C2H技術在視頻監控系統中的應用

　　各模塊功能描述如下：NiosII 軟核CPU 是32 位的RISC 嵌入式處理器，為整個系統的中樞；SDRAM，是系統大容量的數據緩沖存儲區域；Flash，存儲系統的硬件和軟件的系統上電配置數據；視頻處理模塊，實現對視頻流的ITU656 解碼、去隔行、格式轉換等功能。

　　2.2 C2H 在視頻監控系統的應用

　　下圖 1.2 詳細表示出了系統中視頻數據流的處理過程。

圖2 視頻數據流處理過程圖

從上圖 2 可以看出，數據流處理過程是先經過視頻解碼芯片AD7181B 的模數轉換，變成8 位的數字視頻信號；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，需要將奇場數據和偶場數據分別存于兩個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，未對系統的速度有太大影響。經過分析比較，系統性能提升的瓶頸是數據中間處理中的數據讀寫等環節。由于涉及到從存儲器讀數和寫數，使這部分成為系統中最耗時的部分。所以提高系統性能的關鍵是從減少數據讀寫的時間耗費入手。本設計中針對這一點，采用C2H 技術，對數據的讀寫進行硬件加速。進行加速部分程序如下：

　　其中，dest_ptr 是數據目的地址，source_ptr 是數據原地址，length 是字節數，測試中length取1048576 個字節長。

　　實現過程按照論文 1.2 節所述。首先，經過對時耗的分析比較，確定耗時最多的部分是數據讀寫部分。因此，確定這個環節為加速對象，并將其編寫為獨立的子函數，即上述的 c2h_acceleraTIon 函數，然后在IDE 中直接選擇以上函數，點擊右鍵，選擇HardwareAcceleration，最后再重新生成系統并編譯整個工程。