高性能多媒體處理技術（瑞薩）

SuperH族（以下簡稱SH）為瑞薩科技單片機中的最高端產品之一，在其高性能得到充分發揮的基礎上，在對應多媒體產品方面的能力也得到了進一步的體現。 面向各種應用需求，SuperH的優勢在于其綜合考慮了功能、功耗、各種成本，并在此之上提供多樣化的解決方案。

■對應多媒體處理
近年來，在數碼照相機、數碼攝像機、汽車導航系統及PND（Portable Navigation Device, 便攜式自動導航系統）等民用設備中，對音頻、視頻、圖像處理等多媒體設備的需求日益增加。控制這些設備性能的關鍵在用于對聲音及圖像的記錄、復制以及轉化的Encode/DeCode數據處理性能,只要遵循數據形式及運算方式的各種既定格式即可使其在設計方面得以實現。如果只是面對電腦，幾乎可以執行所有處理，因此無需在功耗方面考慮過多；但如果是以電池驅動的手機或汽車搭載設備，則必須在考慮處理性能的同時，兼顧功耗及成本問題。

■對應各種應用需求
瑞薩科技開發了各種可對應眾多面向民用設備的產品，尤其在多媒體方面的技術開發上更是傾力而為，這一點從其保有的眾多產品上即可看出。高速大容量的數據處理是多媒體所必需的，因此高端SH族，尤其是SH-4及SH-4A在多媒體的應用中非常廣泛。
就產品而言，可分為擁有多媒體功能的泛用品及以應用為主的專用SoC和系統LSI這兩種。其中泛用品在系統設計上的自由度較高，也就是說，其機能及性能完全依賴設計者本身，尤其容易涉及到軟件設計方面的成本負擔。對應于此，系統LSI在設計的自由度上雖受到限制，卻能使高性能需求得到滿足。瑞薩的現有產品中，針對前一種需求，有充分發揮了SH-4A的超強處理性能的多媒體處理中間件群，可直接減輕用戶在設計方面的成本負擔。針對后一種需求則是在作為手機設備用的SH-Mobile及面向汽車導航系統、PND的SH Navi上，瑞薩也集合了前所未有的眾多產品群。例如SH-MobileR2（SH7723），內置最大工作頻率為400MHz的SH-4A CPU內核，FPU（Floating-point Processing Unit），支持H.264/MPEG-4 AVC，此外還支持MPEG4編碼/解碼、VC-1解碼的多媒體編解碼器視頻處理IP，同時它采用的2D圖形加速器可完成4個頂點的表面繪制、多邊形繪制、線繪制、高功能粗線繪制及消除鋸齒等功能，成為配備了LCD控制器、TS接口及聲音輸入/輸出的系統LSI。

■功能上IP化、平臺化的推進
如果從系統的構成方面來考慮多媒體處理，則可分為主CPU通過軟件處理進行所有數據的Encode/DeCode方式和依靠所搭載的專用Encode/DeCode引擎來使硬件進行各種處理的方式。成效方面，將軟、硬件結合的方式其效果遠大于單純使用軟件或單純使用硬件。在瑞薩提供的應用中，則是將硬件IP和中間件IP分別使用，或是將兩者混合，以提供綜合考慮了性能、功耗以及各種成本的產品。
此外，瑞薩所持有的卓越優勢也體現在實現視頻、音頻、圖形、網絡等技術的高效封裝，進一步推進技術的零件化、IP化上。這也使EXREAL-Media的平臺化進程取得了成功。此后，更確立了將各種功能與應用相結合，以提供可對應各種應用需求的SoC體制。在此，針對音頻、視頻及圖形處理IP為大家進行進一步的介紹。

● SPU(Sound Processing Unit)
作為硬件IP，SPU進一步強化了DSP與數據傳送。具體的說，其構造是由24位的DSP同完成數據輸入輸出的DMAC(Direct Memory Access Controller)共同組成。
其優勢在于SPU由專用硬件構成，耗電量極低，又同時能夠對應WMA、AAC等多種音頻格式。實際上，第二代的SPU (SPU2)現已搭載在SH-Mobile R2等產品中。此外，針對SH-4A、SH-4ADSP等單片機，也擁有能夠對應各種音頻格式的數量豐富的中間件。

● VPU(Video Processing Unit，視頻處理單元)
VPU所具備的優勢體現在可根據針對各種應用及編碼/解碼方式的不同軟件，廣泛使用于從解決方案到由專用硬件構成的應用案例中。同時，能夠協調處理硬件與軟件的VPU，不僅綜合考慮了性能、功率及成本問題，還具備可對應從QVGA到HD分辨率的各種解決方案。VPU的編碼/解碼均采用復數形式，因此無論是在對MPEG2、MEPEG4、H264及VC-1，還是對被國內廣泛采用的AVS，其應用均得到了進一步的推進。

● 圖形引擎
圖形引擎在針對SH-Navi及SH-Mobile上，分別具有可對應3D的高速圖形處理IP。例如用于SH-MobileR的2D圖形處理，根據硬件與軟件的不同組合，最大可比單純使用軟件的處理速度快15倍。在汽車導航系統及PND中有時需要將2D與3D的畫面合成。憑借搭載了最大操作速率600MHz的SH-4A內核的SH7775(SH-Navi II-G)，其裝載的地圖繪制中間件則可使用繪制引擎完成地圖、大樓等二維圖像與三維圖像的同時繪制。