可重构视频编解码处理器ReMAP设计

北京大学学报（自然科学版）

可重构视频编解码处理器ReMAP设计

戴鹏, 雍珊珊, 王新安, 张兴

北京大学深圳研究生院集成微系统科学工程与应用重点实验室, 深圳518055;

收稿日期:2010-03-27 出版日期:2011-05-20 发布日期:2011-05-20

Design of Reconfigurable Processor ReMAP for Video Codec

DAI Peng, YONG Shanshan, WANG Xin’an, ZHANG Xing

Key Lab of Integrated Microsystem Science Engineering and Application, Shenzhen Graduate School, Peking University,Shenzhen 518055;

Received:2010-03-27 Online:2011-05-20 Published:2011-05-20

摘要/Abstract

摘要： 针对当前视频高清编解码的计算密集性、并行性和数据局部性的特点, 提出一个粗粒度的可重构处理器ReMAP-2。该处理器由一个可重构的计算单元阵列构成,通过由临近直联和分段式总线组成的互联网络完成数据通信任务, 具有良好的扩展性。计算阵列针对不同应用,通过加载不同配置信息流实时改变运算单元的计算功能和连接方式,支持多种格式的视频编解码应用。仿真验证表明, 可重构处理器 ReMAP-2 在视频编解码应用时较常用的媒体处理器具有较大幅度的性能加速, 处理性能达到或接近于ASIC水平,同时具有较高的应用灵活性。

关键词: 可重构处理器, H.264, 编解码, DCT, 动态重构

Abstract: A coarse-grain reconfigurable processor ReMAP-2 is proposed for video codec applications which shares several important characteristics: compute intensity, parallelism, and locality. ReMAP-2 comprises of a reconfigurable array of processing elements and interconnect network with neighborly connect and segment buses, which possesses good scalability. The architecture can change the function of processing elements and the data path of the reconfigurable array by uploading different configuration stream for different applications, which is suit for multiple standard of video codec. The simulation result shows that ReMAP-2 can achieve much better performance than common media processors. The compute capability is close to or same as ASIC implementation and meanwhile it has upstanding flexibility.

Key words: reconfigurable processor, H.264, codec, DCT, dynamic reconfiguration

中图分类号:

TN47

戴鹏, 雍珊珊, 王新安, 张兴. 可重构视频编解码处理器ReMAP设计[J]. 北京大学学报（自然科学版）.

DAI Peng,YONG Shanshan,WANG Xin’an,ZHANG Xing. Design of Reconfigurable Processor ReMAP for Video Codec[J]. Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Pekinensis.

[1]	王腾,王新安,谢峥,胡子一. H.264/AVC编码器中运动估计的低代价VLSI实现[J]. 北京大学学报（自然科学版）, 2014, 50(4): 768-780.
[2]	庞燕,刘家瑛,高良才,郭宗明. 面向H.264 SVC空域-时域可伸缩编码的码率分配算法[J]. 北京大学学报（自然科学版）, 2013, 49(5): 754-764.
[3]	张李伟,朱跃生,布礼文. 用于H.264/AVC水印嵌入的低复杂度误差补偿算法[J]. 北京大学学报（自然科学版）, 2013, 49(2): 227-233.
[4]	戴鹏,魏来,辛灵轩,王新安,张兴. ReSim: 一个面向可重构处理器的仿真平台[J]. 北京大学学报（自然科学版）, 2011, 47(2): 231-237.
[5]	赵海龙,穆志纯,丁文魁,张霞. 基于Haar小波变换和分块DCT的人耳识别[J]. 北京大学学报（自然科学版）, 2009, 45(2): 243-247.
[6]	彭春干,于敦山,曹喜信,盛世敏. 一种新的H.264/AVC标量量化并行VLSI结构[J]. 北京大学学报（自然科学版）, 2008, 44(4): 522-526.
[7]	朱忠平,冯建华,曹喜信. H.264/AVC帧内预测器的VLSI实现[J]. 北京大学学报（自然科学版）, 2008, 44(1): 44-48.
[8]	彭春干,于敦山,曹喜信,盛世敏. 一种适用无线视频通讯低复杂度H.264 VBSME VLSI结构[J]. 北京大学学报（自然科学版）, 2007, 43(5): 654-658.
[9]	赵悦汐,蒋安平. 一种高效并行处理结构的H.264去块滤波器[J]. 北京大学学报（自然科学版）, 2007, 43(5): 649-653.
[10]	崔晓艳蒋安平. 一种适用于H.264标准的新型CAVLC解码器设计[J]. 北京大学学报（自然科学版）, 2007, 43(5): 664-668.
[11]	王庆春,曹喜信,路卫军,何晓燕,曹健. H.264/AVC编码器中6阶插值滤波器的实现[J]. 北京大学学报（自然科学版）, 2007, 43(3): 417-420.