AD6900数字基带处理器在多媒体的设计与应用

大容量片外存储器，包括SRAM、PSRAM(蜂窝RAM)、SDRAM、NOR以及NAND闪存。

AD6900的视频编解码　AD6900系统的对称性允许DSP和ARM内核都能够访问外围设备和存储器，在实现视频、音频和语音编解码时具有很大的灵活性。手机制造商可能只选择其中一个内核来实现编解码，这取决于系统的不同要求，例如指令执行性能、代码可用性和负载平衡。通常，由于DSP优化了数据路径并且具有数字计算能力，所以用DSP实现视频和音频编解码比用ARM内核实现具有更好的性能。在某些情况下，系统设计工程师可能希望使用ARM内核完成这项工作，这时代码在ARM内核中运行，或是在要求平衡DSP和ARM工作负载的计算中使用ARM内核。为了将多媒体系统和通信模块集成在同一DBB中，多媒体系统必须具有另一个功能，即从L1指令和数据高速缓存中执行程序。视频和音频编解码占用尽可能少的DMA和系统资源是非常重要的，这样可以避免引起对通信模块的意外影响。与以前基于DMA的旧方法相比，现代DBB中的软件对高速缓存使用进行了扩展。

衡量视频编解码的复杂性 　　在无线DBB上支持视频编解码，会大大增加处理模块的计算量。调制解调、语音和视频模块都是基于数据流的算法，也就是说它们处理输入数据流并且产生输出数据流。然而，通常视频编解码所处理的数据量(相对数据的计算量)要比语音编解码或典型调制解调模块的数据量大许多倍。以典型的电话语音编码器为例，其处理160个16bit的采样帧，产生80～130个输出bit。通常，优化的AMR编码器处理一帧的时间是250 000个处理器时钟周期(用Blackfin处理器来度量)。因此，每个输入语音采样大约需要1500个DSP处理器时钟周期，或者每个输入数据字节需要750个时钟周期。用类似的方法，EDGE均衡器的主要组件可输入122个16bit的采样帧，通常用大约100 000个DSP时钟周期完成数据处理，或者每个输入字节400个时钟周期。相反，以QCIF分辨率尺寸的视频解码器为例，其每帧具有25 344个像素，通常每帧执行1 000 000个DSP时钟周期。这相当于每个输出字节需要26个时钟周期(假设采用YUV4:2:0视频格式，每像素1.5字节编码)，这种视频解码器要求输入的数据是EDGE数据均衡器的15倍多，并且几乎是比语音编解码器多6倍的数据。这意味着实现视频编解码器的主要难题与系统中需要输入的大量数据的数量有关。每个数据的计算量比手机中任何其他算法低很多。为了支持这种大量数据移动的要求，AD6900具有专用子系统APBUS，以及用于PSRAM和SDRAM的快速外部存储器接口。视频编解码器不仅需要非常宽的数据带宽，而且还需要大容量的存储器来存储大量的图像数据结构，这称为帧缓存。在AD6900中，帧缓存可配置在外部的PSRAM或SDRAM存储器中。

系统划分 　　AD6900具有处理完成QVGA图像格式视频解码和编码能力。由于视频编解码需要相当大容量的存储空间，所以将所有的存储对象放在最佳的物理存储器中对于编解码器的性能是非常重要的，因为必须使数据流量要求与系统接口和总线之间的可用带宽保持平衡。在很大程度上，视频编解码器的时钟性能是由传输像素数据接口的速度决定的。如图1所示，可用的物理存储器是L1(DSP和ARM)、L2(DSP)、L3(系统RAM)和L4(片外存储器，包括SRAM、PSRAM、SFDRAM和只读存储器)存储器。AD6900最重要的系统接口是外部总线接口，也称为EBUS。这是一个支持所有外部存储器设备的接口。液晶显示器是由称为EBUS2的单独外部接口支持，摄像头是由专用的PPI接口支持，这两个接口都属于APPBUS。 　　

视频编解码器需要的存储器可以划分为以下几个分区:帧缓存器区、堆区、程序区、常量区和堆栈区。到目前为之，帧缓存器是最大的内存对象区，它能存储编码器和解码器所需要的帧。视频编解码器基于以下两个原则：帧内冗余和帧间冗余。帧间冗余仅使用帧N的不同部分像素来压缩帧N。帧间冗余使用每帧内的像素而不是帧N中的部分像素来压缩帧N，由于这个原因，视频编解码器需要过去(在某些情况下需要未来)帧的拷贝。MPEG4-SP简单类解码器在1/4VGA(QVGA)分辨率时需要两个帧缓存器，每个帧缓存器容量为110KB，总共为220KB。堆区包含多种类型的临时存储器，容量为80KB，程序区大约是150KB，常量区是另外30KB，堆栈区大小是2KB。 　　

为了对视频编解码器内存储对象的布置作出最佳选择，也必须量化每个对象所需的数据带宽。表1给出了每个对象所需要的数据流量。例如，在解码器中帧缓存要求图像数据的每个像素具有4.36字节，这转换到QVGA分辨率的30 fps情况下大约是10MB/s，这大约是完整解码器所要求的总带宽的一半。堆区