嵌入式媒体处理

第1章嵌入式媒体处理概述

1.1为何要读这本书

1.2嵌入式多媒体系统的所有激动人心之处是什么

1.3简单看一下媒体处理系统

1.3.1核心处理

1.3.2输入/输出子系统外设接口

1.3.3存储器子系统

1.4布置EMP应用的基础

1.4.1哪种(些)媒体正在处理

1.4.2需要什么来处理数据

1.4.3系统需要不停地改变还是固定不变

1.4.4是便携应用吗

1.4.5应用需要定点还是浮点器件

1.4.6怎样送数据进/出芯片

1.4.7在处理器上怎样开发

1.4.8需要操作系统吗

1.4.9衡量一个处理器的不同方法是什么

1.4.10愿意花多少钱

1.4.11选择什么样的处理器

1.5Blackfin处理器内部的观察

1.5.1系统观点

1.5.2计算单元

1.5.3存储器模型

1.5.4DMA

1.5.5指令流

1.5.6事件处理

1.5.7资源保护

1.5.8编程模型

1.5.9电源管理

1.6下一章内容

第2章存储器系统

2.1简介

2.2存储器空间

2.2.1L1指令存储器

2.2.2L1数据存储器

2.3高速缓存纵览

2.3.1什么是高速缓存

2.3.2更多的高速缓存细节

2.4外部存储器

2.4.1同步存储器

2.4.2异步存储器

2.5下一章内容

第3章直接存储器存取

3.1简介

3.2关于DMA控制器的更多内容

3.3DMA控制器的编程

3.4DMA分类

3.4.1基于寄存器的DMA

3.4.2基于描述符的DMA

3.5高级DMA特征

3.5.1系统性能调节

3.5.2外部DMA

3.6下一章内容

第4章系统资源分配和代码优化

4.1简介

4.2事件产生和处理

4.3编程方法

4.4用于高效编程的体系结构特征

4.4.1每周期进行多个操作

4.4.2硬件循环结构

4.4.3特殊的寻址方式

4.4.4指令流水线互锁

4.5有效编程的编译器因素

4.5.1选择数据类型

4.5.2数组与指针

4.5.3除法

4.5.4循环

4.5.5数据缓冲区

4.5.6内联和内嵌

4.5.7易失性数据

4.6系统和内核同步

4.6.1加载/存储同步

4.6.2排序

4.6.3单元操作

4.7存储器结构

4.7.1存储器访问折中

4.7.2指令存储器管理到高速缓存还是到DMA

4.7.3数据存储器管理

4.7.4选择DMA与高速缓存的系统准则

4.7.5存储器管理单元(MMU)

4.8数据移动的物理特性

4.8.1分组类似传送来最小化存储器总线传送方向切换的次数

4.8.2理解内核和DMA的SDRAM访问

4.8.3保持SDRAM行打开及实现多次数据传送

4.8.4优化系统时钟设置，保证刷新速率调整到与SDRAM运行速度相匹配

4.8.5在系统资源之间使用优先权和仲裁策略

4.9下一章内容

第5章嵌入式音频处理基础

5.1简介

5.1.1什么是声音

5.1.2音频信号

5.1.3语音处理

5.2音频源和音频接收器

5.2.1模式和数字式音频信号间的转换

5.2.2音频转换器背景知识

5.2.3连接到音频转换器

5.3互连

5.3.1连接器

5.3.2数字连接器

5.4动态范围和精度

5.4.1用于音频的数字格式

5.4.2在16位结构上的仿真

5.5音频处理方法

5.5.1传送数据给处理器内核

5.5.2块处理和样点处理比较

5.5.3双缓冲区

5.5.4维DMA

5.5.5基本操作

5.5.6信号产生

5.5.7滤波和算法

5.5.8采样率转换

5.5.9音频压缩

5.5.10语音压缩

5.6下一章内容

第6章嵌入式视频及图像处理基础

6.1前言

6.1.1人类视觉感知

6.1.2什么是视频信号

6.2广播电视NTSC制和PAL制

6.2.1视频分辨率

6.2.2隔行扫描与逐行扫描

6.3色彩空间

6.3.1伽马校正

6.3.2色度二次采样

6.4数字视频

6.4.1ITU-RBT.601(原CCIR.601)

