【摘要】：伴隨著數(shù)字技術(shù)的飛速發(fā)展,視頻數(shù)字化的時(shí)代已經(jīng)來臨。數(shù)字技術(shù)正在使人們的視頻體驗(yàn)、傳輸方式、交換方式發(fā)生著深刻的變化。數(shù)字視頻的播放需要有專門的數(shù)字多媒體放映系統(tǒng)。傳統(tǒng)的ASIC (專用集成電路)是針對(duì)特定的需求而設(shè)計(jì)的集成電路,往往限定了器件的用途及功能,面對(duì)不斷變化的多媒體標(biāo)準(zhǔn)與應(yīng)用,很難滿足多功能、低成本、高靈活性的要求。 但是,達(dá)芬奇(DaVinci)技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展,使上述的一切發(fā)生了根本性地改變。以雙核處理器TMS320DM6446為核心的數(shù)字視頻開發(fā)平臺(tái),為我們提供了一個(gè)很好的硬件解決方案,基于DaVinci技術(shù)的軟件框架結(jié)構(gòu),為視頻的研發(fā)提供了高效的軟件開發(fā)方法。文中首先介紹了高集成度數(shù)字視頻處理芯片(TMS320DM6446)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn),并結(jié)合實(shí)際應(yīng)用中的需要,以處理器TMS320DM6446為核心,在借鑒北京達(dá)盛科技公司EL-DM6446達(dá)芬奇開發(fā)套件基礎(chǔ)上,給出了數(shù)字多媒體播放器硬件系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)方案,同時(shí)對(duì)硬件系統(tǒng)的各個(gè)模塊的功能進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。主要包括：DDR2模塊、Flash模塊、ATA控制器模塊、視頻處理子系統(tǒng)、以太網(wǎng)媒質(zhì)訪問控制器模塊以及UART控制器模塊。雙核處理器DM6446的ARM核運(yùn)行Linux操作系統(tǒng),為應(yīng)用程序的開發(fā)提供了良好的系統(tǒng)調(diào)度；DSP核具有的高效處理速度,極大地增強(qiáng)了音視頻的解碼能力。因此,以DM6446為核心的數(shù)字視頻硬件開發(fā)平臺(tái)是我們實(shí)現(xiàn)數(shù)字多媒體視頻播放系統(tǒng)的首選。 本論文重點(diǎn)研究的是“基于DM6446的數(shù)字多媒體播放系統(tǒng)”的軟件部分的開發(fā)工作,主要是為了解決數(shù)字電影終端放映設(shè)備的迫切需求問題,首先在以TMS320DM6446雙核處理器為核心的硬件開發(fā)平臺(tái)上,構(gòu)建了嵌入式Linux操作系統(tǒng),搭建了DaVinci軟件開發(fā)環(huán)境,利用DaVinci高層Linux的支持、標(biāo)準(zhǔn)化的API以及產(chǎn)品化的底層驅(qū)動(dòng)器,通過Codec Engine執(zhí)行框架,完成了數(shù)字多媒體解碼器的開發(fā),實(shí)現(xiàn)對(duì)不同格式音視頻文件(MPEG-2、MPEG-4、H.264、AAC、MP3、G.711)的解碼,通過系統(tǒng)的模擬接口輸出,在視頻輸出屏上在線顯示,解碼分辨率可以達(dá)到720×576。同時(shí),為了保證數(shù)字視頻的安全性,避免視頻數(shù)據(jù)被非法竊取或惡意篡改,本文在達(dá)芬奇硬件開發(fā)平臺(tái)上移植了AES-128高級(jí)對(duì)稱加密算法,并以MPEG-2視頻為例,通過分析其視頻流結(jié)構(gòu)以及幀間編碼方式,研究了不同安全級(jí)別下的MPEG-2視頻系統(tǒng)的加密方案,并從AES-128算法本身的結(jié)構(gòu)特性以及TMS320DM6446雙核處理器特點(diǎn)兩方面,采用四種不同的優(yōu)化策略對(duì)AES-128加密算法進(jìn)行優(yōu)化,使其滿足實(shí)時(shí)性的要求。最后,在解碼的同時(shí),使用私有密鑰對(duì)已加密的視頻進(jìn)行解密,保證了數(shù)字視頻的無損實(shí)時(shí)播放。
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：TN946;TP368.12
【圖文】：

