2 網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的軟件結(jié)構(gòu)

由于DaVinci系統(tǒng)雙處理核心的硬件結(jié)構(gòu)，整個(gè)DaVinci的軟件框架也類似于硬件框架分為ARM核心的軟件和DSP部分的軟件。整個(gè)軟件框架圖如圖3所示，ARM內(nèi)核中的軟件主要為操作系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)和應(yīng)用層面的軟件，DSP內(nèi)核里運(yùn)行音視頻編解碼算法處理，ARM通過TI的Codec Eng ine機(jī)制調(diào)用DSP完成編解碼。

在DSP部分，軟件由最底層的DSP／BIOSTM內(nèi)核，內(nèi)核上層是Codec engine，用于和ARM端的Linux通信，最頂層是圖像處理箅法。針對圖像處理算法，DaVinci框架提供了數(shù)字信號處理算法接口標(biāo)準(zhǔn)（XDAIS）和針對流媒體的XDM。所有符合XDAIS和XDM標(biāo)準(zhǔn)的圖像處理算法包都可以被用于DaVinci的DSP中。并且在XDAIS和XDM中也包括了一套流程完整的基礎(chǔ)的圖像處理算法，用戶可以按照其標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行修改，或者自行重新開發(fā)。再加上由第三方開發(fā)的符合XDM標(biāo)準(zhǔn)的軟件包，地豐富了整個(gè)DSP圖像處理軟件部分的資源。

ARM部分的軟件系統(tǒng)使用基于Linux的嵌入式軟件系統(tǒng)，軟件結(jié)構(gòu)如圖4所示。整個(gè)系統(tǒng)基于Linux的實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，在Linux上需要加入文件系統(tǒng)、圖形用戶接口和任務(wù)管理，最頂層是應(yīng)用層面的軟件，在應(yīng)用軟件中DaVinci系統(tǒng)只提供常用的API。

Linux實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)中，應(yīng)用程序、引導(dǎo)加載程序（Boot Loader）、驅(qū)動(dòng)程序（Driver）和操作系統(tǒng)（Operating System）的內(nèi)核鏡像都是相互獨(dú)立的，可以單獨(dú)編譯修改。只要符合各個(gè)部分特有的接口和程序存放位置，就能被整個(gè)系統(tǒng)識別并且調(diào)用。引導(dǎo)程序是UBL和u-boot，用于初始化硬件系統(tǒng)，引導(dǎo)Linux操作系統(tǒng)的加載，完成內(nèi)核文件加載后，將控制權(quán)交給操作系統(tǒng)。操作系統(tǒng)的內(nèi)核鏡像uImage，是一個(gè)基礎(chǔ)的操作系統(tǒng)平臺(tái)，調(diào)用驅(qū)動(dòng)程序和應(yīng)用程序，實(shí)現(xiàn)多線程機(jī)制，完成了系統(tǒng)調(diào)用等工作。驅(qū)動(dòng)程序和應(yīng)用程序是事先存儲(chǔ)在操作系統(tǒng)特定文件夾內(nèi)的，被操作系統(tǒng)Linux按順序調(diào)用，開發(fā)者可以根據(jù)自己的需要自行修改。Linux內(nèi)的文件系統(tǒng)主要提供內(nèi)核中所有文件的存儲(chǔ)、檢索和更新等功能，同樣包括了驅(qū)動(dòng)程序和應(yīng)用程序的文件操作。一般不提供保護(hù)和加密等安全機(jī)制。文件系統(tǒng)通過調(diào)用和命令方式提供文件的各種操作，主要包括設(shè)置、修改對文件和目錄的用戶權(quán)限；提供針對目錄的創(chuàng)建、修改和刪除等功能；提供針對文件的創(chuàng)建、打開、讀寫、關(guān)閉和撤銷等功能。

對于應(yīng)用層面的開發(fā)而言，并不需要考慮DSP部分的圖像處理實(shí)現(xiàn)算法，直接將DSP部分作為一個(gè)黑箱進(jìn)行處理，通過圖像服務(wù)接口，從ARM部分通過語句進(jìn)行調(diào)用。圖像服務(wù)的接口提供了用戶調(diào)用DSP中的圖像處理程序的接口，整個(gè)服務(wù)接口使用Codec中間框架系統(tǒng)。Linux端的程序通過Codec引擎訪問DSP處理器中的Codec Server。整個(gè)Codec框架包括了多種API和SPI，從軟件角度可以看做是一個(gè)介于應(yīng)用程序和DSP中圖像處理算法之間的接口，如圖5所示。這樣ARM端的應(yīng)用程序開發(fā)者，可以不用去考慮DSP中復(fù)雜的音視頻算法。

這種ARM和DSP分開的軟件結(jié)構(gòu)，使得整個(gè)Davinci框架下的系統(tǒng)的軟件開發(fā)被分成了四個(gè)部分：圖像算法開發(fā)、Codec Server集成開發(fā)、CodecEngine集成開發(fā)和應(yīng)用程序開發(fā)?；A(chǔ)的圖像算法可以通過TI提供的CCS開發(fā)工具，圖像的編碼算法被存儲(chǔ)為．lib的庫文件。而Codec Server的開發(fā)是調(diào)用一系列的．lib算法庫，實(shí)現(xiàn)各種庫文件的對ARM部分的接口。Ciodec Engine是開發(fā)調(diào)用Codec Server的Stuh和Skelet on，完善整個(gè)圖像處理功能的調(diào)用，而面向廠商或是使用者的應(yīng)用程序的開發(fā)，只需要針對不同應(yīng)用情況編譯基于Linux的應(yīng)用程序，其中圖像處理算法等內(nèi)容，作為黑箱供這些使用者調(diào)用。