Hi3611媒体处理器详细介绍

HUAWEI TECHNOLOGIES CO., LTD.,Page *,Page *,单击此处编辑母版标题样式,Huawei Confidential,英文标题:32-35pt,颜色: R153 G0 B0,内部使用字体 :,FrutigerNext LT Medium,外部使用字体 : Arial,中文标题:30-32pt,颜色: R153 G0 B0,字体:黑体,英文正文:20-22pt,子目录 (2-5级) :18pt,颜色:黑色,内部使用字体 :,FrutigerNext LT Regular,外部使用字体 : Arial,中文正文:18-20pt,子目录(2-5级):18pt,颜色:黑色,字体:细黑体,配色参考方案：,建议同一页面内不超过四种颜色，以下是13组配色方案，同一页面内只选择一组使用。（仅供参考）,客户或者合作伙伴的标志放在右上角.,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,英文目录标题:35-40pt,颜色: R153 G0 B0,内部使用字体 :,FrutigerNext LT Medium,外部使用字体 : Arial,中文目录标题:35-40pt,颜色: R153 G0 B0,字体:黑体,英文目录正文:28-30pt,子目录 (2-5级) :20-30pt,颜色:黑色,内部使用字体 :,FrutigerNext LT Regular,外部使用字体 : Arial,中文目录正文:28-30pt,子目录(2-5级):20-30pt,颜色:黑色,字体:细黑体,Thank you,Hi3611,媒体处理器培训,2024/9/30,课程内容：,Hi3611,媒体处理器应概述,Hi3611,媒体处理器详细介绍,Page 2,Hi3611媒体处理器概述,高性能、高集成度、低功耗的应用处理芯片,Hi3611,的特点：,ARM,处理器 ,ARM926EJ-S,，最高主频可达,460MHz,；,媒体硬件加速模块 集成硬件音视频编解码器，图形加速引擎；,电源管理单元 提供多路,LDO,、,DC/DC,电源，满足不同应用需要；,低功耗设计 支持智能功耗性能调节；,Hi3611,采用,460 Pins BGA,（,Ball Grid Array,）封装，封装大小为,14mm14mm1.3mm,Page 3,鉴于,Hi3611,具有优良的性能和功耗比，集成度高，特别适用于要求低功耗、高性能、高开放性的消费电子领域，包括但不限于以下应用场景：,智能手机（,Smart Phone,）,个人数字助手（,PDA,）,移动互联网终端（,MID,）,移动个人娱乐设备,GPS,导航设备（,PND,）,移动电视（,Mobile TV,）,其他手持消费电子产品,Page 4,Hi3611,媒体处理器概述,应用示意图：,Page 5,Hi3611媒体处理器详细介绍,介绍如下几方面内容：,SoC,系统,媒体系统,时钟分配,复位,外设接口,存储与启动,低功耗控制,Page 6,Hi3611媒体处理器介绍,SoC,系统,媒体系统,时钟分配,复位,外设接口,存储与启动,低功耗控制,Page 7,处理器 ,ARM926EJ-S,采用,32,位,ARM V5TE ISA,（,Industry Standard Architecture,）、五级流水、内嵌,DSP,指令扩展和,Java,加速、兼容,32,位,ARM,、,16,位,Thumb,和,8,位,Java,指令。,提供,独立的,16KB,ICache,和,16KB,DCache,、,4,路,Set-associate,、,8,字,Cache line,；,DCache,支持,Write-back,和,Write-through,操作。,Cache,支持伪随机或者,Round-robin,替换算法，并可进行配置。,独立,32,位指令和数据,AHB,总线接口，总线工作频率可为系统时钟的整数分频。,包含,MMU,（,Memory Management Unit,），支持,Windows Mobile,、,Windows CE,、,Linux,、,PalmOS,等高层操作系统。,支持,8KB 32-bit,接口片上单口,SSRAM,作为,ITCM,（,Tightly Coupled Memory,）和,8KB 32-bit,接口单口,SSRAM,作为,DTCM,。,使用小端字序模式。,支持快速中断请求,FIQ,（,Fast Interrupt Request,）和一般中断请求,IRQ,（,Interrupt Request,）。