智能視頻分析服務(wù)器開(kāi)發(fā)平臺(tái)

在安防監(jiān)控領(lǐng)域，視頻信源在呈現(xiàn)爆炸性的增長(zhǎng)，傳統(tǒng)的模擬設(shè)備已經(jīng)不能滿(mǎn)足日益增長(zhǎng)的對(duì)視頻信息的傳輸和存儲(chǔ)需求，而數(shù)字視頻壓縮技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展，極大的緩解了這種市場(chǎng)需求和設(shè)備之間的矛盾，數(shù)字視頻服務(wù)器（DVS）可以把模擬相機(jī)的視頻信號(hào)經(jīng)過(guò)數(shù)字壓縮后在以太網(wǎng)上進(jìn)行傳輸，在硬盤(pán)陣列中進(jìn)行存儲(chǔ)，可以粗略的估算一下，一路D1的彩色視頻信號(hào)，原始的數(shù)據(jù)量是720×576×24bit×25幀，經(jīng)過(guò)ADC的采樣和色度空間的亞采樣轉(zhuǎn)換成4：2：0格式，再經(jīng)過(guò)視頻壓縮，數(shù)據(jù)量可以降低200倍（典型碼率為1-2Mbps）。隨著更多的網(wǎng)絡(luò)視頻設(shè)備被部署和7×24小時(shí)不間斷存儲(chǔ)的需求的迫切性，網(wǎng)絡(luò)帶寬和存儲(chǔ)陣列的資源依然緊張，這就對(duì)數(shù)字視頻服務(wù)器提出了更高的要求，DVS必須進(jìn)一步降低視頻信源的冗余信息量，這就為基于內(nèi)容的視頻分析技術(shù)提供了非常大的市場(chǎng)空間，以車(chē)牌識(shí)別為例，一幀D1分辨率的原始數(shù)據(jù)量是9953280bit，識(shí)別車(chē)牌后，假設(shè)每個(gè)字符用16bit來(lái)表示，則總共是112bit，信息的壓縮倍數(shù)為10萬(wàn)倍，比H.264這種基于數(shù)據(jù)的壓縮算法可以更有效的剔除冗余信息，對(duì)數(shù)據(jù)的壓縮性能超過(guò)其500倍。

 繼數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化之后，智能化是數(shù)字視頻服務(wù)器的下一個(gè)進(jìn)化目標(biāo)，這就要求在一個(gè)體積小，功耗低的設(shè)備中可以同時(shí)完成視頻的采集，預(yù)處理，視頻壓縮，視頻分析和網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)傳輸?shù)榷喾N功能。

奧維視訊公司一直致力于為客戶(hù)提供更貼近產(chǎn)品的嵌入式評(píng)估系統(tǒng)和參考設(shè)計(jì)，此次推出的開(kāi)發(fā)平臺(tái)AVST_VCA6476是基于德州儀器（TI）DaVinciTM家族TMS320DM644x處理器和TMS320DM643x處理器的雙芯片系統(tǒng)，該系統(tǒng)可以在支持實(shí)時(shí)視頻壓縮的同時(shí)進(jìn)行視頻分析處理，實(shí)現(xiàn)視頻的實(shí)時(shí)采集，壓縮，傳輸，分析和智能控制。得益于TI高性能處理器的系統(tǒng)架構(gòu)，AVST_VCA6476平臺(tái)可以為客戶(hù)提供一個(gè)運(yùn)行在300MHz的ARM926EJS內(nèi)核和兩個(gè)獨(dú)立的C64x+高性能DSP內(nèi)核，在ARM內(nèi)核上可以支持Linux2.6.x操作系統(tǒng)，負(fù)責(zé)管理系統(tǒng)中的外設(shè)和兩顆DSP內(nèi)核的調(diào)度以及網(wǎng)絡(luò)自適應(yīng)傳輸，在DM644x的DSP內(nèi)核上可以支持多種音視頻編碼算法，而在DM643x的DSP內(nèi)核上通過(guò)VLIB軟件庫(kù)可以開(kāi)發(fā)出包括車(chē)牌識(shí)別，人臉識(shí)別，動(dòng)目標(biāo)檢測(cè)，多目標(biāo)跟蹤等諸多高級(jí)視頻分析算法。

對(duì)于7×24小時(shí)全天候數(shù)字視頻服務(wù)器設(shè)備，功耗是至關(guān)重要的，所以對(duì)系統(tǒng)要求計(jì)算性能大幅度提升的同時(shí)，必須考慮多處理器的系統(tǒng)架構(gòu)才可以把系統(tǒng)功耗控制在一個(gè)相對(duì)較低的范圍。由于處理器內(nèi)核功耗和主頻的平方近似成正比，這就意味著2個(gè)600MHz的處理器的功耗是1個(gè)1.2GHz處理器功耗的50%，而分立的兩個(gè)DSP內(nèi)核又享有物理上完全獨(dú)立的內(nèi)存可以避免視頻壓縮算法和視頻分析算法在高速數(shù)據(jù)吞吐過(guò)程中引發(fā)的DMA沖突而導(dǎo)致的外存有效帶寬的下降。

