DM8168开发手册.docx

DM8168开发手册1硬件设备1.1 板卡TI提供的关于DM8168的板卡共4块，其中包括1块母板：TMDXEVM8168，3块子板分别是Expansion I/O Daughter Card(EIO)、Video Conferencing Daughter Card(TMDXVCDC8168)以及Video Security Daughter Card(TMDXVSDC8168)。本文档的所有操作都是在TMDXEVM8168 + EIO下进行的。1.2 视频信号源在平常的开发中常用到的高清视频源有以下3种：高清摄像头、视频播放器和索尼高清DV。这些视频源各有特点。1.2.1 高清摄像头以明日摄像头为例，其设置如下（按配置调档）： 高清摄像头作为视频源，可以更加真实地模拟实际产品的视频质量，可以获取真实的场景，可以很清楚地看到噪声以及光线明暗对于视频质量的影响。实验中首选摄像头作为视频源。1.2.2 视频播放器采用HDMAX H1073C视频播放器作为视频源可以更好地选择各种不同的视频场景，譬如色彩鲜艳的、场景相对静止的、场景运动激烈的等。通过这些不同的场景可以测试编码器的能力。在编码器参数设置的实验中使用视频播放器作为视频源会比较便捷。1.2.3 索尼高清DV（SONY HDR-CX550E,XR550E）索尼高清DV也是一种高清摄像头，但它的直接分量采集输入最大只能提供1080i50，不能提供1080p；当由HDMI采集输出并通过分量转换器可以提供最高1080p50的视频输出，不能达到1080p60。1080P50的视频用1080P60的标准去采集，并立刻显示会发现视频往左（面向显示屏时，人的左边）偏移，而且视频的右边（面向显示屏时，人的右边）有很宽的黑边。即采用索尼高清DV作为视频源时会有较大的失真，但由于它自带滤波功能，其视频输出质量稍好。1.3 分量转换器由于该平台只有分量形式的视频输入，因此需要把视频源的HDMI信号转换为YPbPr信号，使用分量转换器HDfuryPro。1.4 显示器该平台的输出信号可以是YPbPr信号也可以是HDMI信号，比较常用的是HDMI信号，使用带HDMI接口的显示器SAMSUNG BX22501.5 注意事项1、DM8168+EIO（Expansion I/O Daughtercard）板卡的视频输入只支持子板上的YPbPr分量输入，其余如CVBS，HDMI，S-Video，DVI输入均不支持。视频输入均在子板上。2、DM8168+EIO板卡的分量YPbPr输入只支持1080P60，720P60，1080i60和1080P30格式（目前只验证了1080p60）。3、DM8168若要支持HDMI视频输入，需换专用于视频的子板VC（Video Conference Daughtercard）。4、DM8168+EIO板卡只支持单路视频采集输入，DM8168+VC板卡才支持多路视频。5、我们的SONY DV分量输出只支持1080i/576i，不支持1080p/720p；不过HDMI输出可以支持1080p。故需要一个HDMI到分量模式的转换器。2设备连接先了解一下该平台的接口分布，如下图2.1所示图2.1 接口分布需要注意的是1、开发用串口需要一条母对母的串口线与PC机上的串口卡相连；2、PCIe插槽具有两个通道，可以作为RC使用。当作为EP使用时需要一条公对公的PCIe*2的连接线，并需要去除PCIe的时钟芯片，详细参考TI技术文档DM816x_AM389x_PCI_Express_Endpoint_Boot_Driver_User_Guide、DM816x_AM389x_PCI_Express_Root_Complex_Driver_User_Guide以及DM816x C6A816x AM389x PCIe Clocking Schemes 。图2.2 视频接口分布图其中VIN口均为YPbPr输入，VOUT1口为YPbPr输出，VOUT0口为HDMI输出。图2.3 分量转换器正面本文档把分量转换器的这一面定义为正面，如图2.3所示。红圈中为三分量YPbPr接口，需要一条三分量线和板上VIN0相接，注意具体的线序，这里没有特别规定哪种颜色需要接哪个口，只需要确保和板上一一对应就可以了。图2.4 分量转换器背面本文档把分量转换器的这一面定义为背面，如图2.4所示。图中通道选择开关必须要和HDMI通道一致，即HDMI接Input1，通道选择开关拨向H1一侧。注意转换格式开关要拨向Ypbpr一侧。3开发软件准备3.1 开发环境的搭建SDK需要在ubuntu-10.04的环境下进行编译，因此开发只能在ubuntu-10.04的系统下进行调试。由于大部分电脑的常用系统是windows，因此需要安装虚拟机，并在虚拟机上安装ubuntu-10.04系统。本文所使用的虚拟机是VMware Workstation v8，安装的ubuntu系统是ubuntu-10.04.4-dvd-i386。3.1.1 配置新的虚拟机 如下图点击“New Virtual Machine”。注意要选择红圈中的选项，如果选择第二项的话，会只有命令行界面。