,Page 8,支持,JTAG,（,Joint Test Action Group,）调试接口。,支持动态功耗管理和静态功耗管理。,支持动态电压、频率调整。,支持掉电睡眠。,内部总线,符合,AMBA,（,Advanced Microcontroller Bus Architecture,）,2.0,规范。,采用,独立,8,层存储访问,AHB,总线,Matrix,，提升系统总线带宽，提供良好的可扩展性。,支持,低速外设总线,APB,，,总线位宽,32,位,，总线时钟速率和,AHB,时钟同频。,支持显示局部总线，支持显示部件对,EDC,的直接访问。,总线时钟最高频率可达,120MHz,，可以动态调节总线频率、根据业务得到合适的吞吐量，以满足业务和功耗的需求。,可以根据业务改变,8,层总线,SDRAM,访问优先级。,Page 9,Hi3611媒体处理器介绍,SOC,系统,媒体系统,时钟分配,复位,外设接口,存储与启动,低功耗控制,Page 10,媒体系统,Hi3611,多媒体子系统，包括,图像采集, 图像显示输出, 图像编解码加速, 图形加速, 音频处理,适合应用场景：,数码照像、摄像,播放本地音,/,视频,浏览本地图片,多媒体编辑器,视频电话,录音,UI,、视频和游戏硬件加速,Page 11,媒体系统结构图,Display SubSystem,Image Capture Unit,LDI,EDC,On-chip,SRAM,ESI,Audio,ASP,I2S,Audio,Codec,PIDP,Camera IF,SIDP,IRC,Video Pre,Processor,LCD,RGB Intf,Video Codec,Video,Encoder,四层总线,Video Post,Processor,Video,Decoder,M,D,D,R,C,P,M,Graphics Engine,2D,Accelerator,Other,Master,ARM,DMA,ISP,Page 12,媒体系统结构图,Display SubSystem,Image Capture Unit,LDI,EDC,On-chip,SRAM,ESI,Audio,ASP,I2S,Audio,Codec,PIDP,Camera IF,SIDP,IRC,Video Pre,Processor,LCD,RGB Intf,Video Codec,Video,Encoder,四层总线,Video Post,Processor,Video,Decoder,M,D,D,R,C,P,M,Graphics Engine,2D,Accelerator,Other,Master,ARM,DMA,ISP,Page 13,媒体系统结构图,Display SubSystem,Image Capture Unit,LDI,EDC,On-chip,SRAM,ESI,Audio,ASP,I2S,Audio,Codec,PIDP,Camera IF,SIDP,IRC,Video Pre,Processor,LCD,RGB Intf,Video Codec,Video,Encoder,四层总线,Video Post,Processor,Video,Decoder,M,D,D,R,C,P,M,Graphics Engine,2D,Accelerator,Other,Master,ARM,DMA,ISP,Page 14,LCD,连接方式介绍：,1,）,RGB,接口,LCD,作为单屏,Page 15,3,）,RGB,接口,LCD,作为主屏，串行接口,LCD,作为副屏,Page 16,显示控制器,EDC,（,Enhanced Display Controller,）功能结构,Page 17,LCD,显示控制器,LDI,（,LCD Display Controller,）,功能结构,特性：,支持,16bit,和,18bit TFT,（,Thin-Film Transistor,）彩色显示。,输入和输出都支持,RGB565,和,RGB666,两种格式，支持输入格式向输出格式的自动转换。,接口信号为水平同步信号、垂直同步信号、像素时钟、,TFT,屏数据输出有效信号、,18,位像素数据信号。,帧同步信号有效时间、行同步信号有效时间、消隐时间可配置。,帧同步信号、行同步信号、像素时钟有效极性或边沿可配置。,支持的典型分辨率为,320,240,、,240,320,、,640,480,、,480,640,或自定义，最大支持,1024,768,。