專利名稱：基于RapidIO互聯的多核DSP陣列媒體處理系統及其方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種多核DSP系統中的任務調度方法，特別涉及一種基于 RapidIO互聯的多核DSP陣列媒體處理系統及其方法。
背景技術：
多媒體處理(如H. 263， MPEG-4， H. 264編解碼轉碼)都涉及都非常復雜 的數學運算，需要耗費大量的處理資源，例如H.264 CIF ( 352x288像素點) 格式實時每秒30幀的編碼運算需要耗費lOOOMhz以上的通用CPU運算資源，目 前最快的Intel P4 4GHz的CPU也只能支持4 5路，最快的單核DSP也只能 支持7 8路。傳統的單個單核DSP無法處理高清(HDFullHD)的視頻。為了 滿足大量并行數據處理，DSP借助PCI總線接口，通過PCI橋可以實現多DSP 總線互連，共享彼此的資源，使DSP之間可以直接進行數據交換。通用總線結 構存在的主要問題是當系統總線存在多個設備時，每個設備共用總線帶寬， 需要通過仲裁分時占用總線，造成每個設備可使用的總線帶寬不足。由于半導 體技術的發(fā)展遭遇到了技術瓶頸，單純提高芯片的主頻不再可行，從通用CPU 到DSP都在向多核處理器的構架遷移。有些復雜的運算需要多顆多核DSP處理， RapidIO是一種高速、包交換式點對點協議，具有可預測的低時延特性，非常 適合于在視頻轉碼、工業(yè)成像、媒體網關、無線基站、以及其它對帶寬和低時 延有嚴格要求的應用中連接可擴展的多個DSP。目前，RapidIO在高清多媒體處 理領域的應用還有待于進一步的開發(fā)和應用。

發(fā)明內容
為了克服現有技術存在的不足，本發(fā)明提供一種多核DSP的動態(tài)任務分配 和調度的媒體處理系統及其方法。
為了達到上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取的技術方案是提供一種基于RapidIO 互聯的多核DSP陣列多媒體處理系統，其特點在于它由RapidIO將3個以上的多核DSP串行互聯，封裝在一個芯片內部，其核之間的通信采用高速總線和 共享內存來實現；所述的串行互連形式為星型拓撲結構、Mesh拓撲結構、環(huán)型 拓撲結構或點到點拓撲結構中的一種或它們的組合；所述的多核DSP，其中，1 個為高清編碼器，l個為畫面融合器，其余為高清解碼器。
本發(fā)明技術方案還提供一種基于RapidIO互聯的多核DSP陣列多媒體處 理方法，其特點在于步驟如下
(1) 將高清媒體處理流分別發(fā)送到多個多核DSP高清解碼器進行解碼處
理；
(2) 將上述處理結果通過RapidIO傳輸到另外1個多核DSP畫面融合器 中進行畫面融合處理；
(3)再將處理后的信號送入多核DSP高清編碼器中進行編碼處理。 本發(fā)明應用了業(yè)界領先的RapidIO交換技術，能夠在每個DSP芯片之間分 別提供一個最高10Gbps的低延時數據交換通路，保證了流水線方式處理的可行 性。同時，由于本發(fā)明的每個DSP芯片只承擔處理某一項功能，極大提高單個 DSP芯片的處理密度，多核DSP的動態(tài)任務分配和調度方法，能夠高效地根據 每個DSP內核的處理負載實時分配處理任務。


圖1是本發(fā)明實施例基于RapidIO互聯的DSP星型拓撲結構示意圖； 圖2是多媒體處理方法的工作流程圖3是本發(fā)明實施例基于RapidIO互聯的DSP Mesh拓撲結構示意圖； 圖4是本發(fā)明實施例基于RapidIO互聯的DSP環(huán)型拓撲結構示意圖； 圖5是本發(fā)明實施例基于RapidIO互聯的DSP點到點拓撲結構示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步描述
實施例1:
參見附圖1，它是本實施例基于RapidIO互聯的多核DSP星型拓撲結構 示意圖；5個多核DSP通過RapidIO Switch呈星型連接，多核DSP中，l個為高清編碼器，l個為畫面融合器，3個為高清解碼器。本實施例將5個DSP 核封裝在一個芯片內部，核之間通過高速總線和共享內存來通信。每個DSP核 獨立運行在高達lGHz的頻率上，極大提高單個DSP芯片的處理密度，同時降 低功耗和面積。
