為了免除越來(lái)越多的城市白領(lǐng)階層對(duì)家人健康和家庭財(cái)產(chǎn)安全的后顧之憂，基于數(shù)字視頻錄像機(jī)dvr的網(wǎng)絡(luò)化家庭監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生，它可使得你無(wú)論身在全球何處都可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)和全球移動(dòng)通信系統(tǒng)隨時(shí)監(jiān)控家庭的安全環(huán)境。本文基于ti公司專門為視頻處理而開發(fā)的tms320dm642芯片具體說(shuō)明網(wǎng)絡(luò)化數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的技術(shù)挑戰(zhàn)和開發(fā)要點(diǎn)。

    手機(jī)和mp3播放器今年增速最快。(vpm642原理框圖)

    視頻監(jiān)控是通過(guò)獲取監(jiān)控目標(biāo)的視頻圖像信息，對(duì)視頻圖像進(jìn)行監(jiān)視、記錄、回溯，并根據(jù)視頻圖像信息人工或自動(dòng)地作出相應(yīng)的動(dòng)作，以達(dá)到對(duì)監(jiān)控目標(biāo)的監(jiān)視、控制、安全防范、和智能管理，已被廣泛應(yīng)用于軍事、海關(guān)、公安、消防、林業(yè)、堤壩、機(jī)場(chǎng)、鐵路、港口、城市交通等眾多公眾場(chǎng)合，隨著技術(shù)的進(jìn)步和成本的降低將逐漸普及到家庭安全防范和娛樂(lè)應(yīng)用。

    早期的視頻監(jiān)控是以攝像機(jī)、監(jiān)視器(電視機(jī))組成的純模擬的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，稱為閉路監(jiān)視系統(tǒng)。其特點(diǎn)是一個(gè)攝像機(jī)對(duì)應(yīng)一臺(tái)監(jiān)視器(電視機(jī))的監(jiān)視，只能監(jiān)控范圍很小的區(qū)域。

    隨后出現(xiàn)了視頻切換設(shè)備，改變了攝像機(jī)和監(jiān)視器(電視機(jī))的1對(duì)1的方式。并且隨著單片機(jī)技術(shù)的不斷完善，閉路監(jiān)視系統(tǒng)加入了多路視頻切換、攝像機(jī)云臺(tái)/鏡頭控制、和報(bào)警聯(lián)動(dòng)等數(shù)字控制功能，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字控制的模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

    到了九十年代，隨著計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)、通信技術(shù)的長(zhǎng)足進(jìn)步，人們開發(fā)出了視頻捕捉卡，并將其與pc機(jī)結(jié)合，出現(xiàn)了數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)。并且隨著視頻壓縮編碼技術(shù)、和網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的發(fā)展，基于pc機(jī)的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)功能更加完善和豐富。但是其系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性均存在一定的問(wèn)題，而且其成本昂貴。

    圖2：tms320dm642視頻口與視頻編***的接口。

    直到本世紀(jì)初，隨著以ti公司的tms320c6000系列、philips公司的trimedia、equator公司的bsp-15等為代表的高性能dsp的出現(xiàn)，由嵌入式處理器來(lái)實(shí)時(shí)完成高速、大數(shù)據(jù)量的視頻/音頻編解碼處理成為可能，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)，使集可編程圖像/聲音編解碼、本地存儲(chǔ)、網(wǎng)絡(luò)傳輸、和自動(dòng)化技術(shù)為一體的嵌入式數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)而生。以dsp為核心的嵌入式數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)，配合嵌入式實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，可以以應(yīng)用為中心，根據(jù)應(yīng)用對(duì)功能、可靠性、穩(wěn)定性、成本、體積等的綜合要求，對(duì)軟／硬件進(jìn)行裁剪，以滿足視頻監(jiān)控發(fā)展的二大需要：數(shù)字化和網(wǎng)絡(luò)化。

    dvr正是在數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，dvr采用數(shù)字音/視頻壓縮/解壓縮的編解碼技術(shù)，用硬盤來(lái)本地儲(chǔ)存經(jīng)壓縮編碼后的數(shù)字音／視頻數(shù)據(jù)流，用網(wǎng)絡(luò)來(lái)遠(yuǎn)程傳輸經(jīng)壓縮編碼后的數(shù)字音/視頻數(shù)據(jù)流和控制信息，集圖像畫面分割、多路視頻切換、錄/放像機(jī)等功能于一體。硬件上還可連接傳感器、警報(bào)器、云臺(tái)和鏡頭控制器等，實(shí)現(xiàn)監(jiān)視范圍的搜索和目標(biāo)鎖定，以及環(huán)境監(jiān)控和報(bào)警輸出；軟件上還可增加圖像移動(dòng)偵測(cè)、特征提取等輔助功能，以滿足某些特定應(yīng)用的需求。

    目前，dvr可按產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)分為基于pc的dvr和嵌入式dvr二種，這二種dvr產(chǎn)品各有優(yōu)缺點(diǎn)。基于pc的dvr經(jīng)過(guò)多年的開發(fā)和應(yīng)用，功能日趨完善、產(chǎn)品日趨成熟，并可充分利用pc機(jī)上豐富的軟／硬件資源。但pc機(jī)所采用的windows操作系統(tǒng)為非實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，并且易受病毒攻擊，影響了系統(tǒng)的可靠性和穩(wěn)定性，另外其昂貴的成本，使其難于普及到家庭使用。嵌入式dvr，沒(méi)有了pc機(jī)強(qiáng)大的軟／硬件資源的支持，其產(chǎn)品的靈活性和功能的豐富性受到一定程度的限制，但隨著近年來(lái)芯片技術(shù)的不斷發(fā)展，嵌入式dvr的功能日益豐富、產(chǎn)品日益成熟，加之嵌入式dvr固有的穩(wěn)定性和低成本，越來(lái)越被人們接受，尤其在家庭普及應(yīng)用中。

    dvr的核心技術(shù)

    dvr目前仍處于不斷的發(fā)展之中，它所涉及的基本技術(shù)包括：數(shù)字音/視頻壓縮/解壓縮編解碼技術(shù)；操作系統(tǒng)支持；海量、高可靠本地存儲(chǔ)；網(wǎng)絡(luò)通信等。后二者為整個(gè)it產(chǎn)業(yè)的技術(shù)大背景，而前二者則是dvr產(chǎn)品設(shè)計(jì)者必須面對(duì)和需要解決的技術(shù)核心。

    模擬視頻信號(hào)數(shù)字化后，產(chǎn)生大量的數(shù)字視頻數(shù)據(jù)流，如果直接將這些原始的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)傳輸，則對(duì)存儲(chǔ)器的存儲(chǔ)容量和存/取速度，及網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膸挶貙⑻岢鰢?yán)苛的要求，這