,支持数据大小端格式。,Page 18,媒体系统结构图,Display SubSystem,Image Capture Unit,LDI,EDC,On-chip,SRAM,ESI,Audio,ASP,I2S,Audio,Codec,PIDP,Camera IF,SIDP,IRC,Video Pre,Processor,LCD,RGB Intf,Video Codec,Video,Encoder,四层总线,Video Post,Processor,Video,Decoder,M,D,D,R,C,P,M,Graphics Engine,2D,Accelerator,Other,Master,ARM,DMA,ISP,Page 19,视频编码器,MPEG-4/H.263/JPEG,编码器均集成于硬件模块,VENC,（,Video Encoder,）,1),MPEG-4/H.263,编码器特性：, 支持,ISO/IEC 14496-2,（,2004,）,Simple Profile,，,Levels0-3,；,Advanced Simple Profile,、,Levels4-5,（,MPEG-4), 支持,ITU-T Recommendation H.263,（,1998,）,Profile 0,，,Levels10-70, 视频图像输入数据格式为,YUV420,Planar,；输出数据格式为,MPEG-4/H.263,原始视频码流, 支持像素分辨率为,96,96,至,640,480,（,VGA,）, 支持颜色分量数据宽度为,8bit, 支持的最大帧率为,VGA30fps, 支持的最大比特率为,8Mbit/s,Page 20,2,）,JPEG,编码器特性：, 支持,ITU-T Recommendation T.81,（,09/92,）,baseline DCT,和,JFIF,1.02 file format, 支持,Huffman,编码，支持,2,个,AC,和,2,个,DC,表, 输入图像数据格式为,Planar YUV420,，输出数据格式为,JFIF 1.02,文,件格式, 支持编码图像的最大宏块数量为,32768,，像素分辨率的步长尺寸为,16,像素（即编码图像的边长必须是,16,的倍数），最大单边边长为,4080,像素（,255,宏块），最大典型分辨率,3264,2560,（,800,万像素）, 颜色分量数据宽度为,8bit, 支持,10,级画面质量控制，范围从,0,级至,9,级,Page 21,视频解码器,MPEG-4/H.263/H.264/VC-1/JPEG,解码器和后处理器集成于硬件模块,VDEC,（,Video Decoder,）中,1,）,MPEG-4/H.263/H.264/VC-1,解码器特性：,-,支持,ISO/IEC 14496-2,（,2004,）,Simple Profile,，,Levels0-5,；支持,Advanced Simple Profile,，,Levels4-5(MPEG-4),支持,ITU-T Recommendation H.263,（,1998,）,Profile0,，,Levels10-70,支持,ISO/IEC 14496/ITU-T Recommendation H.264,（,2003,）,Baseline,Profile,，,Levels1-3,支持,SMPTE 421M,（,2006,）,Simple Profile,、,low,和,medium Levels,（,VC,1,）,-,视频图像输入数据格式为,MPEG-4/H.263,原始视频码流，图像输出数,据格式为,Semi-planar YUV420,。,-,支持,像素分辨率为,48,48,至,720,576,，步长为,16,像素。,-,支持的,最大帧率为,720,57625fps/720,48030fps,。,-,支持的,最大比特率为,8Mbit/s,(MPEG-4,、,H.263),支持的,最大比特率为,12Mbit/s,(H.264),支持的,最大比特率为,10Mbit/s,(VC-1),Page 22,2) JPEG,解码器,-,支持,ITU-T Recommendation T.81,（,09/92,）,baseline,-,输入数据格式为,JFIF 1.02,文件格式，采样格式为,YUV420,或,YUV422,或,YUV400,；输出图像数据格式为,Semi-planar YUV420,或,YUV422,或,YUV400,-,支持解码图像的,像素分辨率为,48,48,至,4672,3504,，像素分辨率的步,长为,16,像素（即解码图像的边长必须是,16,的倍数）,-,支持的,最大数据处理速度为,2300,万像素每秒,-,支持,Thumbnails,-,支持,Error Detection,和,Error Concealment,Page 23,3),后处理器,-,支持的,输入数据格式,为,YUV420 Semi-planar,、,YUV420 Planar,、,YUV422 YUYV,（,Packed,）。