C2H技術(shù)在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用
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各模塊功能描述如下：NiosII 軟核CPU 是32 位的RISC 嵌入式處理器，為整個系統(tǒng)的中樞；SDRAM，是系統(tǒng)大容量的數(shù)據(jù)緩沖存儲區(qū)域；Flash，存儲系統(tǒng)的硬件和軟件的系統(tǒng)上電配置數(shù)據(jù)；視頻處理模塊，實現(xiàn)對視頻流的ITU656 解碼、去隔行、格式轉(zhuǎn)換等功能。
2.2 C2H 在視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用
下圖 1.2 詳細表示出了系統(tǒng)中視頻數(shù)據(jù)流的處理過程。
圖2 視頻數(shù)據(jù)流處理過程圖
從上圖 2 可以看出，數(shù)據(jù)流處理過程是先經(jīng)過視頻解碼芯片AD7181B 的模數(shù)轉(zhuǎn)換，變成8 位的數(shù)字視頻信號；再由ITU-R656 解碼器解碼，使視頻格式變成YUV4:2:2；然后對視頻流進行去隔行處理。去隔行處理中，需要將奇場數(shù)據(jù)和偶場數(shù)據(jù)分別存于兩個FIFO(FIFO A 和FIFO B)中，然后再以兩倍的頻率按ABABA……的順序讀出，便可完成視頻的去隔行處理。最后經(jīng)過YUV 到RGB 時域變換，便可在VGA 控制器的控制下在顯示器上進行顯示。由于視頻解碼A/D 和視頻D/A 是由專用的芯片完成，速度很快，未對系統(tǒng)的速度有太大影響。經(jīng)過分析比較，系統(tǒng)性能提升的瓶頸是數(shù)據(jù)中間處理中的數(shù)據(jù)讀寫等環(huán)節(jié)。由于涉及到從存儲器讀數(shù)和寫數(shù)，使這部分成為系統(tǒng)中最耗時的部分。所以提高系統(tǒng)性能的關(guān)鍵是從減少數(shù)據(jù)讀寫的時間耗費入手。本設(shè)計中針對這一點，采用C2H 技術(shù)，對數(shù)據(jù)的讀寫進行硬件加速。進行加速部分程序如下：
其中，dest_ptr 是數(shù)據(jù)目的地址，source_ptr 是數(shù)據(jù)原地址，length 是字節(jié)數(shù)，測試中l(wèi)ength取1048576 個字節(jié)長。
實現(xiàn)過程按照論文 1.2 節(jié)所述。首先，經(jīng)過對時耗的分析比較，確定耗時最多的部分是數(shù)據(jù)讀寫部分。因此，確定這個環(huán)節(jié)為加速對象，并將其編寫為獨立的子函數(shù)，即上述的 c2h_acceleraTIon 函數(shù)，然后在IDE 中直接選擇以上函數(shù)，點擊右鍵，選擇HardwareAcceleration，最后再重新生成系統(tǒng)并編譯整個工程。
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