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MPEG4视频压缩嵌入式技术在数字领域的应用(3)

2009-04-29   互联网 / 佚名 点击: 标签:MPEG4 数字 视频压缩
  

3、嵌入式DVR技术剖析

 
嵌入式DVR(embed-DVR)和传统的DVR(PC-based DVR)体系完全不相同。
典型的嵌入式DVR体系结构:
ARM(CPU)+DSP视频处理芯片+RTOS嵌入式操作系统
典型的PC-based DVR体系结构
CPU(X86)+PCI视频压缩板卡+WINDOWS操作系统
客观的说嵌入式DVR和PC-DVR在视频压缩、存储、网络传输、检索、报警控制等DVR典型功能上并无根本性的差别,主要是采用了嵌入式的方案设计可以在成本、稳定性、可操作性、可维护性上有根本的突破,同时嵌入式操作系统的软件往往免费或非常便宜,同WINDOWS操作系统相比有着无可比拟的优势。
所谓嵌入式系统一般指非PC系统,它包括硬件和软件两部分。硬件包括处理器/微处理器、存储器及外设器件和I/O端口、图形控制器等。软件部分包括操作系统软件(要求实时和多任务操作)和应用程序编程。有时设计人员会把这两种软件组合在一起。嵌入式操作系统可以广泛应用于PDA、掌上电脑、手机、信息家电(网络冰箱、机顶盒)等嵌入式设备。嵌入式操作软件及其应用软件的共同特点是:
1. 软件要求固化存储在存储器芯片或单片机本身中,而不是存储于磁盘等载体中;
2. 软件代码的高质量、高可*性;
3. 系统软件的高实时性和多任务操作要求。

 
典型嵌入式DVR操作系统介绍
Windows CE
Microsoft Windows CE是从整体上为有限资源的平台设计的多线程、完整优先权、多任务的操作系统。它的模块化设计允许它对于从掌上电脑到专用的工业控制器的用户电子设备进行定制。操作系统的基本内核需要至少200K的ROM。 Windows CE 主要用于PDA,界面优美,功能强大,程序移植性好,但在国内嵌入式DVR领域没有介入。

VxWorks
VxWorks 是目前嵌入式系统领域中使用最广泛、市场占有率最高的系统。它支持多种处理器,如x86、i960、Sun Sparc、Motorola MC68xxx、MIPS RX000、POWER PC等等。大多数的VxWorks API是专有的。采用GNU的编译和调试器。
Vxworks被广泛应用与要求最高的军用场合,功能强大、开发便利,但由于版权和价格问题,在国内嵌入式DVR领域使用较少。
pSOS ISI公司已经被WinRiver公司兼并,现在pSOS属于WindRiver公司的产品。这个系统是一个模块化、高性能的实时操作系统,专为嵌入式微处理器设计,提供一个完全多任务环境,在定制的或是商业化的硬件上提供高性能和高可*性。可以让开发者根据操作系统的功能和内存需求定制成每一个应用所需的系统。开发者可以利用它来实现从简单的单个独立设备到复杂的、网络化的多处理器系统目前国内部分嵌入式DVR开发厂商采用了基于Philips Tremedia1301(DSP+CPU)+pSOS操作系统的结构。

Palm OS
3Com公司的Palm OS在PDA市场上占有很大的市场份额,它有开放的操作系统应用程序接口(API),开发商可以根据需要自行开发所需要的应用程序。

Linux
经过几年的发展,Linux技术和产品日趋成熟,有越来越多的公司了解Linux的优点,而选用Linux作为主要的平台,安全监视(Surveilliance)应用亦不例外。

Linux以其独特的特性,已经深入数位影像监控市场多时;其可针对不同硬体设备(PC或单晶片)与数位影像监控应用需求而量身订制,不仅可免去制式系统的复杂度,并可有效减少对硬体资源的需求;为了有效降低数位影像监控、安全管理系统的整体运作成本,Linux作业系统应是最适当的选择。以下简述 Linux所具备的特性∶

1. Linux提供多人使用(Multiuser)、多工(Multitask)的完整作业环境,只要很少的硬体支援,便能在多种不同电脑设备(或是单晶片) 上运作。
2. Linux具备高解析度与优秀的图形介面(GUI),大幅提升数位监控系统应用的亲和力。
3. Linux完全免费,可任意在网路上下载、复制、使用,同时它的程式码也完全公开,可以任意开发、更改。这样的特点使得全世界已超过千万人使用 Linux,更由於许多厂商投入开发核心程式、发展相关软体以及硬体周边驱动程式,使Linux功能和完整性日益壮大。
4. Linux本身开放性的架构与弹性(Scalable)设计,可针对数位影像监控应用量身订作,去除与监控无关的多馀功能,在提升系统效能的同时,也减少了出问题的机率。
5. Linux从头到尾即针对网路作业设计,可支援TCP/IP、WWW等多项国际标准,能迎合新一代DVR产品网际网路/通信网路连结的所有需求。
由於数位影像监控系统是很专门的领域,其中又牵涉到大量I/O作业的影像撷取/储存以及CPU运算的影像压缩/解压缩,因此,为能满足每天24小时、每周7天的线上服务需求,以及有效减少整体作业营运的成本,除功能面的考量外,作业平台的选择亦十分重要。

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