6.4.2ITU-RBT.656(原CCIR.656)

6.5视频的系统级描述

6.5.1视频源

6.5.2视频显示

6.6嵌入式视频处理注意事项

6.6.1视频端口特性

6.6.2视频运算逻辑单元

6.6.3DMA注意事项

6.6.4视频算法分类

6.6.5带宽计算

6.7视频采样信号应用概述

6.7.1解交织

6.7.2扫描率转换

6.7.3像素处理

6.7.4二维卷积

6.7.5图像边界处理

6.7.6色度重采样、伽马校正和色彩转换

6.7.7视频缩放和剪切

6.7.8图像显示处理

6.8压缩／解压缩

6.8.1无损压缩与有损压缩

6.8.2图像压缩

6.8.3视频压缩

6.8.4EMP编／解码

6.8.5转码

6.9下一章内容

第7章媒体处理框架

7.1前言

7.2确定系统框架

7.2.1应用系统时间线

7.2.2估计带宽

7.3非对称和对称双核处理器

7.4程序设计模式

7.4.1非对称程序设计模式

7.4.2均匀程序设计模式

7.5系统框架构建策略

7.5.1自由的数据处理

7.5.2程序设计简易性胜过系统性能

7.5.3基于系统性能的框架模式

7.5.4系统框架提示

7.6媒体框架方面的其他问题

7.6.1音视频同步

7.6.2对系统流程进行管理

7.6.3系统框架和算法复杂度

7.7下一章内容

第8章嵌入式系统电源管理

8.1前言

8.2从处理器的角度看电源

8.2.1输入时钟

8.2.2锁相环(PLL)

8.2.3频率、电压和功率

8.2.4处理器的电源模式

8.2.5供电区域

8.2.6其他需要考虑的事情

8.3电压调整

8.3.1线性电压调节器

8.3.2开关电压调节器

8.3.3转换效率

8.4步降电压调节器的器件选取

8.4.1肖基二极管和FET开关

8.4.2电感注意事项

8.4.3电容选取注意事项

8.4.4开关频率

8.5计算系统功率

8.6电池基本原理

8.6.1一次性电池

8.6.2可充电电池

8.7外设相关功耗

第9章应用实例

9.1前言

9.2汽车驾驶辅助系统

9.2.1汽车安全系统

9.2.2车道偏离一个系统实例

9.3JPEG压缩算法基本层概述

9.3.1色彩空间

9.3.2空间滤波

9.3.3离散余弦变换(DCT)

9.3.4量化

9.3.5Z字形扫描排序

9.3.6对直流系数进行编码

9.3.7对AC系数进行编码(游程长度编码)

9.3.8熵编码

9.3.9JPEG文件交换格式(JFIF)

9.4MPEG-2编码

9.4.1运动估计/补偿

9.4.2喷类型

9.4.3格式转换

9.4.4MPEG-2编码器系统框架

9.5使用开源算法研究代码优化

9.5.1什么是开源

9.5.2在Blackfm上优化Vorbis和Speex

缩略语

参考文献

　　本书内容全面，覆盖了嵌入式多媒体处理的所有领域，它既包含了系统体系结构等基本内容，也对代码优化和电源管理等进行了深入讨论，并提供了较多基于BlacKfin平台的应用实例，实用性很强。因此，本书不仅适用于高年级本科生、研究生作为专业参考书，还适用于从事嵌入式产品设计与开发的工程师作为设计指导手册，同时也可以供感兴趣的读者自修之用。我们希望本书的出版，能推动我国嵌入式多媒体处理技术的发展。　　本书覆盖了与嵌入式媒体处理技术相关的主要内容，以ADIBlackfin处理器为例，在给出嵌入式媒体处理器体系结构的基础上，论述了存储器系统、DMA、系统资源分配、电源管理、代码优化等技术；同时，本书从音视频压缩编码出发，对嵌入式音频与视频处理技术等进行介绍，最后，以汽车安全监控系统为典型应用实例，向读者说明了如何将嵌入式媒体处理方法和技术应用于实际系统中。　　本书可供相关专业高年级本科生、研究生参考阅读，也可作为指导手册供从事嵌入式产品设计与开发的工程人员使用。