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8ES マルチフォーマットオーディオエンコーダ/デコーダ (CoreWorks社 CWda820)

 

 

マルチES・マルチフォーマット・オーディオエンコーダ (CWda820) は高性能・低レイテンシのオーディオエンコーダ・ハードウェアプラットフォームです。いろいろなフォーマットの複数のストリームをデバイス1個だけでエンコーディングできます。システムコアは、FireWorks™ CPUとSideWorksリコンフィギャラブルアクセラレータのグリッドと、共通のI/Oインタフェースから構成されます。
システムにはグローバル制御インタフェースと8本の個別制御インタフェースがあり、プログラムのロード、コマンド発行、ステータス取得などを同時に実行可能です。
CWda820はプログラムメモリとデータメモリを必要としますが、外付けとチップ内蔵両方に対応しています。
業界標準のI/Oインタフェースが複数統合されており、オーディオデータの入出力を並列・シリアル両方でサポートしています。

CWda80はMPEG1/2 Layer I/II と MPEG2/4 AAC LC/HE AAC オーディオフォーマットをサポートするソフトウェア・エンコーダコア(コンパイル済み)です。CWda80はCWda820マルチES・マルチフォーマット・オーディオエンコーダ・ハードウェア上で動作するように設計されています。
CWda80はパラレルAPBまたはシリアルSPIを介してCWda820ハードウェア上のプロセッサにロードすることができます。エンコーダプログラムの設定・実行・監視は,それぞれコンフィグレーション・コントロール・ステータスレジスタファイルから可能です。エンコーディングコマンドセットは起動時ロードプログラムとして、エンコーダの初期化、オーディオフォーマットの選択、I/Oインタフェースの選択、レイテンシの設定、エンコーディングパラメータの設定、エンコーディングの実行・停止、インタラプトマスクの設定などを担当します。

 

 

プラットフォームとソフトウェアの概念図

 

 

 

FPGA実装例

 IPコア
 デバイス
 DDR I/F

 オーディオ

 フォーマット

 最大ES数

 チャンネル設定

 Cwda100 1ES

 エンコーダ

 Xilinx

 XD6SLX75T

 不要

 MPEG 1/2 LayerI/II

 1ES

 1xStereoまたは

 1xDualmono 1xMono

 Cwda 110 1ES

 エンコーダ

 Xilinx

 XC6SLX75T

 16ビットNPI

  HE AAC/AAC  LC

 MPEG 1/2 Layer I/II

 1ES

 1xStereoまたは1xDualmono

Cwda420 4ES

 エンコーダ

 Xilinx

 XC6SLX150T

 16ビットNPI

 HE AAC/AAC LC

 MPEG 1/2 Layer I/II

 4ES

 4xStereoまたは4xDualmono

 1x5.1ch+1x2ch

 Cwda820 8ES

 エンコーダ

 Xilinx

 XC6SLX325T

 32ビットNPI

 HE AAC/AAC LC

 MPEG 1/2 Layer I/II

 8ES

 8xStereoまたは8xDualmono

 2x5.1ch+2x2ch

 

 

CWda820の特徴

  外部メモリをストリームバッファに利用してサイクル精度のレイテンシプログラミングが可能な統合システムコントローラ
  FIFOライクな並列TDMオーディオデータ入出力インタフェース8本、フレーム開始・チャンネル開始のフラグ対応。エンコーディングパラメータは対応フレームと一緒に入出力
  APB・SPIスレーブインタフェースは起動ローディングとコンフィグレーション・コントロール・ステータスレジスタへのアクセス用
  8ペアのAES3/SPDIF, シリアルTDM/I2Sオーディオデータ入力インタフェース (オプション)
  開発中はシステムデバッグ用にRS232インタフェースが利用可能。外部メモリアクセステストも可能。
  サードパーティAMBA-AXI外部メモリコントローラへのマスタ・インタフェース
  XILINX-NPI外部メモリコントローラへのマスタ・インタフェース
  リコンフィギャラブル・アクセレータと外部メモリ又はI/O間の高速双方向性データ通信を行うDMAコントローラ内蔵

 

 

CWda80の特徴

  MPEG1/2 Layer-I/II, MPEG2/4 AAC LC および HE-AACはFraunhofer IISの高品質ソフトウェアを採用しており、ISO/IEC 11172-3, ISO/IEC 13818-7, ISO/IEC 14496-3 および日本のARIB規格をサポート
 

MPEG 1/2 Layer I/II:

チャンネルモード: mono, dual mono, stereo, joint-stereo低い動作周波数

サンプルレート: Fs = 16, 22.05, 24, 32, 44.1, 48 kHz

ビットレート: MPEG-1 Layer I/II および MPEG2 LSF Layer I/II 規格に準拠

入力PCM解像度: 16~24ビット /サンプル

エンコーディング遅延: 1フレーム

 

AAC LC / HA AAC

チャンネルモード: Mono, dual mono, stereo, up to 5.1 channels

サンプルレート: Fs = 8, 16, 22.05, 32, 44, 44.1, 48 kHz

Bit Rate: 固定フレームサイズのビットレートコントローラモード、VBRモード、ABRモードをサポート

トランスポートストリームのタイプ: ADTS, ADIF, LATM, LOASおよびrawをサポート

入力PCM解像度: 16ビット/サンプル

エンコーディング遅延: 2チャンネル以内で1フレーム, 3チャンネル以上で2フレーム

     

 

利点

  コマンド・設定・監視を統一されたソフトウェア・インタフェースプロトコルで処理可能
  低動作周波数:80 - 100 MHzでリアルタイム動作
  外部メモリ占有も小さい:
要求外部メモリ容量は1 MB (推計)プログラム・バイナリ