基于TI-Davinci平台的立体图像显示系统嵌入式软件开发

论文摘要

随着科学技术的不断进步,图像信息已经成为人们生活中非常重要的一部分。平面图像信息已经越来越不能满足人们的需求。因此,立体图像的研究和实用化已经显得日益迫切。数字图像处理技术的发展,以及高性能、低功耗多媒体处理器的出现,使得对立体图像的处理成为可能。本文以高性能多媒体处理器为平台,提出了高分辨率立体图像显示系统的设计和解决方案,给未来立体多媒体系统的研究和实现提供了高性能的显示平台。同时随着嵌入式处理器运算能力的不断提高,嵌入式Linux应用的不断发展,越来越多的嵌入式设备开始采用较为复杂的图形桌面窗口系统。DaVinci平台是TI公司为数字视频应用而推出的一套硬件和软件系统,它包括了双核处理器DM6446和MontaVista Linux。DM6446基于高性能低功耗的32位C64x内核和ARM9内核,具有专用的视频图像处理器和视频处理子系统,可以全方位满足各种数字视频终端设备对价格、性能和功能等多方面的需求。MontaVista Linux是移植于DM6446的ARM9内核的嵌入式Linux操作系统,为构建基于嵌入式Linux的多媒体系统提供了良好的接口。本文所介绍的立体图像显示系统选用TI公司的DM6446处理器作为处理平台,通过DM6446处理器的视频处理后端(VPBE)提供图像处理与图像显示的接口;选择使用Linux操作系统作为软件平台,完成了Linux下LCD显示驱动程序的开发;实现了嵌入式linux系统下的自动登陆;设计并实现了立体图像显示的控制程序。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题的研究背景
• 1.2 课题的目标以及可行性分析
• 1.3 完成的主要工作以及论文的结构
• 第二章 DaVinci平台与嵌入式linux操作系统
• 2.1 DaVinci平台简介
• 2.2 基于DaVinci技术的DM6446 处理器简述
• 2.2.1 DM6446 处理器的特点
• 2.2.2 DM6446 处理器各功能模块介绍
• 2.2.3 帧缓冲（FrameBuffer）
• 2.3 嵌入式linux操作系统
• 2.3.1 linux与嵌入式linux
• 2.3.2 业界流行的几种嵌入式linux操作系统
• 2.3.3 嵌入式Linux系统的软件架构
• 2.3.4 嵌入式Linux系统开发的主要内容
• 2.4 嵌入式linux系统开发环境的搭建
• 2.4.1 交叉编译环境的搭建
• 2.4.2 交互式监控系统的配置
• 2.4.3 NFS调试环境的搭建
• 2.5 本章小结
• 第三章 基于DM6446 的大屏幕立体LCD显示驱动设计与实现
• 3.1 立体图像的显示原理
• 3.2 Linux下的设备驱动程序
• 3.2.1 linux下设备的分类
• 3.2.2 Linux驱动程序主要的功能
• 3.2.3 linux操作系统下的用户空间和内核空间
• 3.2.4 在用户空间编写驱动程序的优缺点
• 3.2.5 内核与外设的数据交换方式
• 3.2.6 linux下驱动程序的一般结构
• 3.3 帧缓冲（Framebuffer）驱动程序
• 3.3.1 用户程序通过系统调用对Framebuffer的操作
• 3.3.2 Framebuffer驱动程序的结构
• 3.4 大屏幕LCD Framebuffer驱动程序的设计与实现
• 3.4.1 在线视频显示（OSD）模块
• 3.4.1.1 OSD模块所需要配置的部分
• 3.4.1.2 位图窗口（Bitmap Windows）
• 3.4.1.3 视频窗口（Video Windows）
• 3.4.2 视频编码模块
• 3.4.3 Framebuffer驱动程序的具体实现
• 3.4.3.1 几个重要数据结构的设计
• 3.4.3.2 OSD模块下各显示窗口的配置
• 3.4.3.3 显示系统时钟频率的配置
• 3.4.3.4 内存分配单元的配置
• 3.4.3.5 VENC模块的配置
• 3.4.3.6 底层设备驱动接口的实现
• 3.4.3.7 驱动程序整体架构
• 3.4.3.8 编写应用程序测试Framebuffer驱动程序的功能
• 3.4.4 系统测试结果分析
• 3.5 本章小结
• 第四章 DaVinci平台上自动登录并进入图形桌面的设计与实现
• 4.1 linux系统启动过程详解
• 4.1.1 INIT的配置文件――inittab
• 4.1.2 inittab所完成的功能
• 4.2 DaVinci平台上自动登录的设计与实现
• 4.2.1 Linux系统启动的最后阶段的工作
• 4.2.2 Linux下自动登录的设计
• 4.2.3 autologin程序的实现
• 4.2.4 自动登录并自启动X-Windows在Davinci平台上的实现
• 4.3 本章小结
• 第五章 DaVinci平台上立体图像显示控制程序的设计与实现
• 5.1 X-Windows系统
• 5.1.1 X-Windows系统的由来和发展历程
• 5.1.2 X-Windows系统的优点
• 5.1.3 X-Windows系统的体系架构
• 5.1.3.1 X服务器
• 5.1.3.2 X客户端
• 5.1.3.3 X协议
• 5.2 X-Windows系统的基本概念
• 5.2.1 显示器和屏幕
• 5.2.2 窗口
• 5.2.3 事件请求与模式
• 5.2.4 输入设备
• 5.2.5 窗口管理器
• 5.3 Xlib图形库
• 5.3.1 Display函数
• 5.3.2 窗口函数
• 5.3.3 事件的请求和处理函数
• 5.3.4 图形上下文函数
• 5.3.5 图形函数
• 5.4 立体图像显示控制程序的设计与实现
• 5.4.1 问题的提出
• 5.4.2 立体图像显示控制程序的设计
• 5.4.3 立体图像显示控制程序的代码实现
• 5.4.4 控制程序的实际调试
• 5.5 本章小结
• 第六章 结束语
• 6.1 总结
• 6.2 不足和展望
• 参考文献
• 发表论文和参加科研情况说明
• 附录 英文缩略语
• 致谢