三洋电机发布支持HDTV的编解码LSI

　　 三洋电机日前发布了可按照国际标准图像压缩技术规格——“JPEG-2000”、对高清电视（HDTV）映像进行编解码的LSI（演讲序号：18.1）。该LSI能以30帧/秒的速度实时编码1440×1080像素的映像。该公司在“2003年国际固体电路大会（ISSCC 2003）”上就曾发表过JPEG-2000 LSI。不过，那时的LSI只负责编码处理，图像分辨率及帧速度分别为D1规格（720×480像素）和30帧/秒。

　　为了实现能以1440×1080像素分辨率、30帧/秒帧速度进行编码的、约50M像素/秒的处理性能，三洋电机此次采用了设计2个JPEG-2000编码内核，使用2条内存总线进行并行处理的方式。比如在进行离散小波变换（DWT）时，采用将亮度数据通过“内存总线A”由“编码内核1”负责DWT处理，而色差数据则通过“内存总线B”由“编码内核2”负责DWT处理的方式，分散数据流和编码处理。此时，编码内核1输出的亮度数据的离散小波变换系数（DWT coefficient）和由编码内核2输出的色差数据，分别通过内存总线B和内存总线A，返回工作内存。之所以在往返处理中改变总线，是为了平衡2条总线各自的传输量。亮度数据（及其DWT系数）比色差数据（及其DWT系数）大，总线占用时间要长一些。如果交互传输亮度和色差数据，就能提高总线的使用效率。应用2个内存总线的传输量平衡技术是在面向数字电视的HDTV规格MPEG-2编码LSI中开发的，此次得到了实际应用。

　　 还支持ROI等规格

　　对于DWT，通过采用“2D-DWT”方式，减小了所需的内存。这种方式在调用DWT系数时，以小块为单位扫描画面。虽然也有以扫描线为单位进行扫描的方式，但是这种方式却存在随着HDTV图像水平方向上像素数的增加，所需内存容量也要增加的问题。而此次采用的方式，在水平像素数为1440像素的图像中，可将内存容量减小到原来的1/20左右。此外，还将熵编码（Entropy coding）“EBCOT”之后生成信息头等一连串处理所需的时间缩短了35%。这种信息头包含着整个代码块的属性信息。此次采用的方法是，先将EBCOT区分割成多个部分，然后在各个区域中生成临时的过渡性信息头。由于在EBCOT处理中也能并行处理信息头生成作业，因此就提高了处理速度。DWT和EBCOT均通过管线来并行处理。同时，还支持只向图像特定区域分配绝大部分编码量的“ROI（感兴趣区）”及10通道多路编码规格。

　　此次开发的LSI，设计工艺为0.18μm。最大工作频率54MHz，内存总线频率最大108MHz。在9.2mm×9.2mm芯片中集成了1860万个晶体管。耗电量方面，54MHz工作频率下为900mW，27MHz工作频率下则为270mW。