達芬奇技術(shù)介紹

達芬奇技術(shù)介紹第一講：達芬奇技術(shù)總體概述達芬奇技術(shù)（DaVinci）簡言之就是包含有針對數(shù)字音視頻優(yōu)化的基于DSP的系統(tǒng)解決方案，其中有四個基本組成，即處理器、軟件、開發(fā)工具套件和支持，如圖三所示圖三：達芬奇系統(tǒng)構(gòu)成達芬奇處理器是一個單片系統(tǒng)，集成有TI高性能C64+核心DSP和ARM9核心處理器以及視頻前端處理器和視頻加速器，還有非常豐富的外圍設(shè)備，如數(shù)字視頻、數(shù)字音頻、高速網(wǎng)絡(luò)、DDR2高速存儲器、ATA硬盤和多種存儲卡等接口。在軟件方面達芬奇全面支持由底層到高層的軟件系統(tǒng)。達芬奇在嵌入式操作系統(tǒng)方面對Linux的支持極為完善，也有支持WinCE的能力；在數(shù)字視頻、影像、語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；通過多媒體框架結(jié)構(gòu)進行數(shù)字視頻軟件系統(tǒng)的集成，并提供API驅(qū)動程序支持，同時有助于實現(xiàn)處理器間的通信。達芬奇有多種開發(fā)工具套件以滿足各種需求，其中評估模塊和參考設(shè)計將有益于硬件設(shè)計，而數(shù)字視頻開發(fā)平臺和GreenHills開發(fā)工作將對縮短軟件系統(tǒng)集成有很大幫助。達芬奇的支持體系很強大，其中既有來自TI授權(quán)軟件提供商（ASP）的支持，也有更為廣泛的第三方網(wǎng)絡(luò)的支持。所有的數(shù)字視頻類產(chǎn)品都有機會采用達芬奇技術(shù)，這里不僅有眾所周知的產(chǎn)品，如數(shù)碼相機或攝像機、個人媒體播放器、數(shù)字機頂盒、IP可視電話、數(shù)字媒體網(wǎng)關(guān)、數(shù)字視頻服務(wù)器、IP網(wǎng)絡(luò)攝像機、數(shù)字硬盤錄相機等，還有未來創(chuàng)新的數(shù)字視頻，如包含汽車智能視覺在內(nèi)的新產(chǎn)品，當然還有更多的產(chǎn)品有待脫穎而出。在達芬奇技術(shù)研討會上，對第一批達芬奇芯片DM6446/6443的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和應(yīng)用的講解集中在ARM與DSP的高速通信、外圍高速擴展接口的使用、視頻前端處理器(VPSS)的配置、中心交換資源(SCR)的調(diào)度等技術(shù)細節(jié)，并且深入地分析了不同開發(fā)工具的特點和在達芬奇軟件系統(tǒng)開發(fā)中的作用。除了詳實的技術(shù)演講，還有生動的現(xiàn)場演示，例如在DM6446評估板所進行的基于達芬奇的數(shù)字機頂盒的實現(xiàn)。在此可以直觀地看到H.264解碼器的性能，還可以探討以實現(xiàn)屏幕圖文顯示(OSD)的功能和效果。第二講：達芬奇軟件技術(shù)詳解與以往的數(shù)字視頻處理器系統(tǒng)相比，達芬奇的特別之處還在于其強大的軟件系統(tǒng)支持基礎(chǔ)，因此其目標就是力爭加快數(shù)字視頻產(chǎn)品投入市場的時間。當前的數(shù)字視頻產(chǎn)品往往需要支持多種媒體格式，在確定新產(chǎn)品思想后要經(jīng)過兩個開發(fā)階段，第一是創(chuàng)建軟件基礎(chǔ)，第二是產(chǎn)品的特色化設(shè)計。在過去前一階段比后一階段要長得多，有時因為拖得過長而失去了進入市場的時機。達芬奇的推出就是要從根本上扭轉(zhuǎn)這種局面，這便有可能將軟件開發(fā)階段縮一半或幾分之一，而為產(chǎn)品的特色化贏得更多的時間。在具體的軟件設(shè)計中，對于數(shù)字多種媒體系統(tǒng)的設(shè)計，圍繞用戶代碼的主線程有四個部分，其一是輸入源數(shù)據(jù)，其二是輸出結(jié)果,其三是算法處理實體，其四是用戶界面(GUI)。達芬奇系統(tǒng)在底層以通用嵌入式實時操作系統(tǒng)為基礎(chǔ)，通過構(gòu)建達芬奇框架結(jié)構(gòu)DavinciFramework)來協(xié)調(diào)各部分工作流程，并對數(shù)字視頻(video)、影像(Imaging)、語音(Speech)和音頻(Audio)類的軟件提供相應(yīng)的應(yīng)用程序接口，即簡稱為VISAAPI，另外也對簡單外設(shè)軟件接口提供應(yīng)用程序接口，即EPSIAPI。這樣就建立了達芬奇軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)體系，如圖四所示。在這里，VISA包含在SPL層中，實現(xiàn)基本的編解碼器功能；而EPSI則包含在IOL層中，實現(xiàn)基本的輸入輸出功能。還有一個APL層用以支持高級應(yīng)用的開發(fā)。

