C2H技術(shù)在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

　　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(gè)系統(tǒng)的中樞；SDRAM，是系統(tǒng)大容量的數(shù)據(jù)緩沖存儲(chǔ)區(qū)域；Flash，存儲(chǔ)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(shí)現(xiàn)對(duì)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(xì)表示出了系統(tǒng)中視頻數(shù)據(jù)流的處理過(guò)程。

圖2 視頻數(shù)據(jù)流處理過(guò)程圖

從上圖 2 可以看出，數(shù)據(jù)流處理過(guò)程是先經(jīng)過(guò)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(hào)；再由ITU-R656 解碼器解碼，使視頻格式變成YUV4:2:2；然后對(duì)視頻流進(jìn)行去隔行處理。去隔行處理中，需要將奇場(chǎng)數(shù)據(jù)和偶場(chǎng)數(shù)據(jù)分別存于兩個(gè)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(guò)YUV 到RGB 時(shí)域變換，便可在VGA 控制器的控制下在顯示器上進(jìn)行顯示。由于視頻解碼A/D 和視頻D/A 是由專(zhuān)用的芯片完成，速度很快，未對(duì)系統(tǒng)的速度有太大影響。經(jīng)過(guò)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(xiě)等環(huán)節(jié)。由于涉及到從存儲(chǔ)器讀數(shù)和寫(xiě)數(shù)，使這部分成為系統(tǒng)中最耗時(shí)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(xiě)的時(shí)間耗費(fèi)入手。本設(shè)計(jì)中針對(duì)這一點(diǎn)，采用C2H 技術(shù)，對(duì)數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)進(jìn)行硬件加速。進(jìn)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(cè)試中l(wèi)ength取1048576 個(gè)字節(jié)長(zhǎng)。

　　實(shí)現(xiàn)過(guò)程按照論文 1.2 節(jié)所述。首先，經(jīng)過(guò)對(duì)時(shí)耗的分析比較，確定耗時(shí)最多的部分是數(shù)據(jù)讀寫(xiě)部分。因此，確定這個(gè)環(huán)節(jié)為加速對(duì)象，并將其編寫(xiě)為獨(dú)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(diǎn)擊右鍵，選擇HardwareAcceleration，最后再重新生成系統(tǒng)并編譯整個(gè)工程。