Android图形显示硬件加速和音频系统的研究与移植

摘要

Android系统是一种嵌入式的多媒体系统。随着多媒体技术的发展，图像处理所需要的计算量越来越大，仅依靠一颗通用的CPU来完成复杂繁多的图像处理计算，越来越困难。常用的DSP微处理器和Intel处理器扩展指令集方式的显示硬件加速技术不能在嵌入式硬件平台实现，要减少嵌入式CPU处理图像数据的负担，需要使用CPU平台的2D或3D模块来实现显示硬件加速。同时，音频系统也因为没有统一的音频硬件，不同的平台设备所使用的编解码芯片，处理器音频处理模块各不相同，在跨平台的时候，都需要开发者来完成软件的移植。针对上述问题，本文以使用的R2R(SH-MobileR2R，瑞萨SH7724处理器)硬件平台为对象，研究分析了Android的显示系统和音频系统;解决的问题是在R2R硬件平台上实现多硬件模块协同加速图像显示，以及音频系统的移植。本文主要工作如下:
　　 1)结合Android系统堆栈层次的特点，自上层向下层的研究了Android多媒体的显示系统，针对R2R硬件平台的2D硬件模块的功能特点，结合Android显示系统的架构，设计了多硬件模块协同加速图像显示的方案;
　　 2)采用从底层向顶层移植的思路，移植BEU（混合引擎）、2DDMAC（图像获取直接存储器）硬件模块驱动，硬件适配层。实现了Android显示系统的硬件加速功能;
　　 3)研究了Android音频系统的硬件结构和软件架构，结合R2R硬件平台的特点，设计了R2R硬件平台的音频移植方案，使音频系统支持多采样率音频文件播放，移植了音频驱动和硬件适配层，实现了音频系统功能。
　　 经过以上的移植，在R2R硬件平台实现了Android系统多硬件模块协同加速图像显示，提升了Android界面滑动的流畅度;实现了Android音频系统在R2R硬件平台上的移植，支持多采样率音频文件播放，成功使用Android应用程序播放音频文件，通过移植前后对比分析，系统性能得到提升。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题研究背景和意义

1．2 国内外发展现状

1．3 课题的研究工作

第2章 Android系统研究与移植方案设计

2．1 Android系统研究

2．1．1 Android系统架构

2．1．2 Android上层操作底层硬件流程

2．1．3 R2R硬件平台环境及资源

2．2 移植Android系统的思路与流程

2．3 Android显示系统研究与移植方案设计

2．3．1 显示系统架构

2．3．2 显示系统图层绘制流程研究

2．3．3 图形显示硬件加速整体方案

2．4 Android音频系统研究与移植方案设计

2．4．1 音频硬件结构

2．4．2 音频系统软件架构

2．4．3 R2R硬件平台音频系统移植整体方案

2．5 本章小结

第3章 Android图形显示硬件加速设计与移植

3．1 图形显示硬件加速方案设计

3．2 图形显示硬件加速模块设计

3．2．1 系统硬件加速模块功能需求分析

3．2．2 处理器硬件加速模块选择

3．3 图形显示硬件加速的移植

3．3．1 硬件搬移模块(2DDMAC)驱动设计

3．3．2 图层混合模块(BEU)驱动设计

3．3．3 硬件适配层Copybit模块设计

3．4 本章小结

第4章 Android音频系统研究与移植

4．1 音频系统驱动移植

4．1．1 音频系统驱动移植方案设计

4．1．2 音频系统驱动移植

4．2 音频系统硬件适配层移植

4．3 音频系统用户空间移植

4．4 本章小结

第5章 Android移植调试与性能分析

5．1 Android移植调试方案

5．2 图形显示硬件加速调试与性能分析

5．3 音频系统调试与性能分析

5．4 本章小结

第6章 总结与展望

6．1 总结

6．2 展望

致谢

参考文献