在已有很多PMP產(chǎn)品中，D1(720×480)內(nèi)容必須轉(zhuǎn)換成低比特率和高分辨率，因?yàn)镻MP或者不具有媒體處理能力來(lái)再現(xiàn)完全尺寸/速率的內(nèi)容，或者所需功率太高。代碼轉(zhuǎn)換需要占用很大的處理性能資源，即使對(duì)于具有強(qiáng)大CPU的桌面電腦來(lái)說(shuō)也是如此，往往余留下的CPU資源對(duì)于處理其他任務(wù)來(lái)說(shuō)非常有限。例如，當(dāng)前MPEG-2內(nèi)容相當(dāng)豐富，但是電池供電的手持設(shè)備并不能播放這些未經(jīng)代碼轉(zhuǎn)換的內(nèi)容，因?yàn)檫@些內(nèi)容占用太多的處理器資源。

　　AMD Au1200處理器設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)考慮了系統(tǒng)級(jí)芯片的固有特性，特別是支持低成本高性能的手持多媒體播放器。設(shè)計(jì)目標(biāo)要求設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)出低功率/高性能的單芯片方案，它不需要PC(或其它設(shè)備)進(jìn)行內(nèi)容的代碼轉(zhuǎn)換。這種方案必須支持MPEG-2、MPEG-4、WMV9、H.263和DivX的D1視頻解碼，能擴(kuò)展到1,024×768。運(yùn)行特性必須滿足在進(jìn)行多媒體播放應(yīng)用時(shí)大約300mW@400MHz的性能。這種解決方案必須提供在標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)發(fā)環(huán)境中的一種簡(jiǎn)單編程模型，避免了DSP的復(fù)雜性，提供足夠的應(yīng)用性能余量，能支持更好的用戶體驗(yàn)。另外還必須保持小的物理尺寸。

圖1：Au1200處理器和其硬件組成模塊框圖。

　　媒體加速引擎

　　高質(zhì)量MPEG/WMV視頻內(nèi)容解碼的運(yùn)算需求超過(guò)了低功率/高性能處理器的性能，因此AMD設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了一種能解碼流行的基于塊的視頻格式的硬件加速單元。

　　去除代碼轉(zhuǎn)換步驟很有意義，這樣可以將開(kāi)發(fā)精力用在滿足解決視頻解碼上。因?yàn)榱餍械腗PEG/WMV9/H.263每種格式代表一種建立完善的標(biāo)準(zhǔn)，這些標(biāo)準(zhǔn)還能用作實(shí)際的測(cè)量基準(zhǔn)，能對(duì)成功的全尺寸全幀速率視頻的重現(xiàn)進(jìn)行測(cè)量。

　　媒體加速引擎與MIPS32處理器內(nèi)核進(jìn)行匹配，是一種低功耗、低成本的硬件解決方案，不再需要任何的內(nèi)容代碼轉(zhuǎn)換。在視頻解壓縮的過(guò)程中，內(nèi)核處理器只需要將可變長(zhǎng)解碼(VLD)數(shù)據(jù)傳遞到媒體加速引擎(MAE)。

　　MAE自動(dòng)執(zhí)行反量化、直接余弦逆變換、運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償、WMV9疊加平滑處理和數(shù)據(jù)塊解體處理、色彩空間變換、縮放以及過(guò)濾任務(wù)，這些一般會(huì)占用很大部分的CPU時(shí)間。這種分工不僅使內(nèi)核從完全解碼壓縮的視頻工作中解脫出來(lái)，還額外增加了MAE的多用性。因?yàn)镸AE的運(yùn)行是依據(jù)從內(nèi)核得到的VLD數(shù)據(jù)，Au1200處理器非常適合對(duì)多種基于塊的視頻格式解碼

　　保持高的帶寬和小的物理尺寸

　　MAE/內(nèi)核處理器系統(tǒng)級(jí)芯片解決了流行視頻格式解碼能力的初始問(wèn)題。然而，為滿足PMP使用模式對(duì)低功耗的需求以及為了保持必要的帶寬、小的物理尺寸以及因此更低的開(kāi)發(fā)成本，還有很多工作需要做。。

圖2：Au1200處理器內(nèi)核/MAE視頻解壓縮。

　　以下架構(gòu)和功能塊擴(kuò)充了Au1200內(nèi)核處理器的功能。其中一些加速了視頻解碼處理、增加了應(yīng)用性能余量，一些則支持內(nèi)容的可訪問(wèn)性，另一些確保了與盡可能多外圍器件的兼容性。