3.1.2 安装ubuntu进入安装ubuntu界面后，按要求配置时间、键盘、用户名等7个步骤后等待安装完成。首先是选择安装操作系统的语言种类，就选择English吧，点Install Ubuntu 10.04 LTS 继续。然后是选择时间。然后是选择键盘布局，就按默认的USA。然后是配置硬盘了，上面一个是默认的配置方式，下面的是手动指定配置方式。选择手动指定配置，继续就会进入手动配置硬盘的界面，可以把虚拟出来的内存分成一个linux的文件系统盘和一个交换区。也可以选择默认的配置，为了方便就选择默认的配置。然后是配置计算机名，用户名和密码。然后根据向导继续，开始安装操作系统了。安装过程可能会花费一段时间，耐心的等待几分钟，安装完成之后提示重启计算机，选择立即重启就可以了。3.1.3 安装vmtools注意：以下linux命令行均以ubuntu非超级用户为准，在很多操作中非超级用户都会出现权限不够的提示，所以需要使用sudo来提升操作权限 。ubuntu 安装好了之后，你会发现桌面分辨率只有800 * 600的，不能调整，这个时候，安装VMware tools可以帮你解决这个问题，而且安装VMware tools还可以让虚拟机里面的linux可以挂在宿主计算机的硬盘。点击菜单-VM-Install VMware Tools或者如下图所示点击“Install Tools” 来安装VMware tools。点击了Install VMware Tools之后，虚拟机会将VMware Tools的安装包挂在到linux操作系统里面的/media/VMware Tools目录下面。桌面上会出现一个光盘。Applications -Accessories-Terminal打开终端准备安装VMware Tools,复制VMware tools安装包到自己的目录下面。host$ cd home host$ sudo mkdir vmtoolshost$ cd vmtoolshost$ sudo cp /media/VMware Tools/VMwareTools-8.1.3-203739.tar.gz ./解压安装包 host$ sudo tar zxvf VMwareTools-8.1.3-203739.tar.gz安装包会解压在当前目录的vmware-tools-distrib文件夹下面。host$ cd vmware-tools-distrib查看文件列表会发现里面有个vmware-install.pl的文件host$ ls运行此文件安装vmware toolshost$ sudo ./ vmware-install.pl然后会有一系列安装目录参数问题，直接按回车确认默认路径即可，中间碰到的问题，全部都直接回车确认默认方案即可，等待安装完成。重启ubuntu。host$ sudo reboot重启完成后可以通过System-Preference-Monitor来设置屏幕的分辨率。而且还可以现实虚拟机共享宿主计算机文件系统，其操作如下：在虚拟机配置界面选择Options，双击share folders，选择always enable。点击add添加共享文件，按照向导，点下一步，在选择主机文件的时候选择一个文件夹。确定，按照向导继续，完成，就能在共享文件列表里面看到新增加的共享文件了，根据自己的需要，按照同样的办法添加其他的共享文件。启动虚拟机，就能在/mnt/hgfs目录下看到所有的共享文件夹了。host$ cd /mnt/hgfshost$ ls注意先修改/home的读写权限，以免后面操作没有权限host$ sudo chmod 777 /home3.1.4 安装交叉编译链arm-none-linux-gnueabi-gcc假定arm-2009q1-203-arm-none-linux-gnueabi-i686-pc-linux-gnu.tar.bz2在共享文件夹中，把它从/mnt/hgfs/shared/路径下拷贝到/home/路径下。host$ sudo cp /mnt/hgfs/shared/ arm-2009q1-203-arm-none-linux-gnueabi-i686-pc-linux-gnu.tar.bz2 /home在当前路径下解压host$ sudo tar jxvf arm-2009q1-203-arm-none-linux-gnueabi-i686-pc-linux-gnu.tar.bz2 3.1.5 安装EZSDK假定ezsdk_dm816x-evm_5_03_01_15_setuplinux在共享文件夹中，把它从/mnt/hgfs/shared/路径下拷贝到/home/路径下。host$ sudo cp /mnt/hgfs/shared/ezsdk_dm816x-evm_5_03_01_15_setuplinux /home然后安装host$ ./ ezsdk_dm816x-evm_5_03_01_15_setuplinux在弹出的对话框中，按照其提示执行以下命令：host$ sudo rm /bin/shhost$ sudo ln -s /bin/bash /bin/sh然后再安装host$ ./ ezsdk_dm816x-evm_5_03_01_15_setuplinux指定交叉编译链arm-none-linux-gnueabi-gcc所在的路径：指定路径正确则弹出如下对话框：确定后如下所示：指定EZSDK的安装路径如下所示：正在安装，等待数分钟。