実時間高精細動画像処理プロセッサLSIの研究

实时高清视频处理处理器LSI的研究

• 批准号: 13023203
• 负责人: 吉本 雅彦
• 金额: $ 2.82万
• 依托单位: Kanazawa University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 2001
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2001 至 2002
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-13023203/
• 关键词: MPEG; 画像圧縮符号化; 動画像処理; 低消費電力; プロセッサ; LSI; RISC; 実時間処理

第3世代移動体通信サービスが開始され、携帯電話で動画像通信が可能になった。携帯電話での動画像符号化では、バッテリの制約から低消費電力化が必須技術であるが、今後もっとも注目すべき技術は、低電圧技術を用いた低消費電力かつ高性能なCPUや汎用DSPの上で動画符号化ソフトウエアを構築することである。CPUやDSP上で動画符号化が実現可能になれば、動画符号化の拡張性や将来的なIPとしての再利用性が高まる。一方で、消費電力の観点からは、H/Wベース、専用DSPベースのコーデックに比較して、CPU上でのS/Wベースコーデックの消費電力は増大の傾向にある。したがって、その低消費電力化技術は今後の瞬時処理システム構築における重要な基礎技術であるといえる。本研究の目的は、知的電子携帯システム実現に向けてのキーファンクションともいうべき低消費電力型動画像実時間ソフトウエア処理の開発とそれを実行するための低消費電力VLSIアーキテクチャを提案することである。14年度は、知的電子携帯システム応用に最適な、フォワードアナリシスを用いた動的電源電圧制御型MPEG4アルゴリズムをひきつづき検討し、その詳細化を実施した。また、そのアルゴリズムの画質評価を定量的に実施した。その後、市販のRISC評価ボードを用いたソフトウエア開発を実施するとともに、VDECを活用して動的電源電圧制御型動画像処理プロセッサLSIを設計、試作した。また、評価ボード上で画質を評価するとともに、消費電力低減効果の見積もりを実施し、画像シーケンスに依存して、従来技術より30%-70%の電力低減の見通しを得た。本成果を、CoolChipsVIシンポジウム(平成15年4月)にて発表する。

The third generation mobile communication service has begun, and mobile phone animation communication is possible. Mobile phone animation symbolization is restricted by low power consumption and necessary technology. In the future, attention will be paid to low power consumption and low voltage technology. High performance CPU and universal DSP animation symbolization are constructed. The animation symbolization on CPU and DSP is possible now, the animation symbolization is highly expanded, and the future IP and reuse are highly enhanced. On the one hand, the consumption of power points, H/W settings, DSP settings, CPU settings, power consumption trends increase. Low power consumption technology is an important basic technology for instantaneous processing system construction in the future. The purpose of this study is to develop a new way to realize the low power consumption VLSI technology based on the low power consumption VLSI technology. In 2014, we developed a detailed system for controlling power supply voltage in MPEG4 based on the optimized system for electronic communication. The image quality evaluation of the system is carried out quantitatively. After the market, RISC evaluation system is used to design and test the power supply voltage control type dynamic image processing LSI. For example, if you want to evaluate the image quality, you can reduce the power consumption by 30%-70% The results of this study, CoolChips VI package (April 15, 2015) were developed.

项目成果

川上健太郎, 大平英雄, 深山正幸, 吉本雅彦: "多値電圧制御可能なCPUによるMPEG4コーデックの動的制御低消費電力化の検討"平成14年度電子情報通信学会総合大会予稿集. C-12-C-17 (2002)

Kentaro Kawakami、Hideo Ohira、Masayuki Miyama、Masahiko Yoshimoto：“使用支持多级电压控制的 CPU 的 MPEG4 编解码器的动态控制和低功耗研究”2002 年 C-12-C-17 会议论文集。 2002）

川上健太郎, 大平英雄, 深山正幸, 吉本雅彦: "フィードフォワード型動的電圧制御によるMPEG4低消費電力アルゴリズム"電子情報通信学会技術研究報告. Vol.102No.273. 67-72 (2002)

Kentaro Kawakami、Hideo Ohira、Masayuki Miyama、Masahiko Yoshimoto：“使用前馈动态电压控制的 MPEG4 低功耗算法”IEICE 技术报告 Vol.102No.273 (2002)。

井上淳平, 深山正幸, 吉本雅彦: "動的電圧制御VLSI内蔵型SRAMマクロの電源電圧動作マージン拡大の検討"平成15年度電子情報通信学会総合大会予稿集. C-12-C-15 (2003)

Junpei Inoue、Masayuki Miyama、Masahiko Yoshimoto：“扩展动态电压控制VLSI内置SRAM宏的电源电压工作裕度的研究”2003年IEICE大会论文集（2003年）。

川上健太郎, 金森美和子, 大平英雄, 深山正幸, 吉本雅彦: "A Feed-Forward Dynamic Voltage Control Algorithm for Low Power/High Quality MPEG4 on Multi-regulated Voltage CPU"International Symposium on Low-Power and High-Speed Chips. (2003)

Kentaro Kawakami、Miwako Kanamori、Hideo Ohira、Masayuki Miyama、Masahiko Yoshimoto：“多稳压 CPU 上低功耗/高质量 MPEG4 的前馈动态电压控制算法”低功耗高速国际研讨会​​芯片（2003）

吉本雅彦, 深山正幸, 大平英雄, 川上健太郎: "RISCベース低消費電力動画像圧縮LSIアーキテクチャの検討"特定領域研究「知的瞬時処理複合化集積システム」平成13年度公開シンポジウム予稿集. 149-157 (2002)

吉本雅彦、宫山雅之、大平秀夫、川上健太郎：《基于RISC的低功耗视频压缩LSI架构的研究》特定领域研究《智能瞬时处理复杂集成系统》2001年公开研讨会论文集149-157。