應(yīng)用層(APL)丁信號處理層(SPL)G^f^eamer'FF^PEG-OpenHefix應(yīng)用層(APL)丁信號處理層(SPL)G^f^eamer'FF^PEG-OpenHefix?/^player?其匚 幵源軟件用戶增值特色設(shè)計AEPSIAPI一dV<?>一個DSP彩像包含】?編解碼器卜編解碼器引華DSP/BIOS?陽層(10LJ*驅(qū)幼理洋緊密集成到OS?采用攝1?頭、LCD.HDD.期掰零的輸入/輸骷冷賤內(nèi)寒空悔圖四：達芬奇軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為了使DSP算法規(guī)范化，TI曾經(jīng)大力推廣eXpressDSP的開發(fā)理念并獲得成功，目前全球上千種由TI或第三方提供的算法具有eXpressDSP的兼容性，這個DSP的算法標準稱為xDIAS。xDIAS可以提供為所有兼容性算法與一致化的API管理存儲器資源的能力。而在達芬奇的軟件中所使用的是一個針對數(shù)字媒體的算法標準，稱為xDM，xDIAS-DM可視為是擴展的xDIAS。對于VISA中的編解碼器引擎都有相對應(yīng)的xDM，而xDM部件也可以很容易地切換。在達芬奇系統(tǒng)的開發(fā)中，信號處理內(nèi)容就存在以下四種選擇，第一種選擇，就是自己開發(fā)自己的符合xDM的算法；第二種選擇，就是去買原始的編解碼算法，這也是符合xDIAS-DM的軟件并以庫，即.lib的方式提供；第三種選擇，就是去買封裝了的編解碼器組件，同樣是以?lib庫的方式提供，但已根據(jù)需要進行了封裝并可由直接集成到應(yīng)用系統(tǒng)中；第四種選擇，就是去獲取完整的DSP可執(zhí)行軟件，這可以從TI或TI的ASP得到，這些軟件已針對特定市場而優(yōu)化，如視頻監(jiān)控、網(wǎng)絡(luò)AV播放、IP可視電話、視頻會議，還有其它的新興應(yīng)用。第三講：達芬奇輸入輸出技術(shù)分析在數(shù)字視頻系統(tǒng)的設(shè)計中，輸入輸出(I/O)驅(qū)動程序是非常繁瑣的工作。在達芬奇系統(tǒng)的開發(fā)中，這一部分的工作強度已被大大簡化了?；趌inux的軟件內(nèi)核有助于I/O問題的解決,如圖五所示為達芬奇輸入輸出驅(qū)動結(jié)構(gòu)。

用戶空間/mypathlmyfife文件系統(tǒng)func1();fuiic2();用戶空間/mypathlmyfife文件系統(tǒng)func1();fuiic2(); 存鬧/dev/hda1/dev^dsp/dev/videoO"3L血驅(qū)動程序I 音頻驅(qū)動程序視頻驅(qū)動程序硬盤驅(qū)動〕| I壊沖器I緩沖器Kernel內(nèi)核空閭圖五：達芬奇輸入輸出驅(qū)動結(jié)構(gòu)在達芬奇的實際開發(fā)工作中可以有如下四個步驟：第一，加載驅(qū)動程序到內(nèi)核；第二，創(chuàng)建一個虛擬文件作為驅(qū)動程序參考；第三，用文件系統(tǒng)放置驅(qū)動程序；第四，用打開、讀取、寫入和關(guān)閉方式進入資源。在視頻的獲取中，有一個名為v412的標準的Linux視頻驅(qū)動程序，在許多Linux系統(tǒng)中也常常用到，在達芬奇系統(tǒng)中同樣也有完善的支持。在視頻的顯示中，相應(yīng)的標準的Linux視頻驅(qū)動程序是fbdev,可以將一個顯示設(shè)備的幀緩沖器映射到用戶空間。在達芬奇系統(tǒng)中，可以直觀地顯示出多個視頻和OSD的窗口，這也可以在DM6446的評估系統(tǒng)中進行演示。第四講：達芬奇技術(shù)開發(fā)支持達芬奇系統(tǒng)的開發(fā)其實就是TI傳統(tǒng)DSP開發(fā)模式的延伸,仍然可以采用eXpressDSP的開發(fā)理念，只是在其中增加了豐富的數(shù)字視頻和音頻的內(nèi)容。首先，開發(fā)集成軟件環(huán)境還是業(yè)界熟識的CodeComposerStudio,版本需要V3.2；另外，實時仿真調(diào)試工具還是XDS系列JTAG適配器，當然對于高速視頻系統(tǒng)的開發(fā)，XDS560應(yīng)該更適一個完整的達芬奇程序開發(fā)集成方案可以如圖六所示意，其中硬件上主系統(tǒng)與目標可以通過仿真器或以太網(wǎng)進行連接。在主系統(tǒng)中可以使用TI的優(yōu)化編譯包，也可使用TI第

三方GreenHills的GHS優(yōu)化編譯包。調(diào)試中可以使用多工具包以適用不同需要的要求，這里大多為TI的軟件支持模塊，也有來自第三方的模塊和插件。主乘統(tǒng)MPSfifw

(G?SFfOtfejoruseICEPtck目標連接 目標主乘統(tǒng)MPSfifw

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