本文關(guān)鍵詞：DM8168異構(gòu)多核處理器的協(xié)同工作機(jī)制關(guān)鍵技術(shù)研究與應(yīng)用，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：近年來(lái),通用處理器與嵌入式處理器都形成了多核、硬件加速計(jì)算的趨勢(shì)。異構(gòu)多核處理器集成結(jié)構(gòu)與性能不同的處理核心,可以提升系統(tǒng)的性能、降低功耗,在智能監(jiān)控、智能交通等對(duì)處理實(shí)時(shí)性要求高、處理數(shù)據(jù)量大的嵌入式音視頻處理領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。核間的協(xié)作與通信對(duì)于發(fā)揮異構(gòu)多核處理器的性能至關(guān)重要,本文以嵌入式音視頻應(yīng)用系統(tǒng)為背景,研究高性能TMS320DM8168處理器的異構(gòu)多核協(xié)同工作的機(jī)制,并基于多核間的協(xié)作設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了多路高清音視頻處理系統(tǒng)。首先,結(jié)合當(dāng)前的行業(yè)熱點(diǎn)以及業(yè)界對(duì)于高清音視頻應(yīng)用系統(tǒng)的需求,分析了嵌入式異構(gòu)多核處理器在高清音視頻應(yīng)用中的重要性,給出了基于異構(gòu)多核處理器TMS320DM8168的多核協(xié)作音視頻處理方案。其次,針對(duì)TMS320DM8168中集成的Cortex-A8、DSP和兩個(gè)M3核,深入研究了其片上各個(gè)處理器之間的通信機(jī)制,從處理器結(jié)構(gòu)到底層軟件的設(shè)計(jì)層面研究異構(gòu)多核協(xié)作進(jìn)行音視頻處理的方法,設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了基于Sys Link和處理器間通信模塊的多核協(xié)作的軟件框架。第三,分析了軟件設(shè)計(jì)中基于Link的軟件結(jié)構(gòu)及任務(wù)間的通信方法,研究了基于異構(gòu)多核的V4L2視頻采集與顯示框架,設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了一套多路高清音視頻處理系統(tǒng)。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)2路1080P 60fps視頻的采集、預(yù)處理、編碼、顯示,基于Boa完成系統(tǒng)的控制和音視頻的網(wǎng)絡(luò)傳輸。第四,研究了異構(gòu)多核協(xié)作的音視頻處理方法。完成基于ALSA框架的音頻采集并通過(guò)DSP核協(xié)作進(jìn)行音頻編碼,提出了基于字庫(kù)的多核協(xié)作視頻OSD疊加方法,完成多核協(xié)作的鏡頭遮擋檢測(cè)及運(yùn)動(dòng)檢測(cè)的視頻處理功能。最后,對(duì)基于SysLink的核間通信模塊以及多路高清音視頻處理系統(tǒng)進(jìn)行了功能和性能測(cè)試。測(cè)試結(jié)果表明,系統(tǒng)通過(guò)高效的核間通信模塊協(xié)作各處理器核完成了復(fù)雜的音視頻處理任務(wù),系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定,各個(gè)處理器核負(fù)載均衡,對(duì)于異構(gòu)多核處理器在音視頻處理中的應(yīng)用具有較好參考價(jià)值。
【關(guān)鍵詞】：TMS320DM8168 異構(gòu)多核 核間通信 多路高清視頻處理 Sys Link
【學(xué)位授予單位】：南京郵電大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TP332
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 專(zhuān)用術(shù)語(yǔ)注釋表8-9
• 第一章 緒論9-13
• 1.1 研究背景與意義9
• 1.2 異構(gòu)多核處理器研究與應(yīng)用現(xiàn)狀9-11
• 1.3 論文的主要工作11-12
• 1.4 論文的結(jié)構(gòu)安排12-13
• 第二章 異構(gòu)多核的音視頻處理相關(guān)技術(shù)13-23
• 2.1 嵌入式多核處理器13-15
• 2.1.1 多核處理器的結(jié)構(gòu)形態(tài)13-14
• 2.1.2 異構(gòu)多核處理器應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)14-15
• 2.2 異構(gòu)多核DM8168應(yīng)用平臺(tái)15-17
• 2.2.1 TMS320DM8168簡(jiǎn)介15-16
• 2.2.2 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)與應(yīng)用平臺(tái)16-17
• 2.3 達(dá)芬奇技術(shù)17-20
• 2.3.1 達(dá)芬奇技術(shù)簡(jiǎn)介17-18
• 2.3.2 達(dá)芬奇系列異構(gòu)多核處理器18