3.2终端仿真程序软件的配置串口终端控制软件SecureCRT，通过控制台操作移植的linux系统及调试和运行应用程序。串口设置如下图3.1所示，注意红圈中的选择。图3.1串口设置4应用程序编译打开终端，首先设置环境变量：host$ export EZSDK= ti-ezsdk_dm816x-evm_5_03_01_15进入EZSDK所在目录下/opt/ ti-ezsdk_dm816x-evm_5_03_01_15进行编译：host$ cd /opt/ ti-ezsdk_dm816x-evm_5_03_01_15host$ make components等待编译，需要数分钟。在以下路径下可以找到omx的组件源码生成的可执行文件*.xv5T文件。/opt/ ti-ezsdk_dm816x-evm_5_03_01_15/component-sources/omx_05_02_00_30/binhost$ make omtb等待编译，需要数分钟。在以下路径下可以找到omtb_dm81xxbm_a8host.xv5T文件。该文件用于解析omtb脚本文件。/opt/ti-ezsdk_dm816x-evm_5_03_01_15/example-applications/omtb_01_00_01_07/bin5调试连接好各种设备后就可以上电。（有一点需要注意的是串口线的插拔最好断电进行，因为串口是非热插拔器件，带电插拔容易烧串口。）上电后打开串口终端控制软件SecureCRT，可以看到系统打印的信息，并最终停留在登录界面，如下图所示。输入dm816x-evm的登录密码，密码为rootdm816x-evm login: root开始调试前，需要关闭gui界面才能看到显示的视频target$ /etc/init.d/matrix-gui-e stoptarget$ echo 0 /sys/devices/platform/vpss/graphics0/enabled如果需要改变播放显示的分辨率，按下列步骤操作（以设置1080p-60为例）target$ echo 0 /sys/devices/platform/vpss/display0/enabledtarget$ echo 1080p-60 /sys/devices/platform/vpss/display0/modetarget$ echo 1 /sys/devices/platform/vpss/display0/enabled查看播放显示的分辨率设置模式target$ cat /sys/devices/platform/vpss/display0/mode调试有两种方式，一种是使用OMX的应用程序调试；另一种是使用OMTB脚本进行调试。使用OMX方式调试方便自定义变量及修改参数设置，但编译时间较长，调试不太方便。使用OMTB脚本方式调试只需要修改脚本，然后就而已立刻运行，不需要等待编译的时间，调试方便，但不能自定义参数，而且不清楚哪些参数可以被解析，所以修改参数比较麻烦。在实际应用中要根据具体情况选用调试方式。5.1 OMX调试方式进入到omx的目录下target$ cd /usr/share/ti/ti-omx然后把编译好的应用程序*.xv5T、编码所需要的YUV文件和解码所需要的.264文件用u盘拷到该目录下，然后按各种应用程序的参数运行就可以了。注意用来编码的YUV文件必须是YUV420SP格式，对于非YUV420P格式的文件，需通过程序转换。“*”表示需要拷贝的文件，如encode_a8host_debug.xv5T。target$ cp /media/sda/encode_a8host_debug.xv5T ./提示：各种应用程序的参数可以通过-help参数来获得。例如：target$ ./encode_a8host_debug.xv5T help5.1.1 OMX方式调试File - Encode实验target$ ./encode_a8host_debug.xv5T -o foreman_cif.h264 -i foreman_cif_420SP.yuv -f 60 -b 1000000 -w 352 -h 288 -c h264 &encode_a8host_debug.xv5T -o | -output output filename -i | -input input filename -f | -framerate encode frame rate -b | -bitrate encode bit rate -w | -width encode width -h | -height encode height -c | -codec h264, mpeg4, h263 example - ./encode_a8host_debug.xv5T -o sample.h264 -i sample.yuv -f 60 -b 