Pokročilé architektury počítačů (PAP_11.ppt) Karel Vlček, katedra Informatiky, FEI VŠB Technická Univerzita Ostrava

Karel VlčekPokročilé architektury procesorů 2 Multimediální procesory (MMP) Multimediální procesory jsou procesory pro urychlování výpočtů na několika typech dat: Zpracování grafických úloh Úlohy na datech video formátu Zpracování dat zvukových záznamů (audio) Komunikační úlohy

Karel VlčekPokročilé architektury procesorů 3 Typy úloh řešených pomocí MMP Úlohy 2D i 3D grafiky Dekomprese a dekódování video-signálů pohyblivého obrazu Zpracování komprese obrazu podle standardů MPEG, TV, DVD apod. Zpracování komprese zvuku podle standardů Dolby AC-3

Karel VlčekPokročilé architektury procesorů 4 Typy architektur pro MMP Jednoprocesorové superskalární (výhodou je nižší počet větvení programů) Architektura VLIW (Very Long Instruction Word) Architektura SIMD (Single Instruction Multiple Data) Architektura SIGD (Single Instruction Group of Data

Karel VlčekPokročilé architektury procesorů 5 Klasifikace generací MMP (1. gen.) Charakteristika: 32-bitové datové slovo, schopnost řešit maticové a polynomiální operace MAX - 1 (PA-7100LC firma Hewlett-Packard) VIS (firma SUN) Trimedia (Philips)

Karel VlčekPokročilé architektury procesorů 6 Klasifikace generací MMP (2. gen.) Charakteristika: 64-bitové datové slovo, schopnost řešit maticové a polynomiální operace, mnoho multimediálních funkcí Mpact R, Mpact 2 a Mpact 2 3DVA/3DVD MAX - 2 (64-bit PA-RISC) SH4 (Hitachi) V830R/AV (NEC) TMS320C82 (Texas Instruments)

Karel VlčekPokročilé architektury procesorů 7 MMP pro komunikace Kompresní techniky pro ztrátovou kompresi Slučitelnost standardů NTSC, PAL a SECAM Převody formátů RGB, YUV (slučitelnost s černobílou TV), CMY (formát pro barevný tisk) Korekce nelineární závislosti intenzity (korekce gama) Rozdílné počty řádků v důsledku rozdílného kmitočtu 50 Hz a 60Hz

Karel VlčekPokročilé architektury procesorů 8 MMP pro slučitelnost s TV USA, Japonsko: 525 řádků, 60 půlsnímků/s Jasové vzorky Y = 858 Barevné C b, C r = 429 Evropa: 625 řádků, 50 půlsnímků/s Jasové vzorky Y = 864 Barevné C b, C r = 432

Karel VlčekPokročilé architektury procesorů 9 Parametry TV obrazu Základní parametry pro formát 4:2:2 ITU-R 601

Karel VlčekPokročilé architektury procesorů 10 Parametry TV obrazu Vzorkování pro formáty a) 4:4:4, b) 4:2:2, c) 4:1:1, d) 4:2:0

Karel VlčekPokročilé architektury procesorů 11 Parametry HDTV obrazu

Karel VlčekPokročilé architektury procesorů 12 MMP pro slučitelnost s HDTV USA, Japonsko: 1125 řádků, 60 půlsnímků/s 1035 aktivních řádků Evropa: 625 řádků, 50 půlsnímků/s 1152 aktivních řádků

Karel VlčekPokročilé architektury procesorů 13 MMP pro kódování IVA Signál IVA (Image, Video, Audio) kvantování signálů: Může být prováděno kodérem bez paměti, kdy každý vzorek je kvantován nezávisle Kodérem s pamětí, ve kterém dochází ke kvantování s ohledem na předcházející hodnotu nebo hodnoty

Karel VlčekPokročilé architektury procesorů 14 Literatura: Dvořák, V.: Architektura a programování paralelních systémů, VUTIUM Brno, (2004), ISBN X Dvořák, V., Drábek, V.: Architektura procesorů, VUTIUM Brno, (1999), ISBN Drábek, V.: Výstavba počítačů, PC-DIR, s.r.o. Brno, (1995), ISBN Mueller, S.: Osobní počítač, Computer Press, Praha, (2001), ISBN Pluháček, A.: Projektování logiky počítačů, Vydavatelství ČVUT Praha, (2003), ISBN