• 2.3.3 達(dá)芬奇開(kāi)發(fā)環(huán)境18-20
• 2.4 音視頻處理相關(guān)技術(shù)20-22
• 2.4.1 彩色空間與視頻數(shù)據(jù)格式20-21
• 2.4.2 音頻編碼技術(shù)21
• 2.4.3 視頻編碼技術(shù)21-22
• 2.5 本章小結(jié)22-23
• 第三章 DM8168異構(gòu)多核協(xié)同工作機(jī)制23-39
• 3.1 核間通信方案23-24
• 3.2 片上互聯(lián)與核間通信硬件基礎(chǔ)24-30
• 3.2.1 片上互聯(lián)與內(nèi)存映射24-26
• 3.2.2 核間中斷26-29
• 3.2.3 自旋鎖與共享內(nèi)存29
• 3.2.4 復(fù)位與啟動(dòng)29-30
• 3.3 核間通信底層軟件的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)30-36
• 3.3.1 處理器間通信介紹30-31
• 3.3.2 處理器間通信模塊的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)31-34
• 3.3.3 Sys Link的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)34-36
• 3.4 異構(gòu)核間的任務(wù)調(diào)用36-38
• 3.4.1 基于Codec Engine的DSP算法調(diào)用37
• 3.4.2 基于RPE的算法遠(yuǎn)程調(diào)用37-38
• 3.5 本章小結(jié)38-39
• 第四章 多路高清音視頻應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)39-55
• 4.1 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)39-42
• 4.1.1 DVR RDK的軟件框架39-40
• 4.1.2 系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)40-42
• 4.2 任務(wù)間的通信與協(xié)作42-45
• 4.2.1 Link的結(jié)構(gòu)與實(shí)現(xiàn)42-44
• 4.2.2 Link間通信與同步44-45
• 4.3 視頻采集、預(yù)處理與顯示45-48
• 4.3.1 基于異構(gòu)多核的視頻采集與顯示框架45-47
• 4.3.2 視頻的采集與顯示47-48
• 4.3.3 視頻的預(yù)處理48
• 4.4 系統(tǒng)控制與交互模塊48-54
• 4.4.1 系統(tǒng)進(jìn)程間通信49-50
• 4.4.2 系統(tǒng)控制模塊的實(shí)現(xiàn)50-51
• 4.4.3 網(wǎng)絡(luò)控制功能的實(shí)現(xiàn)51-54
• 4.5 本章小結(jié)54-55
• 第五章 基于異構(gòu)多核協(xié)作的音視頻處理技術(shù)實(shí)現(xiàn)55-67
• 5.1 多核協(xié)作的音頻采集編碼55-59
• 5.1.1 多核協(xié)作的音頻處理方法55-57
• 5.1.2 音頻采集57-58
• 5.1.3 音頻編碼58-59
• 5.2 多核協(xié)作的視頻處理方法59-61
• 5.3 中英文OSD的實(shí)現(xiàn)61-62
• 5.3.1 多核協(xié)作的OSD實(shí)現(xiàn)61
• 5.3.2 基于A8核的疊加內(nèi)容處理61-62
• 5.4 運(yùn)動(dòng)檢測(cè)與遮擋檢測(cè)的實(shí)現(xiàn)62-66
• 5.4.1 運(yùn)動(dòng)檢測(cè)與遮擋檢測(cè)模塊的設(shè)計(jì)62-63
• 5.4.2 運(yùn)動(dòng)檢測(cè)與遮擋檢測(cè)算法集成63-65
• 5.4.3 檢測(cè)結(jié)果的處理與顯示65-66
• 5.5 本章小結(jié)66-67
• 第六章 系統(tǒng)調(diào)試與測(cè)試67-78
• 6.1 開(kāi)發(fā)與測(cè)試環(huán)境：67-70
• 6.1.1 硬件平臺(tái)67-68
• 6.1.2 軟件環(huán)境68
• 6.1.3 多核調(diào)試技術(shù)68-70
• 6.2 核間通信測(cè)試70-72
• 6.3 系統(tǒng)功能測(cè)試72-76
• 6.3.1 采集與顯示72-73
• 6.3.2 網(wǎng)絡(luò)交互模塊73-74
• 6.3.3 OSD功能測(cè)試74-75
• 6.3.4 運(yùn)動(dòng)檢測(cè)與遮擋檢測(cè)75-76
• 6.4 系統(tǒng)性能測(cè)試76-77
• 6.5 本章小結(jié)77-78
• 第七章 總結(jié)與展望78-80
• 7.1 工作總結(jié)78-79
• 7.2 展望79-80
• 參考文獻(xiàn)80-82
• 附錄1 攻讀碩士學(xué)位期間撰寫(xiě)的論文82-83
• 附錄2 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研項(xiàng)目83-84
• 致謝84

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