近年来，片上多核结构正成为处理器设计主流。与同构多核处理器相比，异构多核处理器在特定应用中可以获得更高的性能提升和更好的能效性，然而异构多核处理器的指令系统互不兼容给不同处理器核的协同计算带来挑战。　　本文结合PKUnity86系统芯片异构多核的结构特点，以音视频解码应用为例，分析并设计了异构多核协同计算的实现方案，并对实现方案进行了评测和优化。本文的主要工作为:　　1对异构多核协同计算技术进行分析并结合PKUnity86系统芯片的特性设计异构多核协同计算方案。本文从通信模型、存储结构和一致性设计三个方面对异构多核协同计算方案进行了设计。在通信模型中通过共享内存的方式实现了异构多核的通信;在存储模型中通过分离内存的方式实现了异构多核之间数据的交互;在一致性设计中采用了软件实现一致性的方式。　　2实现了异构多核协同计算方案在音视频解码上的应用。基于MPlayer音视频解码软件框架，通过X86处理器核完成音视频解码应用的控制流程，通过视频专用处理器核完成了视频解码的加速，通过UniCore处理器核完成DTS音频的解码加速。　　3对音视频协同解码方案进行评测与优化。本文从主处理器占用率、解码时间占比和系统芯片功耗方面进行了评测;采用非阻塞的交互方法提高了DTS音频解码效率，采用动态变频和可变电压的方式优化了音视频解码的功耗。实验结果表明，采用非阻塞交互优化后，解码DTS音频时主处理器负载可以降低约80％，解码时间可以降低约8％;采用动态调节频率和工作电压后，解码H.264音视频时主处理器负载可以降低约17.2％，系统功耗可以降低约10.16％。