dm8148处理器视野之视频处理体系软件研发

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1、DM8148处理器视野之视频处理体系软件研发1绪论1.1课题背景及意义随着信息技术的发展，视频监控系统在社会生活的各个方面得到了越来越多的普及。在银行系统中，视频监控设备为银行提供了安全监控及录像等功能；在道路交通系统中，视频监控设备为道路提供了车流监控及号牌识别等功能；在居民生活区中，视频监控设备为小区提供了全面录像监控等功能；在警察系统中，各地的监控录像为很多案件狗破解提供了重要线索。视频监控系统在曰常生活中为我们提供了诸多安全保障，为政府部门节省了许多行政成本，对于视频监控系统相关课题的研究有着重大社会价值和意义。视频监控系统的发展经历了三个主要阶段⑴：本地模拟监控阶段、数字监控阶段和网

2、络监控阶段。本地模拟监控阶段主要运用于九十年代初期，以模拟磁带录像机(VideoCassetteRecorder,VCR)为代表，其具有无法远程访问、集成困难等缺点；数字监控阶段主要运用于九十年代中期以后，以数字视频录像机(DigitalVideoRecorder,DVR)为代表，其具有处理能力高，存储、检索方便等优点；网络监控阶段主要体现在进入21世纪后数字监控系统的网络化，以DVR系统进一步发展为网络数字视频录像机(Netent,TI)推出的DaVinci[6〗系列处理器芯片是一种为视频监控系统终端设备所定制的高性能处理器芯片。该系列芯片目前已经过好几代发展，从最初的DM6446、DM64

3、67芯片发展到了后来的DM368系列，再到目前的DM8148系列[7]。其中，DM8148处理器芯片带有多个处理器核和一个视频编码加速模块，能够很好的满足许多视频编码应用的需求。综上，使用高性能嵌入式处理器的监控系统终端设备已经在监控领域得到了广泛的应用，相关的嵌入式软件研发也具有很大的实用价值。本课题的主要内容为基于DM8148处理器的视频处理系统软件的研发，该系统软件针对使用了DM8148处理器的视频监控终端设备研发，为终端设备提供了视频处理、编码控制等功能，是整个终端设备系统软件的一个重要组成部分。1.2相关技术发展现状1.2.1视频监控系统由于IPVS系统和NVR系统的日益普及，当前的

4、视频监控系统已经完成了从模拟技术向数字技术的转变。与此同时，基于网络的监控系统由于网络化的便利，其控制手段也日益简便。例如，对于目前广泛安装的IP网络摄像机（IPNetera,IPNC)，其主要基于Linux平台，Linux系统本身就带有完善的网络相关应用及底层支持，可以很好地与通用计算机进行网络通讯，通过网络对各个终端设备进行配置和查询也十分便捷，基于其的应用开发也相对通用和简单。图1-1显示了一个典型的基于网络的视频监控系统的结构，可以看出，通过网络整个系统可以实现配置、查询、存储等功能。对于视频监控终端而言，当前的终端设备在图像质量、处理能力、分辨率等方面也得到了很大地提高。视频编解码技

5、术，尤其是H.26X、MPEG系列视频编解码标准对视频监控的发展起到了很大的推动作用，视频图像序列的质量和压缩率得到了很大的提高。同时，随着集成电路技术的发展，高性能嵌入式处理器的处理能力越来越强，处理器能实时处理的图像分辨率也得到了很大的提高。目前，市场上的监控系统有的已经可以具备1080p60的实时处理能力。对于一个完备成熟的视频监控系统而言，仅仅对指定区域进行监控往往还是不够的，实际应用的需求可能十分复杂，因此视频监控终端除了应具备实时视频编码功能，还应具备图像采集控制、前处理，视频存储控制，运动检测告警，字符叠加等诸多功能。2视频相关技术本文研发的视频处理系统软件是运行在视频监控系统终

6、端的IP网络摄像机上的应用软件，其牵涉到视频信号的格式，视频信号的釆集，视频信号的编码压缩等相关技术。本章中将对这些相关技术做一些介绍，包括视频信号和图像格式，视频信号的釆集，视频编解码技术三个方面。2.1视频信号及图像格式2.1.1视频信号标准视频信号及其相关技术是随着电视系统的发明而逐渐发展起来的。电视系统根据图像帧率、图像分辨率和传输带宽的不同，可以将电视视频信号制式分为3种：国家电视标准委员会制式（NTSC)、逐行倒相制式（PAL)和塞康制式

7、i7](SECAM)。在不同的国家和地区，使用的电视系统制式是不同的。3种电视制式标准的具体情况如下：NTSC制式是由美国国家电视标准委员会在上

8、世纪50年代制定的一套针对彩色电视广播的传输和接收标准。根据标准，其侦频为每秒29.97帧，有525条扫描线，隔行扫描，标准分辨率为720x480，画面宽高t匕为4:3。该制式标准通过设置平衡调制和正交调制两种色度信号调制方式解决了彩色电视机和黑白电视机之间的广播信号兼容问题，但存在相位易失真，色彩不稳定的缺点。该制式标准主要用于美、日等国家和地区。PAL制式于六十年代由德国人提出，根据不同的参数