定時(shí)器0和1都是通用定時(shí)器，可以編程為64bit模式、雙32bit無式或者雙32bit鏈接模式。定時(shí)器2只能作看門狗定時(shí)器使用。包括10/looMbPs以太網(wǎng)(EMAC)，支持IEEE802.3標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議，具有媒體獨(dú)立(Mll)。包括音頻串口，支持AC97、115音頻模式及AIC12標(biāo)準(zhǔn)語音編解碼接口。包括帶有2個(gè)片選的高速同步串行輸入/輸出端口(SPI)，允許具有可編程長(zhǎng)度bit)的串行位流;主從模式的內(nèi)部集成電路(IZC總線)。0)具有A衛(wèi)叼八J八衛(wèi)I主機(jī)控制器模塊(DE控制器)，可以用來訪問大多數(shù)數(shù)據(jù)存音頻器件。1)具有71個(gè)復(fù)用GpIO及3個(gè)pWM(脈沖寬度調(diào)制)輸出。2)芯片為361腳BGA封裝，引腳間距為o.smm，o.ogum、6級(jí)eMOsl藝。3)具有3.3V、1.8V、1.2V的內(nèi)部電壓。MS320DM6446處理器的功能結(jié)構(gòu)框圖如圖2.1所示:

DDRZSDRAM可以用來緩沖視頻輸入圖形數(shù)據(jù)，作為OSD的緩沖器，存儲(chǔ)ARM和DSP代碼;通過戶a人接口，外接大容量的硬盤，存儲(chǔ)系統(tǒng)的文件系統(tǒng)及大量的音視頻文件。2.2ARM子系統(tǒng)ARM子系統(tǒng)采用ARMv5TEJ(32/16bit)指令集的ARM926EJ一S內(nèi)核CPU，是采用管道化流水線的32bitRISC處理器，工作頻率高達(dá)297MHz，同時(shí)配備Thumb擴(kuò)展。ARM926EJ一S采用小端對(duì)齊模式，它能夠處理32bit或16bit的指令和sbit、16bit、32bit的數(shù)據(jù)，且通過使用協(xié)處理器CP15和保護(hù)模塊使體系結(jié)構(gòu)得到增強(qiáng)，并提供數(shù)據(jù)和程序內(nèi)存管理單元(MMu)[sJ。MMu具有兩個(gè)64項(xiàng)的轉(zhuǎn)換旁路緩存器(TLB)，用于指令數(shù)據(jù)流，每項(xiàng)均可映射存儲(chǔ)器的段、大頁、小頁。為了保證內(nèi)核周期的存取指令和數(shù)據(jù)，提供獨(dú)立的16kB指令Caehe和skB數(shù)據(jù)Caehe，指令和數(shù)據(jù)Caehe均通過VIVT四路連接。另外還有一個(gè)寫緩沖用來提升內(nèi)核性能，其緩沖數(shù)據(jù)容量高達(dá)17kB。ARM子系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖如圖2.2所示。

+內(nèi)部存儲(chǔ)空間采用二級(jí)緩存(Cache)結(jié)構(gòu)，一級(jí)Cache空間分為獨(dú)立的程序P)和數(shù)據(jù)空間(LID)。它們又可以設(shè)置為普通存儲(chǔ)空間(LlSRAM)和高速he)空間。二級(jí)Cache空間同樣可以設(shè)置為普通存儲(chǔ)空間(LZSRAM)和高間。RAM和高速緩存的設(shè)置及各內(nèi)部存儲(chǔ)空間之間的通信由下列控制器控制:序存儲(chǔ)器控制器(progamMemoryeontroller，PMe);數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器控制器(DataMemoryController，DMe);通用存儲(chǔ)器控制器(unifiedMemoryeontroller，uMe);外部存儲(chǔ)器控制器(ExtemalMemoryeontroller，EMe)。+TM存儲(chǔ)空間結(jié)構(gòu)如圖2.4所示。

