試論dsp的嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用研究

試論DSP的嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用研究摘要：視頻數(shù)據(jù)具有直觀和實時的特性，并且內(nèi)容比較豐富，在智能化監(jiān)控過程內(nèi)始終當(dāng)作核心數(shù)據(jù)被搜集與應(yīng)用。以視頻圖像處理、分析、理解為基礎(chǔ)的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)被大量應(yīng)用于道路安全，企業(yè)生產(chǎn)，測控實驗等民用領(lǐng)域，該技術(shù)的研究也越來越引起人們的重視。關(guān)鍵詞：DSP；嵌入式技術(shù)；智能視頻監(jiān)控引言智能視頻監(jiān)控是通過在監(jiān)控系統(tǒng)中加入智能視頻分析模塊，借助芯片的數(shù)據(jù)處理能力提取有用信息，實時解析監(jiān)控畫面中的異常情況。本文介紹的DSP的嵌入型視頻監(jiān)控體系和單純軟件平臺的監(jiān)視體系不同，它選用內(nèi)核較小的嵌入式多任務(wù)操作系統(tǒng)，由DSP芯片壓制已采集的視頻和傳輸處理，最后經(jīng)過處理后傳送到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器。2.嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計的關(guān)鍵技術(shù)2.1NAT技術(shù)關(guān)于NAT技術(shù)，其能夠經(jīng)過局域網(wǎng)將主機中的地址映射成有效的IP地址，進而科學(xué)的完成網(wǎng)絡(luò)地址的重用。但由于外在的網(wǎng)絡(luò)無法通過NAT積極和內(nèi)在的網(wǎng)絡(luò)實施通訊，干擾了數(shù)據(jù)的輸送和分享，如今想要完成遠(yuǎn)端的視頻監(jiān)視，則務(wù)必沖破NAT這一技術(shù)的維護，使用STUN協(xié)定完成NAT的穿越，增強數(shù)據(jù)的傳輸與共享。2.2SDL顯示技術(shù)SDL是一種可跨平臺的媒體庫，支持許多常用的操作系統(tǒng)，具有封裝性好、可移植性強等優(yōu)點。在SDL顯示平臺上的使用者只要調(diào)用SDL自帶的API函數(shù)就可以有效的實現(xiàn)對音視頻的操作，甚至不需要知道操作系統(tǒng)間的具體差別。在監(jiān)控系統(tǒng)中使用這種技術(shù)可以實現(xiàn)某些領(lǐng)域（如道路監(jiān)控）多路信號實時分屏播放等要求。3.嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)3.1以太網(wǎng)接口電路設(shè)計與實現(xiàn)通過EMAC模塊來實現(xiàn)以太網(wǎng)數(shù)據(jù)的收發(fā)，這部分在視頻監(jiān)控系統(tǒng)中主要由DSP處理器內(nèi)核和片外網(wǎng)絡(luò)物理層數(shù)據(jù)傳輸接口構(gòu)成。它能夠完成IEEE802.3規(guī)則以太網(wǎng)的MAC層協(xié)定的性能。另外，EMAC板塊供應(yīng)了MII端口，可以和滿足802.3規(guī)則的片外PHY模塊實施沒有縫隙的銜接。網(wǎng)絡(luò)端口包含DM642片內(nèi)EMAC/MDIO板塊、片外IntelLXT971PHY還有外部線路。3.2視頻采集電路設(shè)計與實現(xiàn)本次設(shè)計中使用了所有視頻接口，并且把三個DM642接口均配備成雙通道，當(dāng)中VPO與VP1的通道A均用在視頻接口中，通道B均配備了McASP性能。VP2的通道A、B均用在視頻接口中。所以，準(zhǔn)許至多在同一時間對于四路模擬視頻信號實施采集。如果有需求，就把VPO接口的A通道設(shè)定成視頻錄制形式。圖2展示了一個TVP5150模塊和VPO的銜接，別的三個模塊具有近似的銜接樣式，此處不進行具體陳述。圖2視頻采集線路的銜接展示圖3.3以太網(wǎng)通信接口軟件實現(xiàn)這篇文章將TI企業(yè)供應(yīng)的DSP/BIOS這一嵌入型操縱體系及網(wǎng)絡(luò)研發(fā)包NDK等軟件研發(fā)能源作為基礎(chǔ)，實現(xiàn)以太網(wǎng)通訊端口中相關(guān)軟件架構(gòu)的策劃。