,-,支持的,输出数据格式,为,YUV420 Semi-planar,、,YUV422 YUYV,（,Packed,）、,ARGB,（包括,ARGB8888,、,RGB565,、,ARGB4444,等）。,-,支持的,输入图像像素分辨率,为：,Pipeline,模式,48,48,至,4672,3504,，,Stand-alone,模式,48,48,至,2048,2048,，像素水平和垂直步长增量各为,16,。,-,支持的,输出图像像素分辨率,为,16,16,至,1920,1080,，像素水平增量步长为,8,，垂直步长增量为,2,。,-,支持缩放功能。,-,放大采用双三次插值算法，水平方向和垂直方向都最大放大,3,倍，水平、垂直放大比可以不同。,-,缩小采用平均算法，最低无限制任意比例图像尺寸,缩放,。,-,不支持一个方向缩小，另一个方向放大。,-,支持,色彩空间转换,，支持,YUV,转成,RGB,，兼容,BT.709,和系数可配置,2,种。,-,支持,Alpha Blending,，可对输出像素数据赋,Alpha,值。,-,支持对比度、亮度、色彩饱和度线性调整。,-,支持,图像,Cropping,。,Cropping,的起始位置、宽度、高度由用户定义。,Page 24,媒体系统结构图,Display SubSystem,Image Capture Unit,LDI,EDC,On-chip,SRAM,ESI,Audio,ASP,I2S,Audio,Codec,PIDP,Camera IF,SIDP,IRC,Video Pre,Processor,LCD,RGB Intf,Video Codec,Video,Encoder,四层总线,Video Post,Processor,Video,Decoder,M,D,D,R,C,P,M,Graphics Engine,2D,Accelerator,Other,Master,ARM,DMA,ISP,Page 25,图形加速器引擎, 支持,16/32bit,像素数据操作,、,支持,555/565/888,像素格式,、支持带有,Alpha,通道的,4444/1555/8888,像素格式, 支持基本,BLT,操作，用户可定义位图块的长度、宽度、,Stride,和像素格,式, 支持的,最大位图尺寸为,1024,1024, 支持,8,8,1bit,、,8,8,8bit,、,8,8,32bit,的刷子，刷子可在水平和垂直方,向上按像素偏移, 支持像素格式之间的转换，输出像素支持位相关算法扩充像素比特,位， 支持抖动算法减少像素比特位, 支持单色矩形填充，矩形,Pattern,填充，,Pattern,支持,1/16/32bit,，大,小,8,8, 支持,SRC,和,DST,之间的,Alpha Blending,，,Mono & Color Transparency,BLT,支持画垂直、水平直线，任意斜率的单线宽直线,Page 26,媒体系统结构图,Display SubSystem,Image Capture Unit,LDI,EDC,On-chip,SRAM,ESI,Audio,ASP,I2S,Audio,Codec,PIDP,Camera IF,SIDP,IRC,Video Pre,Processor,LCD,RGB Intf,Video Codec,Video,Encoder,四层总线,Video Post,Processor,Video,Decoder,M,D,D,R,C,P,M,Graphics Engine,2D,Accelerator,Other,Master,ARM,DMA,ISP,Page 27, 音频信号处理器,ASP,（,Audio Signal Processor,）, 支持,I2S,、,PCM,音频接口。