采用可编程的多核处理器SoC体系的CC1100架构设计

    CC1100是第二代数字多媒体处理器，外形如图1所示。

    CC1100采用可编程的多核处理器SoC体系架构设计。主CPU是主频350MHz的超级标量RISC处理器.运行Linux操作系统。它可以每个指令周期执行4条指令，并支持硬件双线程技术。视频编解码工作由3个可编程但不同架构的子处理器(256位的向量处理器，Motion Estimation引擎和Entropy引擎)分阶段协同完成。异构的多DSP架构将复杂的运动图像的处理流程按照其功能和运算复杂度特性分解成多个相对独立的过程，然后用不同架构的处理器去适应和处理运动图像在编解码过程中算法复杂度的变化，平衡性能，灵活性和功耗的矛盾。图2是CC1100的内部结构框架图。

    创新的架构设计使CC1100以较低的主频就能高性能来处理各种格式的视频CODEC。视频显示的后处理以及模拟输出任务由硬件单元完成，它可以支持4个OSD层图像显示叠加，缩放和2D加速。所有内部功能模块的互联由高速DMA通道和内部总线完成。集成的内存控制器支持双通道DDRⅡ-667内存，可以为复杂的视频处理提供足够的存储带宽。CC1100片上集成有PCI—Express，SATA-Ⅱ，USB2.0 OTG和SDIO等外设接口，可以连接网络.高速硬盘，SD卡和便携式USB设备。

    与T1的产品不同在于.T1的DSP发展较早，通用性较强，它可以处理音频、视频、医疗信息、科学运算等数据，TI的DSP视频编解码工作是采用1个通用处理器来完成。通用视频SoC大多采用通用可编程DSP来处理视频，并简单的通过提高主频来保证视频处理需要运算资源。主频的提高会增加PCB设计的复杂度和成本。还有一些低端的视频SoC则完全通过硬件模块处理视频。以牺牲灵活性为代价来换取视频处理所需的性能。

    CC1100的多媒体芯片则是专门针对音、视频和图像应用进行过优化的DSP，针对性强，效率高，并兼容最新网络技术(干兆以太网和802.11n WiFi)。

    CC1100的视频编解码工作由3个可编程但不同架构的子处理器分阶段协同完成。和通用DSP或DSP SoC相比。

    CC1100芯片架构上实现了多种自主知识产权DSP技术创新。它支持MPEG-2，H.264，MPEG-4.2,VC-1,RM，Flash和：MJEPG等多种视频格式的编解码以及转码。支持多倍速视频转码。转码画质可达标清，MPEG-2和JPEG解码可达高清(720p/1080i)和其他格式的编解码和转码画质可达标清(D1)。图3与图4是CCll00多媒体处理芯片的性能参数。CC1100的研发者北京希图视鼎科技有限公司(C2)的成长过程可参考文章：

    目前CC1100主要面向六大领域的应用：高清MPEG-2视频解码、音视频多格式转码、空移电视、智能网络电视、外置式个人数字录像机以及安防系统网络摄像头。

    一、功能特点图5是蓝舰影音研发团队采用CC1100处理器芯片生产的LJAV-DVR(CC)-01网络高清硬盘录放器。整机尺寸13cm×13cm×2.8cm，内置250GB/320GB/500GB 2.5英寸串口硬盘.它具有以下功能特点：

    1.流媒体视频播放：支持绝大部分视频格式如：：MPEG1/2/4，DVD，VOB，VCD，SVCD，AVI，DIVX，XVID，WMV，ASF,MP4,RM，RMVB,TS/DSP/INK/FLV/H264(.mp4,.mov,.avi,.mkv)，VC-1(.wmv,asf), MPEG1/2/4(.ts,.vob,.dat,.mp4,.avi,.divx,.xvid)，WMV7/8/9(.wmv，.asf),FLASH(.flv)视频格式;支持视频格式解码。

    2.音频格式支持：WAV，FLAC，MP3,WMA,OGG,AAC,LRC字幕同步显不。

    3.电子相册：支持图片格式：JPEG,BMF,TIFF,GIF,MJPG,可以幻灯播放，支持旋转，缩放，移动图片。

    4.支持的外部设备：宽带网络，SATA接口的硬盘，USB2.0存储设备，SD卡。支持SATA接口的2.5英寸硬盘.内置容量范围20GB到1000GB。外置不限硬盘容量;硬盘容量任意选择，支持FAT32/NTFS硬盘分区格式。