想要完成以NDK為基礎(chǔ)的通訊軟件，通常要經(jīng)過三個環(huán)節(jié)：在DSP/BIOS操縱體系平臺中配備并運轉(zhuǎn)NDK的TCP/IP協(xié)定棧；制定低層驅(qū)動程序；研發(fā)客戶定做的網(wǎng)絡(luò)程序。關(guān)于程序的實施流程為：程序會調(diào)動使用NDK的TCP/IP協(xié)定棧，之后這個協(xié)定棧調(diào)動使用低層的驅(qū)動程序。3.3.1以太網(wǎng)驅(qū)動在以NDK為基礎(chǔ)的通訊軟件構(gòu)架與DSP/BIOS的操作平臺中，對以太網(wǎng)實施操縱的用具與端口首要涵蓋：初始化驅(qū)動（涵蓋元件的復(fù)位、中斷使能等一系列相關(guān)部分），接收與發(fā)送以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)包，檢測低層網(wǎng)絡(luò)元件的形態(tài)，將反饋數(shù)據(jù)傳送至協(xié)定棧，對于驅(qū)動進行關(guān)停，對體系能源進行回收。在以太網(wǎng)驅(qū)動函數(shù)中，經(jīng)過對EMAC/MDIO板塊的寄存器組設(shè)定查找等一系列相關(guān)的指令，完成所需的操作。3.3.2ARP協(xié)議的實現(xiàn)ARP這一協(xié)定在TCP/IP協(xié)定族內(nèi)性能比較簡潔，完成起來比較容易。ARP板塊內(nèi)極為經(jīng)典的函數(shù)就是：voidarpipout(void)。這個函數(shù)等候IP板塊的IP分組，參照IP包的目標(biāo)IP地址，去選取對應(yīng)的路由。如果終端的IP地址和局域網(wǎng)的一樣，那么直接對ARP高速緩存表實施查詢；不然，將目標(biāo)IP地址轉(zhuǎn)為默許路由器的地址，之后檢驗高速緩存表，查找出相應(yīng)的終端IP表項。如果可以查出，那么包裝為以太幀，調(diào)動使用netsend()進行傳送；如果并未查出，那么調(diào)動使用arpreq()傳送ARP的申請報文。3.3.4IP協(xié)議的實現(xiàn)數(shù)據(jù)報分片及重組是所有實現(xiàn)IP的程序都要求能做到的。但因為這個體系形成的數(shù)據(jù)報非常小，可以直接經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)進行傳送，所以無需把導(dǎo)出的數(shù)據(jù)報實施分片操作。并且由于重新組合也許會消耗極多的內(nèi)存與計算資源，因此這個協(xié)定策劃不去應(yīng)用數(shù)據(jù)報的重新組合。IP協(xié)定內(nèi)極為經(jīng)典的函數(shù)是：voidipsend(void)，這個函數(shù)用于把即將傳送的數(shù)據(jù)包裝為IP數(shù)據(jù)報，并且調(diào)動使用arpipout()函數(shù)實施傳送；u16_intipchecksum()，這個函數(shù)用在IP首部檢驗與核算，關(guān)于函數(shù)的返回值其實是檢驗和的最終數(shù)據(jù)。假如IP數(shù)據(jù)包有效，那么函數(shù)繼續(xù)檢驗這個包內(nèi)的協(xié)定字段，參照協(xié)定的差別，調(diào)動使用差別的處置函數(shù)，假如是ICMP報文，那么調(diào)動使用ipicmp()這個處置函數(shù)；假如是TCP報文，那么調(diào)動使用tcprecv()處置函數(shù)。voidipcheck(void).IP包檢驗函數(shù)。這個函數(shù)檢驗IP版與首部的長度，最終這個函數(shù)調(diào)動使用ipchecksum()函數(shù)實施檢驗，確定首部檢驗和的準(zhǔn)確性。4.結(jié)語隨著嵌入式系統(tǒng)，DSP一系列算法及數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)運用領(lǐng)域的不斷拓展，視頻監(jiān)控向著多平臺化，智能化，遠(yuǎn)程化方面去進展，持續(xù)強化可操縱性。在日后的開發(fā)計劃內(nèi)，想要比較科學(xué)的推進嵌入型遠(yuǎn)端視頻監(jiān)控體系的進展，務(wù)必持續(xù)實施相關(guān)的技術(shù)革新，提升嵌入型技術(shù)的水準(zhǔn)，確保其可以具備更為普遍的效用。參考文獻(xiàn)：[1]程紅林.基于DSP的嵌入式網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計[J].科技廣場，2007，03：82-85.[2]錢建良.DSP+FPGA嵌入式多路視頻監(jiān)控系統(tǒng)硬件平臺[J].電子產(chǎn)品世