论文部分内容阅读
随着嵌入式处理器的不断发展,多媒体应用在嵌入式平台中得到了广泛的普及。为了带来更好的操作体验,多媒体应用的解决方案也不断的在推陈出新。从最初基于ARM平台,到后来采用ARM+DSP的解决方案,到如今广泛使用的达芬奇技术。嵌入式处理器也从传统的单核发展到异构双核甚至多核处理器。可以预见的是随着高性能嵌入式处理器的不断推出,多媒体应用在嵌入式平台下将会有着无与伦比的前景。本文针对传统嵌入式视频编码应用分辨率(320×240)低下的问题,在搭载了异构双核处理器的达芬奇平台下对H.264算法的高分辨率(640×480)编码进行优化和实现以及xDM封装。最后以此为基础,在达芬奇应用开发框架下实现了一个基于达芬奇技术的视频编码应用实例。硬件部分本文选用TI公司设计的一款集成了ARM和DSP芯片的异构双核开放式多媒体应用平台-OMAP3730开发平台。OMAP3730综合了两大嵌入式处理器的优势。嵌入式系统不仅能够做高速运算,同样可以运行Linux, winCE等主流嵌入式操作系统。本文首先在对H.264算法和DCT整数变换的研究基础上,在达芬奇平台上的实现了H.264编码算法,之后在达芬奇平台上对H.264算法进行了多方面的优化,提升编码效率,最终能够实现高分辨640×480的流畅编码(16fps)。采用了3种优化策略,指令级优化、缓存优化以及编译器选项优化。其中指令级优化包括整体代码优化以及对于H.264中的DCT变换进行线性汇编优化。优化完成后进行编码测试,测试效果良好。之后进行对H.264编码算法进行xDM封装。封装后的H.264编码器可以用来实现多种达芬奇平台下的视频编码应用,例如基于达芬奇平台的嵌入式视频监控系统、视频播放器、视频通话系统等。最后为了测试H.264的高分辨率编码效果,实现了一个基于达芬奇技术的H.264高分辨率编码应用实例—一个简单的嵌入式视频监控系统。实现过程中研究了xDM多媒体算法标准、多媒体编解码引擎和多媒体编解码服务器等理论。在底层驱动和Linux系统裁剪和定制的基础上,在ARM端配置H.264视频编解码引擎,在DSP端配置H.264视频编解码服务器；使用ARM进行对DSP进行远程调度,在DSP完成H.264视频处理运算。最终,在Linux系统上完成上层应用软件并且使用Qt完成系统界面开发,实现了视频监控系统的基本功能,测试结果表明编码效果良好。整个应用实例的实现过程对于达芬奇应用开发的实践有一定的参考价值。