智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)及其在Blackfin上的應用

　　Blackfin的幾十個DMA通道和可靈活配置的Cache很好地滿足了視頻監(jiān)控系統(tǒng)對大運算量，高數(shù)據(jù)吞吐率的要求。十級流水線使得Blackfin有很強的指令并行執(zhí)行能力。零開銷循環(huán)控制指令讓系統(tǒng)中的大量循環(huán)跳轉(zhuǎn)不再消耗任何處理器的時鐘周期。利用這些優(yōu)勢，real解碼器的idct4×4算法在Blackfin上速度提高了7倍。

　　視頻數(shù)據(jù)有其自身的特性。在不同顏色空間，表示象素的每個分量通常都是8位寬度。Blackfin的4個視頻算術運算單元和視頻象素指令集大大加速了視頻運算速度。一條視頻象素操作指令可以在一周期之內(nèi)完成4對視頻數(shù)據(jù)分量的加法運算，減法運算，加減混合運算，取平均值，或者相減并求絕對值等11種視頻象素運算。這些運算在編解碼算法中的運動估計、loop filter和智能視頻分析的各種算法中大量應用。在智能視頻分析的一些基礎算子中，例如直方圖統(tǒng)計，中值運算，Sobel運算，形態(tài)學中的膨脹運算等都可以利用Blackfin的MIN, MAX指令來消除條件跳轉(zhuǎn)，節(jié)省處理器周期。不僅如此，Blackfin還支持13種非視頻數(shù)據(jù)的向量運算。適當設計數(shù)據(jù)結構，在前背景分離，閾值計算和更新等多個環(huán)節(jié)都可以運用Blackfin的特色指令讓智能視頻分析算法更迅捷。這些本身就很有效的指令中，大部分指令都能夠并行執(zhí)行，使得Blackfin的處理能力再加倍。

　　4．智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的實例

　　清華大學自動控制系在視覺分析領域有長期的研究和積累。結合ADI的優(yōu)勢，雙方在Blackfin BF561雙核處理器上實現(xiàn)了智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)。ADI提供高質(zhì)量高性能的H.264編碼算法，清華大學自動控制系則在BF561上實現(xiàn)了自動跟蹤算法。系統(tǒng)框圖如圖1所示。

　　圖1：基于BF561的智能監(jiān)控終端框圖

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