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 ;威強(qiáng)推出全頻數(shù)字多媒體廣告機(jī)解決方案[J];軟件;2010年Z1期

2 朱漢斌;;網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下音樂院校圖書館專業(yè)音像欣賞室的設(shè)計(jì)與建設(shè)淺析[J];音樂創(chuàng)作;2011年04期

3 丁瓊;;廣域數(shù)字多媒體信息發(fā)布系統(tǒng)的安全機(jī)制研究[J];機(jī)械與電子;2010年S1期

4 ;新產(chǎn)品速遞[J];集成電路應(yīng)用;2011年08期

5 ;業(yè)界動(dòng)向[J];出版參考;2011年18期

6 曹杰;劉曉強(qiáng);楊根興;蔡立志;劉振宇;;信息發(fā)布系統(tǒng)中TS over IP穩(wěn)定傳輸?shù)难芯颗c應(yīng)用[J];計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件;2011年08期

7 聶銘瑋;;數(shù)字多媒體音頻新技術(shù)的發(fā)展研究——MPEG標(biāo)準(zhǔn)音頻編碼系統(tǒng)[J];北華航天工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào);2011年04期

8 ;區(qū)域動(dòng)態(tài)[J];集成電路應(yīng)用;2011年08期

9 李黎;阮留照;;一種合理的數(shù)字水印相似度評(píng)價(jià)公式[J];杭州電子科技大學(xué)學(xué)報(bào);2011年03期

10 ;[J];;年期

相關(guān)會(huì)議論文 前9條

1 丁瓊;;廣域數(shù)字多媒體信息發(fā)布系統(tǒng)的安全機(jī)制研究[A];2010年西南三省一市自動(dòng)化與儀器儀表學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C];2010年

2 李雙;戚金清;王兢;李孟響;;基于DM6446雙核協(xié)同工作的電子穩(wěn)像系統(tǒng)設(shè)計(jì)[A];第九屆全國(guó)信息獲取與處理學(xué)術(shù)會(huì)議論文集Ⅰ[C];2011年

3 李蕾;劉云海;;AVS編解碼器在達(dá)芬奇平臺(tái)上的優(yōu)化[A];全國(guó)第一屆嵌入式技術(shù)聯(lián)合學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2006年

4 沈煥生;;基于DM6446的嵌入式現(xiàn)場(chǎng)取證系統(tǒng)設(shè)計(jì)[A];2008通信理論與技術(shù)新進(jìn)展——第十三屆全國(guó)青年通信學(xué)術(shù)會(huì)議論文集（上）[C];2008年

5 王澤輝;;基于三維隨機(jī)置亂變換的多媒體公鑰加密技術(shù)[A];中國(guó)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)進(jìn)展2008--第七屆中國(guó)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)大會(huì)論文集[C];2008年

6 戚華飛;李蕾;樓佳佳;劉云海;劉濟(jì)林;;基于DM6446的AVS數(shù)字電視機(jī)頂盒設(shè)計(jì)[A];全國(guó)第一屆信號(hào)處理學(xué)術(shù)會(huì)議暨中國(guó)高科技產(chǎn)業(yè)化研究會(huì)信號(hào)處理分會(huì)籌備工作委員會(huì)第三次工作會(huì)議�？痆C];2007年

7 柯明君;涂丹;;基于DM6446平臺(tái)的5/3小波變換算法的優(yōu)化方法[A];中國(guó)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)進(jìn)展2008--第七屆中國(guó)計(jì)算機(jī)圖形學(xué)大會(huì)論文集[C];2008年