芯片互聯(lián)，啟動(dòng)同步以及多內(nèi)核通信和管理是多處理器系統(tǒng)設(shè)計(jì)所面臨的最大挑戰(zhàn)，AVST的這款開(kāi)發(fā)平臺(tái)選擇了TI公司的VLYNQTM總線(xiàn)做為兩顆處理器之間的物理互聯(lián)方式，這是一種高性?xún)r(jià)比的多處理器互聯(lián)方式，可以用很少的IO資源提供理論峰值高達(dá)320Mbps的帶寬，在該系統(tǒng)中只給DM644x主處理器配備了1片F(xiàn)lash，協(xié)處理器DM643x是通過(guò)VLYNQ總線(xiàn)從DM644x啟動(dòng)并且加載程序鏡像的，由于DM644x處理器集成了一顆ARM926EJS內(nèi)核，所以DM643x子系統(tǒng)的初始化和程序運(yùn)行時(shí)和DM644x之間的數(shù)據(jù)交互都是在Linux操作系統(tǒng)下完成的，這極大的簡(jiǎn)化了多處理器代碼調(diào)試帶來(lái)的難題。

AVST_VCA6476平臺(tái)在DM644x的DSP端提供業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的音視頻算法庫(kù)MMCodecTM1.0軟件包，包括AVST公司最新發(fā)布的H.264-MP編碼算法和AVS1.0-XP編碼算法。其中H.264-MP算法在工具集上可以支持包括多個(gè)B圖像（時(shí)域/空域雙向預(yù)測(cè)），多參考幀，CABAC熵編碼器，多條帶編碼，4MV運(yùn)動(dòng)估計(jì)，全模式1/4像素精度運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償，去塊效應(yīng)濾波器以及基于4x4塊的DCT變換等；而符合我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的AVS1.0-XP算法在工具集上也擴(kuò)展到多個(gè)B圖像，多參考幀，多條帶編碼，4MV運(yùn)動(dòng)估計(jì)等；用戶(hù)可以有更多的選擇，靈活的配置編碼工具，選擇最適合自己應(yīng)用的視頻壓縮算法。同MMCodec1.0一起發(fā)布的還有包括AAC-HE/LC高性能音頻編解碼器， G.711/G.729AB聲碼器以及JPEG在內(nèi)的多種經(jīng)過(guò)測(cè)試和驗(yàn)證的多媒體算法。在DM644x的ARM端提供AVST公司最新發(fā)布的包括RTSP協(xié)議棧和支持FLV文件格式的AVStreamerTM1.0流媒體軟件包，該軟件包可以支持多種流媒體功能，其中包括基于.mp4和.flv文件格式的多文件分卷本地錄制功能，基于RTSP協(xié)議的流媒體網(wǎng)絡(luò)傳輸功能，基于.flv的遠(yuǎn)程點(diǎn)播功能，并且所有這些功能都可以使得用戶(hù)在任何一個(gè)支持Web瀏覽器的PC上進(jìn)行操作。

AVST_VCA6476平臺(tái)在DM643x的DSP端提供可幫助視頻或視覺(jué)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)人員顯著加速產(chǎn)品開(kāi)發(fā)進(jìn)程的最新 VLIB 軟件庫(kù)。VLIB 是一套集合了 超過(guò)40種軟件內(nèi)核的可擴(kuò)展軟件庫(kù)，并針對(duì)業(yè)界領(lǐng)先的 TI TMS320C64x+數(shù)字信號(hào)處理器 (DSP) 內(nèi)核進(jìn)行了精心優(yōu)化。這些內(nèi)核可執(zhí)行背景建模與背景抽取算法、目標(biāo)特性提取、跟蹤、識(shí)別以及低像素處理等功能，可為視頻分析終端應(yīng)用的開(kāi)發(fā)奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。相對(duì)于標(biāo)準(zhǔn) C 代碼而言，采用 VLIB 的開(kāi)發(fā)人員可將像素處理性能提升高達(dá)10 倍之多，不僅支持更高分辨率及幀頻處理功能，而且還擁有更多高級(jí)特性或更高的單位器件通道數(shù)。VLIB 使視頻監(jiān)控系統(tǒng)、汽車(chē)視覺(jué)、機(jī)器視覺(jué)以及消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品等應(yīng)用和市場(chǎng)領(lǐng)域受益匪淺。

AVST_VCA6476平臺(tái)將采用面向多種垂直行業(yè)應(yīng)用的產(chǎn)品方式供貨，平臺(tái)上的操作系統(tǒng)和所有軟件都將以SDK的形式對(duì)用戶(hù)提供，這使得客戶(hù)可以將更多的精力投入到有助于產(chǎn)品差異化和高附加值的視頻分析算法的開(kāi)發(fā)過(guò)程中并且將整個(gè)產(chǎn)品的研發(fā)過(guò)程縮短至1-3個(gè)月。

多核多片系統(tǒng)將成為嵌入式中高端產(chǎn)品的主流解決方案，奧維視訊會(huì)繼續(xù)保持和TI高度的戰(zhàn)略合作伙伴關(guān)系，為客戶(hù)提供優(yōu)質(zhì)的原創(chuàng)設(shè)計(jì)和解決方案。