[发明专利]一种视频编码芯片架构等效硬件复杂度及性能估计系统

摘要

本发明公开一种视频编码芯片架构等效硬件复杂度及性能估计模型，从静态硬件资源消耗和芯片工作时能量资源(功耗)消耗入手，分析逻辑门、片上SRAM、访存带宽、吞吐等硬件性能参数和资源消耗(硬件和能耗)之间关系，构建反映流水算法和硬件架构复杂度的资源消耗模型。将硬件资源和能量资源消耗映射为等价货币量，构建反映流水算法复杂度的资源消耗模型。基于流水算法模型及流水时序验证模型，在无需硬件描述语言(RTL)设计实现情况下，提出资源消耗模型相关参数的定量估算方法，为资源消耗度量提供支持。

主权项

一种视频编码芯片架构等效硬件复杂度及性能估计模型，其特征在于，所述模型包括：SystemC流水化视频编码算法验证平台，在无需硬件RTL实现情况下，能够快速估算出硬件性能参数，包括逻辑资源消耗性能、SRAM消耗性能、外存总线线宽、系统吞吐性能、硬件逻辑效率、内存访存效率以及外存访存效率七个参数，这些参数能反映视频编码芯片复杂度；RTL流水线时序验证平台，是流水化算法定制优化的前提约束，将不同粒度算法模块抽象为黑匣子，采用SystemC以少量代码在RTL级实现流水线模型描述，具体数据处理模块采用“黑匣子”代替，仅描述各粒度模块启动、停止和完成处理条件；RAM和硬件效率估计模型，基于SystemC流水化视频编码算法验证平台，直接估算出SRAM消耗性能、外存总线线宽、硬件逻辑效率、内存访存效率、外存访存效率五个参数；逻辑门估计模型，采用等效建模方法，基于SystemC流水算法编译代码段的目标代码容量，间接估算逻辑资源消耗性能参数；率‑失真代价估计模型，基于积分面积等效估算方法，估计出平均编码率‑失真编码代价；系统时钟频率估计模型，在Modelsim环境中，进行流水线时序仿真验证，度量各模块对应流水吞吐，得到系统吞吐性能参数；资源消耗模型，包括能量资源消耗模型和硬件资源消耗模型，将反映硬件复杂度的不同量纲的性能参数，映射为硬件资源和能量资源消耗，基于资源消耗的硬件复杂度度量估计模型，解决个目标性能参数之间互相制约、权重难以准确评估问题；复杂度估计模型，基于能量资源和硬件资源消耗模型，估算出视频编码芯片的硬件复杂度；资源消耗效率性能评价模型，基于复杂度估计模型和率‑失真代价估计模型，构建系统的资源消耗效率性能评价模型。