    5.多接口输出：光纤数字输出。色差信号(720p/1080i，)，复合视频AV输出;.支持数码相机、数码摄像机、DVD与TV音视频等多种信号源输入。

    6.数字电视刻录，DVD级录像质量，高品质还原节目源图像(720×576).采用领先的MPEG-4解码。

    7.一键播放功能：图片，音乐，电影，文档一键播放及管理。

    文件编辑功能：脱离电脑可对文件进行复制，删除操作。

    8.文件固件升级：本产品将继续开发提供新功能，完善新功能。

    二、多种玩法由于LJAV-DVR(CC)-01网络高清硬盘录放器功能强大，影音爱好者有多种玩法。如：

    1.掌上家用录像机：强大的流媒体录放功能是目前任一款家用硬盘播放器与录像机如采用AML7228的RM/RMVB播放器与采用ARM9方案的录像机不能抗衡的;它可以把录像的节目保存在网络硬盘或机内置的硬盘，也可保存在外置的USB存储设备中(如移动硬盘/U盘/SD卡里等等)：并且可以播放存储在网络硬盘与内置的硬盘及外置的USB存储设备的影音文件。由于许多城市已开通了数字电视，所以用机顶盒的音视频输出很方便连接该录放器，再连接电视机，录制电视很方便。

    2.可把该机用于家庭安防。内置的320GB/500GB硬盘可录600/1000小时超长时间的视频节目，而市面上许多家用录像机多装配160GB的硬盘。在家里轻松实现专业的监控录像的功能。通过视频输入端口.与摄像头(带AV输出功能)连接，按遥控器键，转到相应输入源，屏幕即显示拍摄的画面，开启“录像”，将拍摄的监控内容，同步录入硬盘，它为你守护家庭安全。

    3.音乐点唱机。该机可播放WAV/FLAC/MP3等数字音频，CC1100又不用装散热器与风扇。与电脑联网，很易把该机打造为发烧音乐播放器，它集CD拷贝。网上音乐下载于一体。傻瓜式操作，PC式的管理。特别是WAV与无损音频FLAC.可能会吸引音响发烧友的眼球。如图6所示。

    三、固件升级LJAV-DVR(CC)-01机升级固件比较简单，只需在相关网站下载一个升级软件到U盘，再把U盘插到该机的USB口，开机，根据菜单提示是否升级，按确认键即可成为不同特色的机器，而整机硬件不必改动。如：

    1.针对监控领域开发的功能，只需连接USB摄像头与USB键盘。即可完成所有操作。

    2.CC1100强大的编码功能可以实现单芯片同时8通道CIF分辨率的编码(MPEG-4)。同时也支持D1高清分辨率30FPs视频回放，编码和解码的能力也适合视频会议系统。

    3.针对广电行业开发的数字电视与网络电视录像机，嵌入各种数字电视产品的模块，可接收与录制移动数字电视，可录制数百个网络电视台与数干个网络电台。厂家也可把CC1100的主板与便携式显示器集成，真正实现数字电视随时随地看，开发出性价比更高的商品。

    4.CC1100单芯片方案可以轻易在平板(液晶和等离子)电视上集成时移、录制、流媒体和网络功能。

    5.由于CC1100采用高度优化的H264编解码算法，从而可在700kbps~1.2Mbps的码流下。提供FULLD1尺寸DVD画质的播出质量，降低IPTY对网络带宽的要求。可把CC1100开发成为新一代基于公共互联网或专属网的IPTV数字电视机顶盒。可同时支持IPTV各种应用，包括直播。频道时移回看，点播和其他互动增值业务。在无线网络连接上，数字电视机顶盒可采用外置独立无线网卡，能够解除家庭宽带网布线的麻烦，与家庭无线路由器相接。

    可在家庭中的任何地方。如客厅、卧室和餐厅收看电视。

    6.在具备以上所有功能的基础上还可以开发出支持有线宽带和WI-FI无线上网。轻松实现P2P网络电影等媒体下载、网络浏览、网络聊天等IP机顶盒的新功能，真正享受网络时代带给我们的无穷魅力。

    7.开发出带有液晶屏显示的便携式网络媒体录放器，随时随地上网、收发电子邮件、offICe文档输入和编辑、QQ或MSN聊天、看电影、打游戏等不再是梦想。

    8.C2的第3代产品：在具备以上所有功能的基础上。增加真正的全高清1080p的解码。标准高清接口HDMI输出。

    9.由于是国产芯片。其供货渠道与售价比国外芯片更有竞争力，它可以和各种车载电子、安防监控等电子产品的系统整合，逐步扩大并最终形成一个强大的产业群。