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基于机顶盒芯片的小图优化设计与实现
作 者: 李小刚
导 师: 吴宁
学 校: 哈尔滨工业大学
专 业: 电气工程
关键词: 机顶盒 图形处理 二维图形加速 色键 Alpha处理
分类号: TP391.41
类 型: 硕士论文
年 份: 2012年
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内容摘要
数字机顶盒按本身构造可以分为硬件平台和软件系统两部分,前者主要负责音、视频的解码实现,后者主要解决像操作界面、节目中图像的重现、数据广播业务以及英特网的接入等,软硬件如何完美的配合,决定了用户体验的优劣。特别是音视频、图片等媒体,要求实时性较高,机顶盒芯片对媒体的处理直接影响了用户体验。比如图形处理,图形加速处理不再是“快”,而是追求“更快”,单纯地一味追求图形加速器性能的提升,对硬件的要求也会相应提升,性价比并不是最优。本文就机顶盒芯片中图形处理加速进行了分析研究,在硬件加速基础上,小图处理使用软件处理,能达到较好效果。SGO(small graphicsoptimization,小图优化)是在TDE(two dimension engine,二维图形加速引擎)基础上针对小图形处理的优化,主要包括填充、搬移、缩放等三个接口。本文首先分析了机顶盒生产厂商的需求,决定采用海思高清芯片Hi3716C作为其开发平台,论文分析了该款芯片码流处理过程,特别对图形模块进行了介绍,并搭建了开发和测试所需要的环境;其次,就小图处理的各种算法进行研究,根据处理的对象只有矩形的实际情况,就多边形裁剪算法进行简化处理,对线扫描填充算法在小图处理时进行了优化;然后,运用C代码实现了填充、搬移、缩放基本功能,并在基本功能基础上,实现了色键处理、透明度处理等附加操作功能,其中在透明度处理的附加操作中,除了经典的porter/duff算法的实现外,还额外添加了用户自定义参数功能,为用户提供了更大二次开发空间;最后,给出了用户二次开发参考流程,并对上述三个接口进行了功能、性能的测试。测试结果表明,该接口能实现上述功能外,性能与TDE相比改进较大。
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全文目录
摘要 4-5 ABSTRACT 5-8 第1章 绪论 8-13 1.1 课题背景及意义 8-9 1.2 国内外发展现状 9-12 1.2.1 图形加速引擎发展 9-10 1.2.2 图形处理算法的发展 10-12 1.3 论文研究内容 12-13 第2章 Hi3716C 图形模块概述 13-21 2.1 图形处理概述 13-16 2.1.1 数字机顶盒芯片音视频码流流程简介 13-15 2.1.2 芯片图形模块简介 15-16 2.2 TDE 分析 16-18 2.3 环境搭建 18-20 2.3.1 Hi3716 芯片平台简介 18-19 2.3.2 组网 19 2.3.3 环境配置 19-20 2.4 本章小结 20-21 第3章 小图优化处理需求分析及其算法研究 21-33 3.1 场景分析 21-22 3.2 图形处理算法研究 22-30 3.2.1 多边形裁剪算法 22-23 3.2.2 图形填充算法 23-26 3.2.3 图形搬移算法 26 3.2.4 双线性内插值算法 26-27 3.2.5 porter/duff 算法 27-29 3.2.6 ARGB1555 与 ARGB8888 颜色空间转换 29-30 3.2.7 色键算法 30 3.3 小图优化处理 30-32 3.3.1 裁剪算法优化 30 3.3.2 填充算法优化 30-31 3.3.3 缩放算法优化 31 3.3.4 透明度算法增强 31-32 3.3.5 色键算法应用 32 3.4 本章小结 32-33 第4章 小图优化设计与实现 33-44 4.1 重要的数据结构 33-34 4.2 四字节对齐处理 34 4.3 裁剪处理 34-36 4.4 Alpha 处理 36-37 4.5 colorkey 操作 37-38 4.6 ARGB1555 与 ARGB8888 之间转换 38-39 4.7 填充处理 39-40 4.7.1 填充前准备 39-40 4.7.2 填充 40 4.8 搬移、缩放处理 40-42 4.8.1 搬移、缩放前处理 40-41 4.8.2 搬移处理 41-42 4.8.3 缩放处理 42 4.9 Makefile 编写 42-43 4.10 本章小结 43-44 第5章 测试实验及结果分析 44-51 5.1 测试所需额外接口 44 5.2 功能测试 44-49 5.2.1 填充处理 44-45 5.2.2 搬移处理 45-47 5.2.3 缩放处理 47-49 5.3 性能测试 49-50 5.4 本章小结 50-51 结论 51-52 参考文献 52-57 致谢 57
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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理(信息加工) > 模式识别与装置 > 图像识别及其装置
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