如何通過(guò)開(kāi)源API在DSP上進(jìn)行視頻處理

新的API

為了解決上述問(wèn)題，德州儀器(TI)開(kāi)發(fā)出了一款API，該產(chǎn)品能夠充分發(fā)揮開(kāi)源多媒體框架中的GStreamer等DSP的優(yōu)勢。這款API使多媒體編程人員可以利用熟悉環(huán)境中的DSP編解碼引擎，把數字視頻編程人員從復雜的DSP編程中解放出來(lái)，讓ARM/Linux開(kāi)發(fā)人員得以輕松利用DSP編解碼器的加速功能，無(wú)需具備相關(guān)硬件知識。該接口還能自動(dòng)高效地在A(yíng)RM和DSP間進(jìn)行工作劃分，從而不再需要為運行在DSP上和運行在GPP內核上的功能間的協(xié)調而編寫(xiě)代碼。該接口已由TI按照開(kāi)源社群標準以GStreamer插件的形式開(kāi)發(fā)成功。

圖2：GStreamer內數據通過(guò)GstBuffer結構進(jìn)行表征的方法與其它幾種操作系統及其相應多媒體框架所采取的方法相一致。

GStreamer是一種媒體處理庫，提供了某種轉換過(guò)程的抽象模型，其通過(guò)管道的概念進(jìn)行工作，媒體在其中按照已定義的方向從輸入流到輸出。GStreamer能夠以一種簡(jiǎn)化編程過(guò)程的方式來(lái)提取不同媒體的操作行為，在數字視頻編程社群中廣受歡迎。通過(guò)GStreamer，能夠編寫(xiě)出一種能夠支持多種不同格式和網(wǎng)絡(luò )的通用視頻或音樂(lè )播放器。而且大部分操作由插件執行，并非GStreamer內核。GStreamer的基本功能性主要與注冊和加載插件有關(guān)，并可提供基類(lèi)，這些基類(lèi)定義了GStreamer類(lèi)的基本功能。

GStreamer過(guò)濾器

源過(guò)濾器負責從從數據源獲取原始的多媒體數據以供處理，這里的數據源可以是硬盤(pán)文件(比如文件源過(guò)濾器)，或CD或DVD光盤(pán)，也可以是電視接收卡或網(wǎng)絡(luò )這種“實(shí)時(shí)”源。某些源過(guò)濾器只是簡(jiǎn)單地把原始數據傳遞到剖析器(parser)或分離過(guò)濾器(splitter filter)，同時(shí)其它源過(guò)濾器也執行自己的剖析步驟。變換過(guò)濾器 (Transform filter)接收原始數據或部分經(jīng)過(guò)處理的數據，進(jìn)一步處理后再傳遞到下一級過(guò)濾器。

變換過(guò)濾器有多種類(lèi)型，剖析器即是一例。這種過(guò)濾器把原始字節流分離為多個(gè)樣本或幀、壓縮器或解壓縮器，以及格式轉換器。呈現過(guò)濾器(Renderer filter)一般接收完全處理過(guò)的數據，并在系統顯示器上或通過(guò)揚聲器或某些外部設備進(jìn)行播放。這一類(lèi)過(guò)濾器還包括“file writer (文件創(chuàng )建器)”過(guò)濾器和網(wǎng)絡(luò )傳輸過(guò)濾器，前者可以把數據保存到硬盤(pán)或其它持久穩固的存儲設備上。

數據處理在plug-in_chain() 或 plug-in_loop()函數中進(jìn)行。該函數可能像元件縮放那么簡(jiǎn)單，也可能像真實(shí)的MP3解碼器那么復雜。數據被處理后，利用一個(gè)gst_pad_push()函數從GStreamer元件(element)的源襯墊(pad)發(fā)送出去，由此把數據傳遞到管道鏈的下一個(gè)元件。

GStreamer緩沖器

在GStreamer中，緩沖器是數據傳輸的基本單元。GstBuffer(實(shí)例)類(lèi)提供了把一個(gè)存儲區定義為流媒體的一部分所必需的全部狀態(tài)。經(jīng)由GstBuffer結構，Gstreame內部的數據表示遵循幾種其它操作系統及其各自的多媒體構架所采用的方法(比如，Microsoft DirectShow中的媒體采樣概念)。此外，還支持次級緩沖器，允許緩沖器的一小部分成為它自己的緩沖器，利用這種處理機制確保了存儲空間不會(huì )過(guò)早釋放。

圖3：復用已分配在驅動(dòng)器上且在物理上是連續的緩沖的一種有效途徑。

緩沖器通常利用gst_buffer_new()來(lái)創(chuàng )建。創(chuàng )建好一個(gè)緩沖器之后，一般是為它分配存儲器，設置緩沖器數據的大小。下面給出了一個(gè)緩沖器創(chuàng )建的例子，該緩沖器能夠保存具有給定寬度、高度和每像素位的視頻幀。

緩沖器創(chuàng )建

基于DaVinci技術(shù)的DM644x器件上ARM926的MMU(存儲器管理單元)具有虛擬/物理尋址能力。然而，C64x+DSP內核只能夠處理物理地址。因此，用于DSP處理的輸入和輸出緩沖器必須駐存在物理上連續的存儲器中。