[发明专利]一种基于可重构技术的MPEG2亮度插值的实现方法

权利要求书

1.一种基于可重构技术的MPEG2亮度插值的实现方法，包括以下步骤：

首先，进行算法分析，根据MPEG2亮度插值的定义设计出DFG，得到算法的数据传输需求；

其次，根据算法分析的结果和可重构阵列的架构，对数据流图进行分割和映射，设计出最优的数据传输的方案和并行执行模式；

然后，根据上面两步的结果，利用配置工具，生成可重构阵列的配置字；

最后，通过ARM处理器将配置信息载入到可重构阵列的配置信息存储器中，以此将可重构阵列配置成为一个专用于执行MPEG2亮度插值的加速模块。

2.根据权利要求1所述的一种基于可重构技术的MPEG2亮度插值的实现方法，其特征是，所述根据MPEG2亮度插值的定义设计出DFG，具体如下：

计算行和列的1/2像素插值的DFG是一致的，有2个节点，要得到1个插值点的样本值，需要输入2个整数样本值，做1次加法和1次移位；

计算中间的1/2像素点的插值的DFG有4个节点，要得到1个插值点的样本值，需要输入4个样本值，做3次加法和1次移位。

3.根据权利要求1所述的一种基于可重构技术的MPEG2亮度插值的实现方法，其特征是，所述对数据流图进行分割和映射，具体是指：可重构阵列有64个计算单元，计算1个行或列的1/2像素样本值的DFG有2个节点，对DFG进行扩充，映射到64个节点，即可以并行计算出32个行或列的1/2像素样本值，由于需要相邻块的整数像素点样本值以及整数像素样本值的复用，1次需要输入个36整数像素样本值，采用按行输入和按列输入的方式，则1次需要输入4行或4列的整数像素样本值，完成1个块数据的行或列的1/2像素插值需要循环2次；

计算中间的1/2像素样本值的DFG有4个节点，对其进行扩充，映射到32个节点，即可以并行计算出8个中间的1/2像素的样本值，由于需要相邻块的整数像素点样本值以及整数像素样本值的复用，1次需要输入45个整数像素样本值，采用按行输入的方式，1次需要输入5行的整数像素点数据，完成1个8×8块数据的中间1/2像素插值需要循环8次；

输入数据，也即8×8块数据存储在SRAM中，可重构阵列开始运行后，将其载入阵列的输入FIFO中，阵列的计算单元从输入FIFO中读入数据进行计算，然后将输出数据写入阵列的输出FIFO中，然后将输出数据写入SRAM的指定位置，然后继续取出下一个输入数据，重复以上过程。

4.根据权利要求1所述的一种基于可重构技术的MPEG2亮度插值的实现方法，其特征是，所述采用的并行执行模式为：第一个计算单元阵列计算行的1/2像素，第二个计算单元阵列计算列的1/2像素，第三个和第四个计算单元阵列共同计算中间的1/2像素，各个计算单元阵列并行执行，没有数据依赖关系。

5.根据权利要求1所述的一种基于可重构技术的MPEG2亮度插值的实现方法，其特征是，所述可重构阵列是通过配置字来控制的。

6.根据权利要求1所述的一种基于可重构技术的MPEG2亮度插值的实现方法，其特征是，所述可重构阵列的配置字，包括：数据的读取和写入模块，计算单元的数据来源和操作码，可配置的模块都有一个配置字的FIFO，运行时从中取出配置字并执行，配置字是一串二进制的数字。

7.根据权利要求1所述的一种基于可重构技术的MPEG2亮度插值的实现方法，其特征是，所述可重构阵列的配置字，以32位为单位，大小与模块的功能有关，可配置部分包括REDL、CEDL、RCA、CEDS、CIDL、REDS、RIDL；配置字通过一个配置工具辅助手工生成，按照上一步得到的结果，得到一系列的二进制文件。

8.根据权利要求1所述的一种基于可重构技术的MPEG2亮度插值的实现方法，其特征是，所述通过ARM处理器将配置信息载入到可重构阵列的配置信息存储器中，具体是指：配置信息存储在片上的ROM或者片外的存储设备中，在系统运行开始时，主核ARM处理器执行系统的初始化程序，这些配置字二进制文件被写入到可重构阵列内专门用于存储配置字的RAM或者FIFO中，然后ARM处理器使能可重构阵列，可重构阵列读取配置字并开始计算，这样可重构阵列就专门用于MPEG2亮度插值，成为一个专用模块。