智能視頻監控系統及其在Blackfin上的應用

　　Blackfin的幾十個(gè)DMA通道和可靈活配置的Cache很好地滿(mǎn)足了視頻監控系統對大運算量，高數據吞吐率的要求。十級流水線(xiàn)使得Blackfin有很強的指令并行執行能力。零開(kāi)銷(xiāo)循環(huán)控制指令讓系統中的大量循環(huán)跳轉不再消耗任何處理器的時(shí)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。

　　視頻數據有其自身的特性。在不同顏色空間，表示象素的每個(gè)分量通常都是8位寬度。Blackfin的4個(gè)視頻算術(shù)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完成4對視頻數據分量的加法運算，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(dòng)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，例如直方圖統計，中值運算，Sobel運算，形態(tài)學(xué)中的膨脹運算等都可以利用Blackfin的MIN, MAX指令來(lái)消除條件跳轉，節省處理器周期。不僅如此，Blackfin還支持13種非視頻數據的向量運算。適當設計數據結構，在前背景分離，閾值計算和更新等多個(gè)環(huán)節都可以運用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行，使得Blackfin的處理能力再加倍。

　　4．智能視頻監控系統的實(shí)例

　　清華大學(xué)自動(dòng)控制系在視覺(jué)分析領(lǐng)域有長(cháng)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(shí)現了智能視頻監控系統。ADI提供高質(zhì)量高性能的H.264編碼算法，清華大學(xué)自動(dòng)控制系則在BF561上實(shí)現了自動(dòng)跟蹤算法。系統框圖如圖1所示。

　　圖1：基于BF561的智能監控終端框圖

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