智能视频监控系统及其在Blackfin上的应用

　　H.264编码算法模块是ADI为Blackfin客户提供的免费软件模块之一，目前已经有基于BF53x和BF561两个系列的芯片的实现。它支持完全动态的参数配置，用户可在系统运行时根据场景和网络带宽的变化改变编码的码率、帧率、关键帧间隔、量化值等等。从80KBb的CDMA网络到3Mb的DVR系统都能使用同一套函数库达到理想的编码质量。具有很强的适应性和灵活性。

　　清华大学自动控制系的智能跟踪算法采用单高斯背景建模的背景减除方法进行运动检测，在目标分类阶段，结合了基于运动特性的分类和基于形状信息的分类两种方法，利用人体、车辆的长宽比例、梯度直方图和运动周期性等对运动物体进行分类。在对同类目标跟踪时，采用基于区域的算法，判断连续的各帧之间运动物体的质心位移方向和距离。基于上述三个阶段的算法，系统还能实现人群跟踪，入侵检测，人、车数量统计，遗留物体检测，摄像头非法遮挡和移位报警等功能。

　　系统中，BF561的Core A用于实现H.264编码算法，Core B用于智能视频分析。Core A上同时运行uCos II操作系统以及RTP和TCP/IP协议栈。YUV4:2:2视频帧通过PPI（并行外设接口）以DMA的方式传送到SDRAM缓冲区。Core A和Core B共享帧缓冲区。Core B首先启动memory DMA把视频帧的Y（亮度）分量传送到Core B的片内存储区L1 SRAM的行缓冲区内。Core B对行缓冲区内的Y分量进行背景建模和后继的运动检测及目标跟踪。如果可视区域内出现指定类型的物体，Core B向Core A发送一个中断信号，Core A可以通过UART接口向本地控制台发送告警信息，或者通过网络接口向远程控制台发送告警信息；Core B还可以修改帧缓冲区，给目标加矩形边框以标识目标。Core A也通过一个memory DMA接收来自帧缓冲区的视频亮度和色度数据。编码器对Core B处理后的帧缓冲区进行编码。同时系统也可以通过另外一个PPI接口输出经Core B修改后的帧缓冲区，实时显示跟踪结果。目标跟踪算法是实时的，因此不会造成编码的延时。在未检测到运动物体时，编码器可以工作在低码率或低帧率状态下，甚至不编码。一旦检测到指定类型的运动物体，编码器即恢复正常工作，把压缩码流和对应时间通过以太网接口上传到管理系统。这样既能节约存储空间，又能方便事后对视频录像的检索。