嵌入式DVR軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)研究.pdf

1、隨著人們生活水平的日益提高，市場(chǎng)上對(duì)視頻產(chǎn)品的巨大需求已經(jīng)逐步顯現(xiàn)，因此針對(duì)不同的應(yīng)用場(chǎng)合，監(jiān)控行業(yè)內(nèi)已經(jīng)開發(fā)出了豐富多樣的產(chǎn)品類型。在所有現(xiàn)有的監(jiān)控設(shè)備中，嵌入式硬盤錄像機(jī)是近年來(lái)新興起來(lái)的一類視頻監(jiān)控產(chǎn)品，它可以以低廉的價(jià)格構(gòu)建獨(dú)立穩(wěn)定的小型監(jiān)控系統(tǒng)，以適應(yīng)多種應(yīng)用場(chǎng)合的需要，并且產(chǎn)品穩(wěn)定成本低廉，目前有逐步替代PC式監(jiān)控系統(tǒng)的趨勢(shì)。但是因?yàn)槟壳耙曨l監(jiān)控產(chǎn)品尚未有統(tǒng)一的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，各種品牌的嵌入式DVR在軟硬件架構(gòu)實(shí)現(xiàn)上不盡相同，產(chǎn)品

2、質(zhì)量也參差不齊，鑒于此種情況，國(guó)內(nèi)各大芯片廠商紛紛推出了各自基于嵌入式DVR產(chǎn)品的SOC方案，基于此類方案，可以極大的簡(jiǎn)化DVR產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，加速產(chǎn)品研制過(guò)程與提高穩(wěn)定性。
　　 本論文主要研究?jī)?nèi)容是對(duì)于一款基于智原SOC平臺(tái)的嵌入式DVR系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)中關(guān)鍵性技術(shù)的研究，在本論文中，對(duì)于平臺(tái)的選擇是依據(jù)智源系列監(jiān)控平臺(tái)來(lái)開發(fā)，主要考慮的是芯片的性能與該款平臺(tái)在市場(chǎng)上占有率而定的。
　　 在該套嵌入式視頻軟件設(shè)計(jì)過(guò)程中，主要

3、會(huì)遇到的關(guān)鍵技術(shù)分為兩個(gè)部分:第一部分就是位于視頻驅(qū)動(dòng)層的內(nèi)存管理模塊與視頻捕獲模塊設(shè)計(jì)，由于視頻數(shù)據(jù)相對(duì)于其他格式數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)數(shù)據(jù)量大，并且對(duì)于磁盤頻繁的讀寫操作會(huì)引起內(nèi)存碎片增多，因此需要設(shè)計(jì)一款合理的內(nèi)存管理方案;再次對(duì)于視頻捕獲模塊來(lái)說(shuō)，涉及到前端視頻模數(shù)的轉(zhuǎn)換與對(duì)視頻數(shù)據(jù)的處理比較多，相對(duì)來(lái)說(shuō)處理的方案也要考慮的比較多。第二部分就是對(duì)于位于應(yīng)用層用戶程序的設(shè)計(jì)，其中主要包含幾個(gè)關(guān)鍵技術(shù):第一就是視頻幀數(shù)據(jù)的管理邏輯部分，依據(jù)不同的

4、用戶需求，DVR需要將視頻數(shù)據(jù)在本地設(shè)備進(jìn)行存儲(chǔ)和播放，或通過(guò)各種網(wǎng)絡(luò)通訊方式進(jìn)行遠(yuǎn)程的傳輸和管理，考慮到嵌入式處理器性能上的限制以及視頻圖像巨大的數(shù)據(jù)量，如何高效和統(tǒng)一的管理這些數(shù)據(jù)直接關(guān)系到DVR設(shè)備的使用性能及特性。其次就是磁盤管理部分，在目前的DVR應(yīng)用模式中，大量的視頻數(shù)據(jù)必須在本地進(jìn)行存儲(chǔ)，針對(duì)不同的應(yīng)用場(chǎng)景通常需要采用不同的存儲(chǔ)設(shè)備來(lái)保存視頻數(shù)據(jù)，大容量硬盤和SD卡是其中兩個(gè)主要的設(shè)備類型，磁盤先進(jìn)化格式化部分主要介紹了目

5、前已經(jīng)大量推廣和使用，但在各類操作系統(tǒng)平臺(tái)中并未給予性能優(yōu)化支持的4k扇區(qū)硬盤的優(yōu)化使用方法，通過(guò)該方法使得在兼容目前軟件磁盤扇區(qū)的前提下較大幅度的提升磁盤的讀寫性能，優(yōu)化了DVR的磁盤存儲(chǔ)性能這個(gè)關(guān)鍵產(chǎn)品參數(shù)。再次就是視頻預(yù)錄與Ⅰ幀錄像部分，針對(duì)減少磁盤存儲(chǔ)空間的用戶需求，使用某些報(bào)警檢測(cè)手段觸發(fā)設(shè)備錄像功能或只錄制視頻關(guān)鍵幀數(shù)據(jù)的方法可以大大減少冗余數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，視頻預(yù)錄和Ⅰ幀錄像章節(jié)即為對(duì)此類方法的介紹。最后就3G模塊部分，隨著無(wú)線

6、通訊技術(shù)的發(fā)展，國(guó)內(nèi)3G無(wú)線通信應(yīng)用已經(jīng)逐漸得到普及，DVR軟件系統(tǒng)對(duì)3G設(shè)備的支持已經(jīng)勢(shì)在必行，它可以大大簡(jiǎn)化監(jiān)控系統(tǒng)的布線方式，使得傳統(tǒng)的DVR軟件系統(tǒng)只需通過(guò)簡(jiǎn)單的改造即可支持便攜特性衍生出各種附屬特性。綜上所述，本文研究的關(guān)鍵技術(shù)可以較大的強(qiáng)化DVR軟件系統(tǒng)功能，豐富軟件應(yīng)用類型。
　　 總而言之，該套軟件系統(tǒng)采用分層設(shè)計(jì)的方法，構(gòu)建了一個(gè)模塊化的系統(tǒng)架構(gòu)，因此簡(jiǎn)化了軟件設(shè)計(jì)難度，并且可以充分利用平臺(tái)資源，因此使用該套軟