便攜高清視頻中的DaVinci DM355處理器

　　TMS320DM355處理器概述

　　TMS320DM355處理器是TI推出的面向便攜高清視頻應用的新型低成本DaVinci平臺，其內部結構如圖2所示。DM355可以實現720P高清MPEG-4編碼或解碼，支持30fps實時處理，編碼解碼能力可達每秒5000萬像素。其內核包含了頻率為216 MHz或270 MHz的ARM926EJ-STM、MJCP協處理器，及包含有前端和后端的視頻處理子系統，可支持CCD控制器預覽、圖像縮放。此外，ARM端有16 KB指令高速緩存、8 KB數據高速緩存、8 KB ROM以及32 KB程序/數據緩存。外設包括：USB2.0 HS OTG設備與迷你主機物理接口，可連接DDR/DDR2的外部存儲器接口(EMIF)。封裝為329引腳，0.65 mm間距的13×13 mmBGA。

　　集成式MJCP相當于400 M的DSP，將包含有前端和后端的視頻處理子系統稱為VPSS，其預覽處理引擎的等效DSP相當于90 M，圖像縮放等效為60 M，OSB等效為90 M，因此整體相當于240 M的處理能力，而VPSS+MJCP可以提供相當于640 M DSP處理能力，并針對OEM產品差異化提供ARM，以實現整體系統的控制，也可以實現實時操作系統。

　　DM355軟件系統的構成

　　DM355的軟件構成如圖3所示，可以看到它包括三個層次：應用層、I/O層和信號層。應用層和信號層通過VISA API連接在一起，VISA是TI視頻、影像、語音和音頻構成的軟件庫。應用層和I/O層通過EPSI API連接，即簡單外設的軟件接口。接口中應用層包括用戶接口和處理線層，I/O接口包括VPSS視頻前端(VPFE)與視頻后端(VPBE)，IIC，ASP，UART接口以及以太網接口(EMAC)。軟件底層建立于操作系統層MontaVista Linux。

　　TI針對DaVinci的軟件開發策略的宗旨是幫助開發人員加快產品開發推向市場的速度，包括編解碼引擎(CODEC Engine)框架和VISA的API驅動軟件。算法在信號層運行，只要這些算法的編寫符合xDM編碼標準，則可以滿足TI認可的CODEC Engine的面向目標框架。CODEC Engine提供強大的一致性接口，用于動態創建和刪除算法，包括相同或不相同的編碼算法例程，也就是說對于一個給定的算法例程可以對其提供或收回存儲器和DMA。由于系統存在一個中心資源管理器，從而可以實現：系統集成時避免資源沖突;資源共享，如獲取存儲器和DMA;動態分配資源不足時提供一致的錯誤處理。此外CODEC Engine還提供一個用于訪問和控制每個算法例程的一致性接口，這意味著同一級別的算法能夠方便地調換而不需對任何應用代碼進行修改，例如交換音頻解碼1和音頻解碼2。這就是所謂的"繼承性"。接口的一致性允許同樣的應用代碼可以跨越不同的平臺使用，如只含有DSP和只含有ARM或ARM和DSP集成的器件，也允許算法以自己的框架相互操作，只要它們是基于CODEC Engine的。

　　VISA的API驅動軟件在引擎編解碼的頂部，信號處理層的復雜性可以概括為4個功能：

　　1. 創建：創建一個例程。分配所需的存儲器以及初始化算法;

　　2. 處理：啟動算法。調用算法處理功能，在緩存中搬移描述符;

　　3. 控制：用于算法設計的改變。算法開發人員可以為用戶提供可控參數;

　　4. 刪除：從一個算法中刪除一個例程。與創建相對，是刪除一個特定算法例程的存儲器。

　　如前所述，VISA的API驅動軟件提供四種處理內容：視頻、影像、語音和音頻。對于編碼和解碼有獨立的API驅動軟件，因此總計有8個級別的API：VIDENC、IMGENC、SPHENC、AUDENC、VIDDEC、IMGDEC、SPHDEC、AUDDEC。

　　圖4所示的為DM355數字視頻開發評估模塊即DVEVM系統框圖，該框圖包含了各種各樣豐富的外圍接口，如：可以與USB連接器相連的USB接口，通過子卡連接器連接到串口的UART，可以采用TI的TVP5146或Micron的影像視頻傳感器進行視頻輸入，DM355的視頻輸出可以連接到THS8200子卡，從而使視頻輸出到高清顯示器和LCD的子卡。標準的外設有IIC及兩個音頻串口。可以通過增加以太網芯片，利用存儲器擴展接口EMIF擴展以太網接口EMAC。板上還包含了2G的Flash，可與AIC33連接的音頻輸入和輸出、復合視頻輸入、以及用于視頻捕獲和顯示的復合視頻輸出。圖5所示的是實際的DM355評估板。