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近年来,通用处理器与嵌入式处理器都形成了多核、硬件加速计算的趋势。异构多核处理器集成结构与性能不同的处理核心,可以提升系统的性能、降低功耗,在智能监控、智能交通等对处理实时性要求高、处理数据量大的嵌入式音视频处理领域中得到了广泛的应用。核间的协作与通信对于发挥异构多核处理器的性能至关重要,本文以嵌入式音视频应用系统为背景,研究高性能TMS320DM8168处理器的异构多核协同工作的机制,并基于多核间的协作设计实现了多路高清音视频处理系统。首先,结合当前的行业热点以及业界对于高清音视频应用系统的需求,分析了嵌入式异构多核处理器在高清音视频应用中的重要性,给出了基于异构多核处理器TMS320DM8168的多核协作音视频处理方案。其次,针对TMS320DM8168中集成的Cortex-A8、DSP和两个M3核,深入研究了其片上各个处理器之间的通信机制,从处理器结构到底层软件的设计层面研究异构多核协作进行音视频处理的方法,设计实现了基于Sys Link和处理器间通信模块的多核协作的软件框架。第三,分析了软件设计中基于Link的软件结构及任务间的通信方法,研究了基于异构多核的V4L2视频采集与显示框架,设计实现了一套多路高清音视频处理系统。系统实现2路1080P 60fps视频的采集、预处理、编码、显示,基于Boa完成系统的控制和音视频的网络传输。第四,研究了异构多核协作的音视频处理方法。完成基于ALSA框架的音频采集并通过DSP核协作进行音频编码,提出了基于字库的多核协作视频OSD叠加方法,完成多核协作的镜头遮挡检测及运动检测的视频处理功能。最后,对基于SysLink的核间通信模块以及多路高清音视频处理系统进行了功能和性能测试。测试结果表明,系统通过高效的核间通信模块协作各处理器核完成了复杂的音视频处理任务,系统运行稳定,各个处理器核负载均衡,对于异构多核处理器在音视频处理中的应用具有较好参考价值。