基于DSP硬解碼的低成本高清屏媒系統(tǒng)

　　一個(gè)簡(jiǎn)單的ogg播放器的管道如圖3所示，每個(gè)小框代表一個(gè)元素。源元素從文件源讀取數(shù)據(jù)發(fā)往ogg分解器。該分解器把復(fù)合數(shù)據(jù)流分解成視頻數(shù)據(jù)流和音頻數(shù)據(jù)流，然后分別發(fā)往視音頻解碼器。音頻解碼器接收到數(shù)據(jù)后進(jìn)行解碼后把數(shù)據(jù)發(fā)往音箱，視頻解碼器解碼后數(shù)據(jù)發(fā)往顯示，從而實(shí)現(xiàn)視音頻的同步播放。

　　基于DSP硬解碼就是把GStreamer管道中的耗費(fèi)計(jì)算時(shí)間的元素替換成可以用DSP加速的元素。一個(gè)基于DSP硬解碼的管道如圖4所示，與上面的例子的不同在于，視頻解碼元素被替換成了TIViddec，音頻解碼元素被替換成TIAuddec，顯示元素被替換成了TIDmaiVideoSink.

　　OMAP3730通過(guò)GStreamer的組件來(lái)提供基于硬件的視音頻編解碼功能，在數(shù)字視頻、影像、語(yǔ)音和音頻上可以支持H.264、MPEG4/2、H.263、VC1、JPEG、G.711/G.723、MP3、WMA等多種編解碼器。所以對(duì)于OMAP3730支持硬解碼的格式，我們用GStreamer來(lái)播放，對(duì)于不支持硬解碼的格式我們采用Mplayer播放，因?yàn)镸player對(duì)各種格式的兼容性和穩(wěn)定性比GStreamer要好一些。

2 基于DSP的轉(zhuǎn)屏

　　橫屏和豎屏各有優(yōu)點(diǎn)，橫屏符合播放習(xí)慣，豎屏占用的地盤少。Linux系統(tǒng)在嵌入式系統(tǒng)上默認(rèn)是以橫屏的方式啟動(dòng)，要讓系統(tǒng)支持豎屏有兩種方法，一種是系統(tǒng)方法，一種是通過(guò)應(yīng)用軟件的方法。系統(tǒng)的方法可以實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)屏，但是在播放高清視頻時(shí)，由于系統(tǒng)負(fù)載較大容易崩潰，所以我們采用應(yīng)用軟件的方法實(shí)現(xiàn)DSP轉(zhuǎn)屏。應(yīng)用軟件轉(zhuǎn)屏分成播放界面轉(zhuǎn)屏和視頻畫面轉(zhuǎn)屏兩部分。我們的應(yīng)用軟件界面利用QT實(shí)現(xiàn)的，可以通過(guò)設(shè)定系統(tǒng)變量export QWS_DISPLAY=transformed:::rot90:0 實(shí)現(xiàn)界面轉(zhuǎn)屏。視頻畫面轉(zhuǎn)屏又分GStreamer和Mplayer播放兩種情況。對(duì)于GStreamer的播放，我們可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)類似于gsttividresize的轉(zhuǎn)屏元素，將該元素插入到管道中TIViddec和TIDmaiVideoSink之間實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)屏。對(duì)于Mplayer的轉(zhuǎn)屏，可以在Mplayer源碼庫(kù)中vo目錄下新建一個(gè)畫面反轉(zhuǎn)插件，在播放視頻時(shí)通過(guò)命令字“-vo”強(qiáng)制使用畫面反轉(zhuǎn)插件.

　　TI將常用的DSP算法封裝成統(tǒng)一的名為C6Accel的軟件接口供開發(fā)人員調(diào)用。按函數(shù)功能C6Accel又分為信號(hào)處理、圖像處理、數(shù)學(xué)運(yùn)算3個(gè)庫(kù)。其中信號(hào)處理包括傅立葉變換、逆傅立葉變換、自相關(guān)、自相關(guān)、點(diǎn)乘、矩陣乘、FIR濾波、IIR濾波等功能;圖像處理包括sobel邊緣檢測(cè)、直方圖、卷積、相關(guān)度、中值濾波、矩陣運(yùn)算、圖像編碼轉(zhuǎn)換等功能;數(shù)學(xué)庫(kù)主要包含四則運(yùn)算、三角函數(shù)等功能。

　　畫面旋轉(zhuǎn)的本質(zhì)是一個(gè)矩陣轉(zhuǎn)置操作，可以通過(guò)DSP完成。在浮點(diǎn)DSP核上可以通過(guò)硬件實(shí)現(xiàn)矩陣轉(zhuǎn)置的功能，該功能被封裝在函數(shù)C6accel_DSPF_sp_mat_trans里面，可以直接調(diào)用。由于OMAP3730提供的是定點(diǎn)DSP缺少一個(gè)浮點(diǎn)輔助運(yùn)算器，無(wú)法通過(guò)硬件實(shí)現(xiàn)矩陣轉(zhuǎn)置，只能通過(guò)軟件實(shí)現(xiàn)。

3 總結(jié)

　　功耗的ARM對(duì)外設(shè)支持比較全面，但計(jì)算能力較差;基于哈佛結(jié)構(gòu)的DSP計(jì)算能力強(qiáng)大，但對(duì)外設(shè)的支持很弱。本文設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)的基于OMAP3730的低成本高清屏媒系統(tǒng)，能夠充分發(fā)揮可編程C64+DSP的強(qiáng)大計(jì)算功能，兼顧了ARM和DSP的優(yōu)點(diǎn)，在嵌入式數(shù)字視頻領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用前景。

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