[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于可重構(gòu)技術(shù)的MPEG2亮度插值的實(shí)現(xiàn)方法

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110294977.5
• 申請(qǐng)日: 2011-09-30
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102340668A
• 公開(kāi)（公告）日: 2012-02-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王浩;熊一舟;何衛(wèi)鋒;繩偉光;毛志剛
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 上海交通大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): H04N7/26
• 分類(lèi)號(hào): H04N7/26;H04N7/46
• 代理公司: 上海漢聲知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31236
• 代理人: 郭國(guó)中

1.一種基于可重構(gòu)技術(shù)的MPEG2亮度插值的實(shí)現(xiàn)方法，包括以下步驟：

首先，進(jìn)行算法分析，根據(jù)MPEG2亮度插值的定義設(shè)計(jì)出DFG，得到算法的數(shù)據(jù)傳輸需求；

其次，根據(jù)算法分析的結(jié)果和可重構(gòu)陣列的架構(gòu)，對(duì)數(shù)據(jù)流圖進(jìn)行分割和映射，設(shè)計(jì)出最優(yōu)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆桨负筒⑿袌?zhí)行模式；

然后，根據(jù)上面兩步的結(jié)果，利用配置工具，生成可重構(gòu)陣列的配置字；

最后，通過(guò)ARM處理器將配置信息載入到可重構(gòu)陣列的配置信息存儲(chǔ)器中，以此將可重構(gòu)陣列配置成為一個(gè)專(zhuān)用于執(zhí)行MPEG2亮度插值的加速模塊。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于可重構(gòu)技術(shù)的MPEG2亮度插值的實(shí)現(xiàn)方法，其特征是，所述根據(jù)MPEG2亮度插值的定義設(shè)計(jì)出DFG，具體如下：

計(jì)算行和列的1/2像素插值的DFG是一致的，有2個(gè)節(jié)點(diǎn)，要得到1個(gè)插值點(diǎn)的樣本值，需要輸入2個(gè)整數(shù)樣本值，做1次加法和1次移位；

計(jì)算中間的1/2像素點(diǎn)的插值的DFG有4個(gè)節(jié)點(diǎn)，要得到1個(gè)插值點(diǎn)的樣本值，需要輸入4個(gè)樣本值，做3次加法和1次移位。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于可重構(gòu)技術(shù)的MPEG2亮度插值的實(shí)現(xiàn)方法，其特征是，所述對(duì)數(shù)據(jù)流圖進(jìn)行分割和映射，具體是指：可重構(gòu)陣列有64個(gè)計(jì)算單元，計(jì)算1個(gè)行或列的1/2像素樣本值的DFG有2個(gè)節(jié)點(diǎn)，對(duì)DFG進(jìn)行擴(kuò)充，映射到64個(gè)節(jié)點(diǎn)，即可以并行計(jì)算出32個(gè)行或列的1/2像素樣本值，由于需要相鄰塊的整數(shù)像素點(diǎn)樣本值以及整數(shù)像素樣本值的復(fù)用，1次需要輸入個(gè)36整數(shù)像素樣本值，采用按行輸入和按列輸入的方式，則1次需要輸入4行或4列的整數(shù)像素樣本值，完成1個(gè)塊數(shù)據(jù)的行或列的1/2像素插值需要循環(huán)2次；

計(jì)算中間的1/2像素樣本值的DFG有4個(gè)節(jié)點(diǎn)，對(duì)其進(jìn)行擴(kuò)充，映射到32個(gè)節(jié)點(diǎn)，即可以并行計(jì)算出8個(gè)中間的1/2像素的樣本值，由于需要相鄰塊的整數(shù)像素點(diǎn)樣本值以及整數(shù)像素樣本值的復(fù)用，1次需要輸入45個(gè)整數(shù)像素樣本值，采用按行輸入的方式，1次需要輸入5行的整數(shù)像素點(diǎn)數(shù)據(jù)，完成1個(gè)8×8塊數(shù)據(jù)的中間1/2像素插值需要循環(huán)8次；

輸入數(shù)據(jù)，也即8×8塊數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在SRAM中，可重構(gòu)陣列開(kāi)始運(yùn)行后，將其載入陣列的輸入FIFO中，陣列的計(jì)算單元從輸入FIFO中讀入數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，然后將輸出數(shù)據(jù)寫(xiě)入陣列的輸出FIFO中，然后將輸出數(shù)據(jù)寫(xiě)入SRAM的指定位置，然后繼續(xù)取出下一個(gè)輸入數(shù)據(jù)，重復(fù)以上過(guò)程。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于可重構(gòu)技術(shù)的MPEG2亮度插值的實(shí)現(xiàn)方法，其特征是，所述采用的并行執(zhí)行模式為：第一個(gè)計(jì)算單元陣列計(jì)算行的1/2像素，第二個(gè)計(jì)算單元陣列計(jì)算列的1/2像素，第三個(gè)和第四個(gè)計(jì)算單元陣列共同計(jì)算中間的1/2像素，各個(gè)計(jì)算單元陣列并行執(zhí)行，沒(méi)有數(shù)據(jù)依賴(lài)關(guān)系。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于可重構(gòu)技術(shù)的MPEG2亮度插值的實(shí)現(xiàn)方法，其特征是，所述可重構(gòu)陣列是通過(guò)配置字來(lái)控制的。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于可重構(gòu)技術(shù)的MPEG2亮度插值的實(shí)現(xiàn)方法，其特征是，所述可重構(gòu)陣列的配置字，包括：數(shù)據(jù)的讀取和寫(xiě)入模塊，計(jì)算單元的數(shù)據(jù)來(lái)源和操作碼，可配置的模塊都有一個(gè)配置字的FIFO，運(yùn)行時(shí)從中取出配置字并執(zhí)行，配置字是一串二進(jìn)制的數(shù)字。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于可重構(gòu)技術(shù)的MPEG2亮度插值的實(shí)現(xiàn)方法，其特征是，所述可重構(gòu)陣列的配置字，以32位為單位，大小與模塊的功能有關(guān)，可配置部分包括REDL、CEDL、RCA、CEDS、CIDL、REDS、RIDL；配置字通過(guò)一個(gè)配置工具輔助手工生成，按照上一步得到的結(jié)果，得到一系列的二進(jìn)制文件。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于可重構(gòu)技術(shù)的MPEG2亮度插值的實(shí)現(xiàn)方法，其特征是，所述通過(guò)ARM處理器將配置信息載入到可重構(gòu)陣列的配置信息存儲(chǔ)器中，具體是指：配置信息存儲(chǔ)在片上的ROM或者片外的存儲(chǔ)設(shè)備中，在系統(tǒng)運(yùn)行開(kāi)始時(shí)，主核ARM處理器執(zhí)行系統(tǒng)的初始化程序，這些配置字二進(jìn)制文件被寫(xiě)入到可重構(gòu)陣列內(nèi)專(zhuān)門(mén)用于存儲(chǔ)配置字的RAM或者FIFO中，然后ARM處理器使能可重構(gòu)陣列，可重構(gòu)陣列讀取配置字并開(kāi)始計(jì)算，這樣可重構(gòu)陣列就專(zhuān)門(mén)用于MPEG2亮度插值，成為一個(gè)專(zhuān)用模塊。