, 输出采样频率支持,44.1kHz,和,48kHz, 支持,5,路数据通道：,PCMTX0,、,PCMTX1,、,PCMTX2,、,PCMPO,、,PCMRX,PCMTX0,、,PCMTX1,、,PCMTX2,数据发送通道，用于,ASP,的播放功能；,PCMRX,数据接收通道，用于,ASP,的录音功能；, 所有输入的音频数据必须,32bit,对齐, 支持音频数据的大小端格式,Page 28,7,、音频驱动器,Audio Codec,CODEC,模拟部分,3.3V,电源供电，数字部分,1.8V,电源供电,2,路高品质的立体声回放,DAC,（,96dB SNR A-Weighted,）和,1,路,Voice,DAC,，,2,路,ADC,用于录音,I2S,和,PCM,兼容的数据输入输出接口,S1,和,S2, 支持,48kHz,、,44.1kHz,、,32kHz,系列的,12,种标准采样率（,8kHz,、,1.025kHz,、,12kHz,、,16kHz,、,24kHz,、,32kHz,、,44.1kHz,、,48kHz,、,64kHz,、,88.2kHz,、,96kHz,、,122.05kHz,）, 模拟混音支持,DAC,或,LINEIN,、,MIC,输入混音, 独立的功放输出增益控制（,42dB,+6dB,，步长,3dB,）, 数字部分提供精确的音量控制，范围,-96dB,0dB,。,3,路模拟,Line in,输入（,1,路差分输入，,2,路可配置为立体声或差分输,入）,2,个,MIC,输入, 支持省电、灵活的关闭模式。,Page 29,Audio Codec,电路结构图：,音频音量设置,Page 30,Hi3611媒体处理器介绍,介绍如下几方面内容：,SoC,系统,媒体系统,时钟分配,复位,外设接口,存储与启动,低功耗控制,Page 31,时钟分配,（,1,）睡眠时钟（,CLKIN_SLEEP - 32.768KHz),-,睡眠模式下芯片时钟源,- Watchdog,和,Timer,的计数时钟,- XCI,的输入参考时钟,- RTC,计数时钟源,- PWM,的参考时钟,- KPC,的扫描时钟,-,输出作为外部器件时钟源,（,2,）晶振时钟,(CLKIN_SYS - 26MHz),- SLOW,模式时，,ARM,子系统的时钟源，,PLL,可以被关断以降低芯片功耗,- PLL,提供时钟源,-,产生,Timer,计数时钟,-,产生分频时钟，作为外部器件时钟源,- UART,、,SPI,、,I2C,、,SIO,、,PMW,的参考时钟,（,3,）备用时钟,(CLKIN_AUX - 100MHz),-,芯片测试时钟输入。,-,调试模式下，旁路片内,PLL,，直接驱动芯片工作,Page 32,（,4,） 外部时钟输出,Hi3611,可以为其它芯片提供多路可独立控制的时钟。 每路时钟可以选择输出,26MHz,整数分频的时钟或者,32.768kHz,时钟,1,路可以分别配置为,PLL,或者,26MHz,时钟的,1,32,分频或者,32.768kHz,。,默认输出,32.768kHz,时钟,时钟产生框图：,Page 33,Page 34,Hi3611媒体处理器介绍,介绍如下几方面内容：,SoC,系统,媒体系统,时钟分配,复位,外设接口,存储与启动,低功耗控制,Page 35,复位,1,、,复位信号,Hi3611,接受外部复位输入（,HRESET_N,），实现芯片全局复位，以满足,特殊应用场景需求并方便调试；,Hi3611,输出复位信号（,RST_N,）供外部使用；,Page 36,2,、,复位类型,开机上电复位,开机上电复位信号由,Hi3611,内部的电源管理单元（,PMU,）产生，不需要外部提,供；,DOC,复位,DOC,复位（,DOC_BUSY_N,）由,DOC,器件给出初始化忙信号（只在使用,DOC,器件时有,效，受,BOOTMODE0,和,BOOTMODE1,管脚控制）；,Watchdog,复位,Watchdog,模块用于监控系统的运行状态,正常情况下系统需要定时设置计数初,值,;,芯片软复位,软件可以在必要时进行芯片软复位。