是系统多媒体部分的控制器。由于多媒体编/解码系统与微控制系统的连接很松散，因此其能够被轻松整合进众多现有微控制器系统中，从而使这个方案具备相当吸引力。该编/解码系统可被当作一个具有标准本地总线接口的ASSP产品。

MC+DSP+VHW-在该配置中，DSP用于音频编/解码，而微控制器用于实现音/视频同步。这就需要更复杂的微控制器设计，但可采用与MC+[DSP+VHW]系统相比功耗、成本都更低的DSP。由于微控制器必须协调DSP和VHW，同时还要执行其它的控制任务以及所有的协调操作，因此该方案实现困难很多。

该配置的一个变种是由DSP执行视频解码、音频编/解码，而视频编码仍然由硬件执行，这需要一个性能强大的DSP，但会使系统灵活性更强，并支持多种视频解码标准。

MC+VHW+AHW-在该配置中，微控制器执行除音、视频编/解码外的所有任务。音/视频同步也由微控制器执行。该解决方案除音频子系统灵活性较差(仅能执行原始设计中的音频编解码器而不能软件升级)外，和MC+DSP+VHW很相象。其好处在于它能与特定应用配合，与各种前述方案相比具有最佳的功耗。

本文小结

嵌入式系统的设计取决于特定的目标应用。软件灵活性、功耗和性能的综合考虑决定最佳配置方案。应用很广泛，解决方案则反映了不同应用的需求。一些应用需要低功耗而其他需要灵活性和/或高性能。DSP可提供良好的性能和低功耗，同时可增加灵活性；完美适合于各种应用。由于整个多媒体解决方案(音/视频编解码和音/视频同步)可作为单一模块轻松集成至现有和新系统中；这将使大量复杂问题得到一次性解决并在以后可多次重用，从而降低了使用多媒体模块的系统的开发成本和总体开发时间。