基于blackfin-dsp视频编码的系统优化与多核同步 optimization of video compression encoding system and synchronization of multiprocessor based on blackfin-dsp.pdfVIP

第32卷第2期 电子工■晡 V01．32No2 2006年2月 ELECTRONICENGINEER Feb．2006 向一君，朱秀昌 (南京邮电大学信息工程系，江苏省南京市210003) 框架和数据结构的角度介绍了如何对视频编解码系统进行构建和优化；阐述了多处理器在实际应用 中的同步和通信问题。实验结果表明，该设计方案简洁有效地实时实现了H．263国际视频压缩标准。 关键词：视频压缩，Blackfin—DSP，多处理器同步，系统优化 中图分类号：TN919．81 1．1系统结构 0引言 由于DSP资源相对有限，而视频处理过程中数据 ADI公司的Blackfin系列DSP(数字信号处理器)读取的存储量较大，因此在编码器整个系统实现中。数 有单核(如BF533)和多核(如BF561)两类，它们都是据流程的安排对编解码器的性能影响明显。这里主要 介绍结合处理器的功能对编码器系统结构方面进行的 基于btSA(微信号结构)的高速DSP，具备32位类 RISC指令集和16位双MAC(乘法器累加器)，信号处 理功能强大，开发使用方便。同时，该系列处理器具有 SMP(对称多处理)系统结构，在信号处理、控制功能的数据进行编码处理时，我们仅把与当前宏块处理相关 集成及分割方面能够为用户提供较高的性能和较大的 的数据读取到片内的L1RAM中，其中包括当前宏块 设计灵活性。其动态电源管理允许在应用控制下同时 的源数据，以及运动估计时的有哪些信誉好的足球投注网站区域数据。这些数 调整工作频率和电压，因而具有低功耗的特点，使其在 据的来源存放在片外的SDRAM中一个相对较大的缓 便携式视频处理和通信方面具有广泛的应用前景。该 冲区中。这样安排是基于DSP芯片本身存储结构的 处理器还集成了大量外围设备和处理器接口，适用于 特点。片内和片外的数据通信是通过EBIU(外部母线 各种音频、视频、通信领域，如汽车图像系统、宽带无线 接口单元)接口实现的。 系统、多媒体消费电子产品、数字视频录像机、多声道 在编码器的实现过程中，频繁、大量的数据访问需 VolP、可视VolP、安防监控、机顶盒、视频会议等。 要通过这个接口实现，造成了数据访问的拥塞，限制了 本文主要介绍视频编解码系统优化和多处理器之 to direct ac— 间的同步通信。描述了系统流程和数据结构安排所做 芯片的MDMA(memorymemory memory 的调整及优化，给出了实验结果，提出了基于BF561cess)功能，并且在数据处理和传输的顺序上进行了以 的双核同步通信问题，详细说明了其实现方法。 下的调整：就一个宏块的数据处理过程而言，对于I 帧，需要经过DCT和量化，然后进行VLC，考虑到用做 1视频编解码器的系统实现 其他帧运动估计的参考数据，还需要对进行v『前向变 换的数据进行逆向变换——IDCT和反量化，然后重 在ADI-Blackfin系列的单核芯片BF533上，我们 设计并实现了H．263视频编解码器。主要工作为：在构。 标准C代码的基础上对编解码器代码进行移植和优 化，对程序的结构进行了总体调整；采用快速DCT算 访问的时间，我们对系统的流程进行了一些调整：将经 法，在保证一定的图像质量的基础上采用三步有哪些信誉好的足球投注网站法 过前向变换处理后的数