软件写寄存器,SCSYSSTAT,，会引起芯片的,全局软复位,;,注：以上是全局复位，各主要模块都可以由软件独立控制复位，如,VIC,、,RTC,、,TIMER,、,KPC,、,GPIO,、,USB,、,DMAC,、,VENC,、,VDEC,、,LDI,、,EDC,、,ICU,、,XCI,、,GE,、,ESI,、,ASP,、,DDRC,、,MMC,、,PWM,、,UART,、,SPI,等,Page 37,Hi3611媒体处理器介绍,介绍如下几方面内容：,SoC,系统,媒体系统,时钟分配,复位,外设接口,存储与启动,低功耗控制,Page 38,外设接口,Hi3611,提供丰富的数据接口，以支持强大的功能扩展，数据接口包括：,UART,（,Universal Asynchronous Receiver/Transmitter,）,提供,4,个,UART,口，有,4 wire,和,2 wire UART,GPIO,（,General Purpose Input/Output,）,系统线控和功能扩展，,14,组,GPIO,，每组,8,个,GPIO,口,SPI,（,Serial Peripheral Interface,）,提供,3,个,SPI,接口,(master,），其中,1,个具有片选功能,I2C,提供,2,个,I2C,接口,(master,），支持,1.8V,、,2.5V,接口电平,USB,支持,USB1.1 host,、,USB2.0 OTG,KPC,（,KeyPad Controller,）,最大,88,键盘和,2,个滚轮,Page 39,外部接口部分参数列表：,接口类型,接口编号,IO,电压,特性,带宽,中断,UART,UART1,2.5V/1.8V,流控,3.25M,YES,UART2,1.8V/2.5V,流控,3M,YES,UART3,1.8V/2.5V,流控,3M,YES,UART4,2.5V,无流控,115k,YES,SPI1(Master),SPI1,2.5V/1.8V,双向,13M,YES,SPI2(Master),SPI2,片选,1,2.5V/1.8V,双向,12M,YES,SPI2,片选,2,2.5V/1.8V,双向,12M,SPI2,片选,3,I2C(Master),I2C1,2.5V,400K,YES,I2C2,1.8V/2.5V,400K,YES,USB1.1 host,USB11,YES,USB2.0 OTG,USB20,YES,MMC/SD,SD,1.8V/2.5V,4bit,24MHz,YES,SDIO,1.8V,4bit,24MHz,YES,SCI,SCI,2.5V,430K,YES,PWM,PWM,NO,Page 40,Hi3611媒体处理器介绍,介绍如下几方面内容：,SoC,系统,媒体系统,时钟分配,复位,外设接口,存储与启动,低功耗控制,Page 41,存储与启动,1,、存储方案, 提供灵活的外部存储器方案，支持的外接,memory,类型包,括：,NAND FLASH,NOR FLASH,DDR,SDR,MMC/SD, 内部有,BOOT ROM,和,BOOT RAM,BOOT ROM,：存放安全启动与自举的代码，大小,16KByte,；,BOOT RAM,：存放掉电需要恢复的数据，也可以做掉电恢复,的,ARM,启动代码，大小,512Byte,；,起始地址均为,0XFFFF0000,；,Page 42, 存储方案,32/16bit DDR/SDR +,8/16bit,Nandflash,16bit DDR + 16bit,Norflash,16bit DDR/SDR +,Norflash,+,Nandflash,Page 43,2,、启动方式,1,）,3611,支持三种启动方式：,NANDFlASH,启动：芯片,NANDC,控制器，支持,SLC,器件；,NORFLASH,启动,BOOTROM,启动：支持自举、,Micro NANDflash,等各种启动方式；,2,）,自举启动：,系统不依赖任何外部存储介质，仅通过,UART,接口工具和,Hi3611,，下载特定代码，启动,USB,，通过,USB,下载映像，并启动系,统；,整个过程不使用,JTAG,、芯片烧录器等外部设备，可灵活进行 研发调试、工厂生产、软件升级，抑或手机维修。,Page 44,Hi3611媒体处理器介绍,介绍如下几方面内容：,SoC,系统,媒体系统,时钟分配,复位,外设接口,存储与启动,低功耗控制,Page 45,低功耗策略,用户可根据实际使用场景降低芯片工作频率，以节省功耗。, 三种工作模式，可以进行动态调节：,NORMAL,系统时钟由,PLL,输出时钟驱动,SLOW, 系统时钟采用,26MHz,晶振时钟,SLEEP, 大部分模块时钟和总线时钟被关闭，只有系统控制器、,Timer,、,RTC,、,KPC,和,GPIO,由,32.768kHz,睡眠时钟驱动,注：在,NORMAL,模式下，还可以动态调节芯片工作频率和电压，,以实现芯片效能和功耗的精细控制。, 对于不需要使用的内部单元，可以暂时关闭其时钟，以降低功耗；, 对于,IO,，可以进行最佳的低功耗的配置，以省电；,Page 46,