通过系统优化提高龙芯2号视频播放性能

摘要

在龙芯2号CPU的众多应用中,视频播放是最重要的应用之一.提高龙芯2号的视频播放性能无论对于现在还是将来都有十分重要的意义.视频播放的总时间分为视频解码、视频输出、音频解码与输出、系统开销四个部分,其中视频输出部分占有相当的比重.龙芯2号实现的用于加速显卡显存访问的Uncached Accelerating技术可以大幅减少视频输出部分的时间,但龙芯2号主要使用的操作系统Linux对该技术尚未提供支持.Linux主流视频播放软件Mplayer中的新型高速视频输出库Vidix也可以大幅减少视频输出部分的时间,但该库尚不能在龙芯2号平台上运行.该文分析了Linux主流视频播放软件Mplayer的视频输出部分的工作过程,通过系统优化,包括为Linux增加Uncached Accelerating支持和将Vidix库移植至龙芯2号平台,使无声音全速播放MPEG-1视频时的视频输出部分时间减少约71﹪、播放总时间减少约20﹪,有效地提高了龙芯2号的视频播放性能,并结今后的进一步优化工作提供了基础.另外,增加Uncached Accelerating支持使系统显示带宽大部分情况下提高到原来的两倍以上,最高接近三倍.

目录

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第一章引言

1.1.龙芯2号上的视频播放软件

1.2.Uncached Accelerating技术

1.3.龙芯2号多媒体指令集

1.4.本文的工作

1.5.本文的组织

第二章龙芯2号上视频播放的相关技术

2.1.龙芯2号CPU

2.2.Mplayer播放软件

2.3.Linux系统显示机制

2.4.Uncached Accelerating及相关技术

2.4.1.Uncached Accelerating技术

2.4.2.Write Combining技术及Linux对其的支持

第三章Mplayer视频播放简析

3.1.视频播放benchmark

3.2.视频输出过程

3.3.典型VO库视频输出过程分析及优化构想

3.3.1.vo_ xv库

3.3.2.Vidix库

3.4.小结

第四章UA软件支持方案的设计与实现

4.1.显示支持机制分析

4.1.1.应用程序对显存的访问方法

4.1.2.Linux内核对mmap的处理过程

4.1.3.内存页表项与TLB表项的关系

4.1.4.专用支持方案关键点

4.1.5.通用支持方案关键点

4.2.专用方案的设计与实现

4.3.通用方案的设计与实现

4.3.1.UA区域自动加入模块

4.3.2.进程页表修改模块

4.3.3.UA区域管理模块

4.3.4.管理接口模块

4.4.小结

第五章Vidix库的移植

5.1.Vidix库访问硬件方式分析

5.2.移植方案的设计与实现

5.2.1.Mplayer的mips_libdha库

5.2.2.内核接口/proc/mipsdha

5.3.小结

第六章性能评测与比较

6.1.UA技术对显示带宽的影响

6.1.1.对显示带宽的理论计算

6.1.2.对显示带宽的实际测试和比较

6.2.优化工作对视频播放的影响

6.3.小结

第七章总结

参考文献

致谢

作者简历