8 黃雅玲;徐凡;蔡明君;;互動(dòng)科技結(jié)合浮空立體投影——以“魅風(fēng)威水”作品創(chuàng)作為例[A];經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式轉(zhuǎn)變與自主創(chuàng)新——第十二屆中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)年會(huì)（第四卷）[C];2010年

9 趙勇;;數(shù)字媒體監(jiān)控管理系統(tǒng)在選廠的應(yīng)用[A];2010'中國(guó)礦業(yè)科技大會(huì)論文集[C];2010年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前10條

1 記者 傅燁珉;后世博時(shí)代,中國(guó)數(shù)字多媒體產(chǎn)業(yè)迎來海外發(fā)展契機(jī)[N];上海金融報(bào);2011年

2 蘇再泉;廈華 三菱 攜手?jǐn)?shù)字多媒體領(lǐng)域[N];中國(guó)高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)導(dǎo)報(bào);2002年

3 高文;高科誠(chéng)華NEC推出數(shù)字多媒體投影機(jī)[N];中國(guó)電子報(bào);2002年

4 曉雅;全球首顆數(shù)字多媒體衛(wèi)星成功發(fā)射[N];人民郵電;2004年

5 鄧中翰　本報(bào)記者 姜靖 整理;十年路,中國(guó)“芯”[N];科技日?qǐng)?bào);2009年

6 張本俊;編解碼技術(shù)：數(shù)字多媒體產(chǎn)業(yè)的核心[N];人民郵電;2002年

7 本報(bào)記者 胡紅軍　中星微電子有限公司董事局主席 鄧中翰 中國(guó)半導(dǎo)體行業(yè)協(xié)會(huì)常務(wù)副理事長(zhǎng) 許金壽;傾聽用戶需求 加快研發(fā)速度[N];經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào);2009年

8 張舵;中星微公司:創(chuàng)新“中國(guó)芯”十年磨一劍[N];經(jīng)理日?qǐng)?bào);2009年

9 本報(bào)記者 甘勃;鄧中翰：下一個(gè)30年要靠新“兩彈一星”[N];大眾科技報(bào);2010年

10 記者 李智鵬;中星微電子加盟MIPI[N];計(jì)算機(jī)世界;2004年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前2條

1 王向展;數(shù)字多媒體接收系統(tǒng)前端關(guān)鍵技術(shù)研究[D];電子科技大學(xué);2010年

2 劉洋;數(shù)字版權(quán)管理中權(quán)限交互與容錯(cuò)認(rèn)證機(jī)制研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2009年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 李雙;基于DM6446的電子穩(wěn)像技術(shù)研究與實(shí)現(xiàn)[D];大連理工大學(xué);2011年

2 胡春林;基于DM6446的嵌入式虹膜識(shí)別系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];電子科技大學(xué);2012年

3 黃亮;基于DM6446嵌入式平臺(tái)的語音增強(qiáng)算法實(shí)現(xiàn)與優(yōu)化[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

4 李想;基于DM6446的嵌入式流媒體服務(wù)器的研究與實(shí)現(xiàn)[D];華南理工大學(xué);2012年

5 田欣;基于S3C2440A的數(shù)字多媒體無線局域網(wǎng)接收端的研發(fā)[D];吉林大學(xué);2010年

6 柴穎;基于DM6446的嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D];暨南大學(xué);2010年

7 邵天雙;基于DM6446的嵌入式近紅外人臉識(shí)別系統(tǒng)[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

8 曾旭;基于DM6446的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)開發(fā)[D];杭州電子科技大學(xué);2012年

9 劉珍;基于DM6446的視頻編解碼實(shí)現(xiàn)與優(yōu)化[D];大連理工大學(xué);2012年

10 劉伊夫;基于DM6446的球團(tuán)粒度檢測(cè)系統(tǒng)研究[D];遼寧科技大學(xué);2011年

本文編號(hào)：2789737