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FPGA+DSP异构视频处理系统中基于SRIO的数据高效传输方法
  • ISSN号:0254-4164
  • 期刊名称:计算机学报
  • 时间:2015
  • 页码:1119-1130
  • 分类:TP399[自动化与计算机技术—计算机应用技术;自动化与计算机技术—计算机科学与技术]
  • 作者机构:[1]北京航空航天大学计算机学院数字媒体北京市重点实验室,北京100191
  • 相关基金:国家自然科学基金(61272347); 国家杰出青年科学基金(61125206)资助.
  • 相关项目:视频、遥感图像的处理与传输
中文摘要:

数据传输一直是影响嵌入式视频系统实时处理能力的关键环节.随着视频应用的多路化和高清化,混合多处理器结构已成为嵌入式视频处理系统的主要发展趋势,异构处理器之间数据的高效传输对系统性能的影响变得比以前更加突出.文中针对FPGA+DSP异构视频处理系统中的数据传输问题,在分析处理器结构和视频数据格式特征的基础上,提出了一种基于高速串行接口SRIO(Serial Rapid I/O)的数据高效传输方法.该方法分别以FPGA、DSP作为系统的传输、处理核心,在FPGA处理器上采用视频三分量数据重组方法并使用包头信息较小的SRIO流写事务SWRITE(Streaming Write),简化视频传输格式的同时提高了SRIO视频数据包的传输效率;在DSP处理器上通过预定义接收端数据存储单元和采用简洁的SRIO门铃事务(DOORBELL)应答机制,节约了DSP在传输过程中的时间开销.实验结果表明,文中设计的SRIO高效传输方法在占用较少的FPGA资源的条件下传输速度达理论值的81%以上.

英文摘要:

Data transmission is a critical part of an embedded video system for its real-time processing ability.With the development of digital video processing applications,in order to alleviate the requirement of large amounts of data transmission(take multi-channel,high-definition video for example),multi-processor technique will become more popular in the future.In this paper,we proposed a novel high-efficiency data transmission method based on Serial Rapid I/O(SRIO)for FPGA+DSP video processing system.Considering the heterogeneous processor structure and video data format,we made FPGA as a core unit of transmission and DSP as for processing.Specially,we reorganized the video transmission sequence after separating the three components of video data and applied a lightweight SRIO streaming write transaction(SWRITE)which has minimal header overhead to increase data throughput.To reduce the DSP transmission time,the video data was directly stored in the predefined DSP storage unit and a simple DOORBELL transaction was used as a notification message.The experimental results show that our method can save lots of FPGA resources,and at the same time the transmission rate can achieve 81% of the SRIO theoretical value,which overcomes most of existing methods.

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期刊信息
  • 《计算机学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国计算机学会 中国科学院计算技术研究所
  • 主编:孙凝晖
  • 地址:北京中关村科学院南路6号
  • 邮编:100190
  • 邮箱:cjc@ict.ac.cn
  • 电话:010-62620695
  • 国际标准刊号:ISSN:0254-4164
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1826/TP
  • 邮发代号:2-833
  • 获奖情况:
  • 中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 美国数学评论(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:48433