　　1. 可伸縮的統(tǒng)一存儲(chǔ)器架構(gòu)；

　　2. DDR控制器和視頻子系統(tǒng)存儲(chǔ)器架構(gòu)；

　　3. 基于描述符的DMA控制器；

　　4. 一個(gè)相機(jī)接口模塊；

　　5. LCD控制器；

　　6. 一個(gè)靜態(tài)總線控制器；

　　7. 加密引擎；

 

圖3：基于Au1200處理器的PMP數(shù)據(jù)流在不同使用步驟下的流動(dòng)路線。

　　8. 節(jié)電工作模式。

　　與AMD Alchemy系列的其它處理器一樣，Au1200處理器可運(yùn)行Windows CE、Linux和其它操作系統(tǒng)，產(chǎn)生的功耗很低。

　　節(jié)電工作模式

　　Au1200處理器節(jié)電模式有助于滿足PMP使用模式的功率要求。

　　1. 睡眠模式

　　睡眠模式是一種低功率使用狀態(tài)，在這種狀態(tài)下，通過(guò)采用DDR自刷新來(lái)保存存儲(chǔ)器內(nèi)容。這需要系統(tǒng)初始化，但是可以通過(guò)保存的狀態(tài)信息來(lái)優(yōu)化。

　　為優(yōu)化睡眠模式來(lái)得到的功耗，在睡眠狀態(tài)下應(yīng)該停止內(nèi)部電源(VDDI)供應(yīng)。睡眠喚醒時(shí)間是可編程的，范圍在5ms、20ms和100ms的VDDI上升時(shí)間內(nèi)。

　　為更快地喚醒，VDDI也可以保持工作狀態(tài)。然而，VDDI漏電流占使用功率的大部分，睡眠喚醒的時(shí)間在5~30us的PLL鎖定時(shí)間內(nèi)。

　　2. 深度睡眠模式

　　深度睡眠模式允許系統(tǒng)斷電。在XPWR32上的獨(dú)立備用電池使年時(shí)間時(shí)鐘(TOY)處于活動(dòng)狀態(tài)，以允許一種周期喚醒機(jī)制。

　　DDR功率管理和LCD控制器節(jié)能模式

　　Au1200處理器支持DDR1和DDR2存儲(chǔ)器功率管理，但是不包括DDR2性能增強(qiáng)協(xié)議。

　　三種可配置的斷電模式支持自動(dòng)的節(jié)能，不需要軟件的干預(yù)：

　　1. 在空閑期間，DDR控制器自動(dòng)地將時(shí)鐘使能信號(hào)(DCKE)拉低。

　　2. 在空閑期間，DDR控制器將自動(dòng)預(yù)充電，并將DCKE拉低，這就將DDR置于“斷電”模式，所有的DDR bank關(guān)閉。

　　3. 在空閑期間，DDR控制器將DCKE拉低，并等待一段指定的空閑時(shí)間。當(dāng)達(dá)到指定的時(shí)間時(shí)，DDR控制器將進(jìn)行預(yù)充電并將DCKE拉低。

　　LCD控制器采用8Kb調(diào)色板RAM幀緩存支持節(jié)能模式，該幀緩存可以加載低分辨率的圖像。在DDR處于自刷新?tīng)顟B(tài)時(shí)，這個(gè)LCD模式將允許在調(diào)色板RAM之外進(jìn)行刷新。通過(guò)在DDR存儲(chǔ)器處于低功率使用狀態(tài)時(shí)允許幀緩存讀取可降低功耗。

　　Au1200處理器和PMP使用模式

　　AMD Alchemy工程師關(guān)注于保持高的可用性，他們開(kāi)發(fā)了一種用戶驅(qū)動(dòng)型的PMP使用模式，具有高質(zhì)量音頻/視頻和快速響應(yīng)的用戶界面。內(nèi)容來(lái)源包括基于網(wǎng)絡(luò)電影發(fā)行業(yè)務(wù)的視頻文件下載，或者是便攜式數(shù)字錄像機(jī)，存儲(chǔ)在IDE驅(qū)動(dòng)器上。

　　在PMP應(yīng)用的這個(gè)案例中，圖3顯示了從內(nèi)容PVR/PC到PMP的不同使用模式(步驟)的Au1200處理器數(shù)據(jù)流框圖。

　　1. 通過(guò)USB2.0將多媒體內(nèi)容從個(gè)人錄像機(jī)或者PC轉(zhuǎn)移到PMP上的IDE驅(qū)動(dòng)器以實(shí)現(xiàn)便攜式觀看；

　　2. DDMA控制器從IDE驅(qū)動(dòng)器讀取多媒體內(nèi)容(MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、DIVX3/4/5和WMV9)，并將壓縮視頻數(shù)據(jù)寫(xiě)入到DDR存儲(chǔ)器中；