對于復雜的視頻處理，例如1280x720的H. 264編碼，單一DSP核不能 夠處理，采用本發(fā)明技術方案，這些復雜的視頻應用可以遵循流水線的方式來 處理，每個DSP芯片只承擔處理某一項功能，例如視頻解碼或畫面合成，一 個視頻流先在一個DSP內部作視頻解碼，然后解碼后的數據傳送到另一個DSP 作畫面合成，合成后的視頻數據再交換到另一個DSP作編碼處理。流水線方式 的處理降低了任務調度和資源管理的復雜度，但是要求DSP芯片之間有高速的 數據交換通路。
參見附圖2，它是本實施例多媒體處理方法的工作流程圖；在本實施例中， 待處理的任務為三方高清會議視頻橋，來自三方的媒體流分別被輸送到DSP1、 DSP2和DSP3高清解碼器進行解碼處理，得到的信號通過RapidIO Switch輸送 到DSP4畫面融合器進行畫面融合處理，數據流再通過RapidIO Switch輸送到 DSP0高清編碼器進行編碼處理，得到的碼流直接發(fā)送到與會三方。
本發(fā)明應用RapidIO交換技術，能夠在每個DSP芯片之間分別提供一個最 高lOGbps的低延時數據交換通路，保證了流水線方式的處理是可行的。RapidIO 架構為通過一個高速點對點串行1/0網絡進行多個DSP之間的通信提供了一個 可預測的標準，它可以被配置成多種不同的拓撲形式以滿足運算要求。
參見附圖3，它是本發(fā)明基于RapidIO互聯的DSP Mesh拓撲結構示意圖； 參見附圖4，它是本發(fā)明的DSP環(huán)型拓撲結構示意圖；參見附圖5，它是本發(fā) 明的DSP點到點拓撲結構示意圖。在此基于RapidIO互聯的多核DSP陣列媒 體處理系統中，本發(fā)明在操作系統層面構架了一套流水線式的多核媒體處理方 法，動態(tài)在多個核之間調配處理任務，達到了低延時和負載均衡。多核DSP的 動態(tài)任務分配和調度方法，能夠高效地根據每個DSP內核的處理負載實時分配 處理任務，避免出現靜態(tài)資源分配算法導致的資源"碎片"，支持單一 DSP運行 多種算法，并且極大減少了系統延時和抖動。
權利要求
1. 一種基于RapidIO互聯的多核DSP陣列媒體處理系統，其特點在于它由RapidIO將3個以上的多核DSP串行互聯，封裝在一個芯片內部，其核之間的通信采用高速總線和共享內存來實現；所述的串行互連形式為星型拓撲結構、Mesh拓撲結構、環(huán)型拓撲結構或點到點拓撲結構中的一種或它們的組合；所述的多核DSP，其中，1個為高清編碼器，1個為畫面融合器，其余為高清解碼器。
2. —種基于RapidIO互聯的多核DSP陣列多媒體處理方法，其特點在于 步驟如下(1) 將高清媒體處理流分別發(fā)送到多個多核DSP高清解碼器進行解碼處理；(2) 將上述處理結果通過RapidIO傳輸到另外1個多核DSP畫面融合器 中進行畫面融合處理；(3) 再將處理后的信號送入多核DSP高清編碼器中進行編碼處理。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種基于RapidIO互聯的多核DSP陣列媒體處理系統及其方法。它由RapidIO將3個以上的多核DSP串行互聯，封裝在一個芯片內部，其核之間的通信采用高速總線和共享內存來實現；媒體的處理方法是將高清媒體處理流分別發(fā)送到多個DSP高清解碼器進行解碼處理；其結果通過RapidIO傳輸到另外1個多核DSP畫面融合器，再將處理后的信號送入多核DSP高清編碼器中進行編碼處理。本發(fā)明應用了RapidIO交換技術，能夠在每個DSP芯片之間分別提供一個最高10Gbps的低延時數據交換通路，保證了流水線方式處理的可行性，它極大提高單個DSP芯片的處理密度，能夠高效地根據每個DSP內核的處理負載實時分配處理任務。
文檔編號H04N7/26GK101282477SQ20081002549
公開日2008年10月8日 申請日期2008年5月6日 優(yōu)先權日2008年5月6日
發(fā)明者濤 吳, 虞水中 申請人:艾諾通信系統(蘇州)有限責任公司