[发明专利]基于片上网络通信量的H.265编码器建模方法

说明书

本发明公开基于片上网络通信量的H.265编码器建模方法，属于SoC邻域，适用于基于片上网络的视频编码器设计。该方法首先对H.265编码器进行模块划分并得出H.265编码器中各个模块之间的通信量参数模型，然后根据划分后的模块设计ASNoC拓扑结构，接着把划分后的各个模块映射到ASNoC拓扑结构中去，最后通过不断的改变各个模块在拓扑结构中的位置并分析改变后的ASNoC拓扑结构的性能，得到性能最优的映射模型。本发明对基于NoC的H.265编码器设计有更好的平均包延迟，丢包率和面积的减少，应用到SoC设计中可以确保功耗的降低和面积的减少。

技术领域

本发明属于SOC邻域，具体涉及一种基于片上网络通信量的H.265编码器建模方法。

背景技术

随着半导体工艺的提高和SoC技术的不断完善，芯片的特征尺寸已经低于30nm，芯片可集成的晶体管个数可达40多亿个。这就意味着，在一个芯片上可以集成成千上万个IP核，并且这些IP核可以是CPU或者DSP核，IO端口，内存等等。但是随着SoC中包含的IP核数量的不断增加，按照传统的总线结构的方式进行SoC的设计将会面临着存储带宽，互连延迟，功耗和可靠性等方面的巨大挑战。因此，一些研究人员借鉴和参照了计算机网络中的通信思想，提出了一种以通信为核心的SoC设计思想-片上网络(NoC)以解决复杂SoC面临的问题。

在现阶段对于NoC的研究大多数集中在NoC的拓扑结构，路由算法，映射方法等问题。而对ASNoC的研究目的在于解决根据应用的需求来优化NoC的通信设计，从而在具体的应用中来减少各个计算资源之间信息交流的延迟，错误率等问题，从而提升具体应用设计的性能和降低功耗。尽管对于标准的拓扑结构实现简单且容易实现路由算法，但是在ASNoC设计中一种适用于应用需求的拓扑结构对整个系统的影响巨大，所以设计出一种适用于具体应用的拓扑结构和相应的路由需求在ASNoC中是研究的一种关键点。

H.265/HEVC是新一代视频编码标准，继承先前的混合编码框架的同时在编码的效率上面有着极大的提升。对于基于NoC的H.265编码器设计关键点在于设计合适的拓扑结构及在此结构下的路由算法的提出，一个合适的拓扑结构和路由算法不仅可以提升编码的效率而且可以减少面积成本。对于现有的技术去衡量其拓扑结构的性能在于网络是否能避免死锁，活锁等网络流通问题和怎么样得出网络流通中的包延迟，掉包率，降低面积等问题，但是很多研究人员采用基于FPGA的设计方法来进行行为仿真验证的工作量十分的庞大且实现过程复杂。

发明内容

本发明的目的在于提出片上网络通信量的H.265编码器建模方法，通过对H.265编码器进行模块划分后，为各个模块之间的通信量建立参数模型，最后将划分好的各个模块映射到设计的ASNoC拓扑结构中去。本发明应用在基于NoC(片上网络，Network-on-Chip)的H.265编码器设计中，可确保设计出来的ASNoC(专用片上网络，Application-specificNetwork-on-Chip)具有更低的包延迟，丢包率，降低SOC设计的面积和功耗。同时利用参数模型进行性能分析，降低了开发和设计的周期和成本。

本发明通过如下技术方案实现：

基于片上网络通信量的H.265编码器建模方法，包含步骤：

(1)分析H.265编码器的编码流程框图，并进行模块划分和为划分后的各个模块之间的通信量建立参数模型；

(2)根据(1)中划分后的模块为H.265编码器设计ASNoC(专用片上网络，Application-specific Network-on-Chip)拓扑结构，并将各个模块映射到ASNoC拓扑结构中去；

(3)根据(2)中的结果，选定相应的参数对ASNoC拓扑结构进行性能分析；

(4)改变所述ASNoC拓扑结构中的各个模块的映射位置，重复(3)中的性能分析，得出性能最优的映射模型。