　　3. Au1內(nèi)核從DDR存儲(chǔ)器上讀取壓縮的視頻，并將宏塊數(shù)據(jù)寫(xiě)回到DDR存儲(chǔ)器；

　　4. MAE硬件讀取DDR存儲(chǔ)器，將視頻解壓縮成RGB，并將RGB顯示數(shù)據(jù)寫(xiě)入到DDR存儲(chǔ)器；

　　5. LCD控制器從緩沖器中取數(shù)據(jù)以顯示。

　　亞訊PMP整體設(shè)計(jì)方案

　　亞訊科技目前開(kāi)發(fā)了10種類型的PMP方案分別是：

　　1. 亞訊100―純粹的MP4

　　2. 亞訊200―MP4+GPS

　　3. 亞訊300―MP4+DVB-T/DVB-H+移動(dòng)電視

　　4. 亞訊400―MP4+DC+DV+電視/DVD節(jié)目錄制

　　5. 亞訊500―MP4+收音機(jī)+錄音

　　6. 亞訊600―MP4+IP電話+藍(lán)牙

　　7. 亞訊700―MP4+PDA

　　8. 亞訊800―MP4+網(wǎng)絡(luò)游戲

　　9. 亞訊900―MP4+無(wú)線上網(wǎng)和無(wú)線收發(fā)EMAIL

　　10. 亞訊1000―MP4+GPS+移動(dòng)電視+數(shù)碼相機(jī)+數(shù)碼攝象機(jī)+電視節(jié)目錄制+IP話+PDA+網(wǎng)絡(luò)游戲+無(wú)線上網(wǎng)和無(wú)線收發(fā)EMAIL

　　亞訊這些整體設(shè)計(jì)方案均采用AMD的AU1200做為主芯片，如前所述，它支持MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4、DIVX3-5、WMV9等視頻格式，以及MP3、MPEG-1、MPEG-2、AC-3、AAC、OGG等音頻格式，所有這些格式都不需要經(jīng)過(guò)電腦轉(zhuǎn)換格式，為用戶省去了一個(gè)大麻煩。顯示分辨率在所有方案中是的，芯片本身直接支持到1,024×768，所以支持4寸、7寸的大屏沒(méi)有問(wèn)題，且支持4寸16:9的TFT LCD。經(jīng)過(guò)實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，這種4寸16:9比5寸4:3的屏在播放電影時(shí)視野被擴(kuò)大了一倍。AU1200的主頻有三種，分別是333MHZ、400MHZ和500MHZ，下一代芯片將達(dá)到600MHZ，采用的是MIPS內(nèi)核，而MIPS比同頻率的ARM9一般要快一些。對(duì)于多媒體圖像處理，特別是游戲功能，CPU的速度一定要快。

圖4：PMP方案亞訊200 (a)和亞訊300 (b)系統(tǒng)組成簡(jiǎn)圖。

　　亞訊200和亞訊300是目前該公司銷量的兩款方案。亞訊200是一款帶GPS功能的PMP，它通過(guò)AU1200自帶的具有OTG功能的USB2.0高速接口連至一個(gè)韓國(guó)JCOM公司的GPS天線接收器，主板里面的硬盤裝有電子地圖，閃存中裝有路由算法，能接收五顆衛(wèi)星的GPS定位經(jīng)度和緯度信息，誤差不超過(guò)10米。然后由軟件計(jì)算路由，在4寸TFT LCD上以1,024×768的分辨率顯示。該系統(tǒng)能實(shí)時(shí)跟蹤道路信息，車走到哪，路標(biāo)圖就能計(jì)算出下一個(gè)路口的信息，為駕駛者導(dǎo)航。亞訊200PMP系統(tǒng)組成簡(jiǎn)圖如圖5。

　　亞訊300是一款帶DVB-T和移動(dòng)電視功能的PMP(見(jiàn)圖6)，即走在路上您可以收看豐富多彩的數(shù)字電視節(jié)目，計(jì)劃采用飛利浦Nexperia SIP與愛(ài)爾蘭都柏林S3公司合作的DVB-H芯片方案。目前做的方案支持DVB-T標(biāo)準(zhǔn)，前端采用Microtune公司的MT2060，它能夠接收48MHZ到860MHZ的頻率范圍，能夠?qū)⑦x擇的頻道轉(zhuǎn)換成標(biāo)準(zhǔn)的30MHz到60MHz的中頻，然后接ST公司的STV0360，它是碼分正交頻分復(fù)用器解調(diào)器，內(nèi)帶A/D轉(zhuǎn)換器，它能從調(diào)諧器中解出MPEG-2 TS流，接著TS流交給AU1200去處理。