1000000 -w 1920 -h 1080 -c h2645.1.2 OMX方式调试Capture - Encode实验target$ ./capture_encode_a8host_debug.xv5T -o sample.264 -m 1080p -f 60 -b 2000000 -n 1000 -d 0 &./capture_encode_a8host_debug.xv5T: invalid option - hcapture_encode -f -m -b -o -n -d -o | -output output filename -m | -mode 1080p / 720p capture/On-chip HDMI display mode -f | -framerate encode frame rate -b | -bitrate encode bit rate -n | -numframes encode number of frames -d | -display_id 0 - for on-chip HDMI, 1 for Secondary display example - ./capture_encode_a8host_debug.xv5T -o sample.h264 -m 1080p -f 60 -b 1000000 -d 0 -n 1000 for 720p, set hdmi mode before running example echo 720p-60 /sys/devices/platform/vpss/display0/mode5.1.3 OMX方式调试Decode - File实验target$ ./decode _a8host_debug.xv5T -w 1920 -h 1080 -i dm816x_1080p_demo.264 -o out.yuv -c h264 &注意：因为1080p解码的yuv文件数据庞大，而板卡内存容量不够，因此板上至多只能解码保存1G以内的yuv数据，至多大概250帧，否则导致系统崩溃。decode -w -h -i -o -c codec -i | -input input filename -w | -width image width -h | -height image height -o | -output output filename -c | -codec h264, mpeg2, mpeg4, h263, vc1 example : ./decode_a8host_debug.xv5T -w 352 -h 288 -i in_352x288.264 -o out.yuv -c h2645.1.4 OMX方式调试Decode - Display实验target$ ./decode_display_a8host_debug.xv5T -i dm816x_1080p_demo.264 -w 1920 -h 1080 -f 60 -g 0 -d 0 -c h264 &decode_display -w -h -f -i -g -d -i | -input input filename -w | -width image width -h | -height image height -f | -framerate decode frame rate - max 60 -c | -codec codec to be used - should be one of h264,h263,mpeg4,vc1,mpeg2 -g | -gfx gfx - 0 - off, 1 - on -d | -display_id 0 - for on-chip HDMI, 1 for secondary display example : ./decode_display_a8host_debug.xv5T -i sample.h264 -w 1920 -h 1080 -f 30 -g 0 -d 0 -c h2645.1.5 Profile和Level的测试修改DM8168例程里面的capture_encode的代码，以实现把baseline级别的H.264编码改为highprofile级别的H.264编码。具体实现方法如下：所需修改的文件：dm816x-evm_5_03_01_15component-sourcesomx_05_02_00_30examplestiomxdemosencodesrcilclient_utils.c修改函数：配置函数OMX_ERRORTYPE IL_ClientSetEncodeParams(IL_Client *pAppData)中的/* Set the profile and level for H264 */这一部分代码修改内容：修改参数tProfileLevel.eProfile = OMX_VIDEO_AVCProfileHigh; tProfileLevel.eLevel = OMX_VIDEO_AVCLevel42;并把/* Set the profile and level for H264 */这一