IP Camera监控系统的视频性能及动态分析

）的方案，该方案中DPS可以对拍摄区域进行多次单独无损失采样，并直接输出数字信号，因此无需经过DSP对信号进行转换，一般称为DPS宽动态摄像机。在CCD宽动态摄像机中采用Blackfin平台，因为Blackfin具有专门的底层视频指令集支持和更高的主频，在图像处理方面更高效和灵活。在DPS宽动态摄像机中，Blackfin和其他DSP处理器一样对宽动态范围没有贡献，主要用于视频压缩。

实际上，Blackfin系列DSP专门针对高速并行数据特别是视频数据集成了并行外围接口（PPI），在传统的数据总线的基础上增加了一条专用数据吞吐通道。PPI接口可以按照BT.601视频流的"硬件同步"模式工作，还能自动解码BT.656视频流前同步码，从而能够无缝连接到多种视频源和图像传感器，与直接存储器存取（DMA）控制器配合使用。PPI可以在完整的视频帧信息中只读入有效的视频信息，或只有消隐区域。当不需要完整的视频帧时，就可以显著节省带宽。从这个性能上讲，Blackfin平台对IP Camera应用提供了强大支持。另外，PPI可以忽略隔行BT.656视频流的所有第二场图像信息，从而提供了用于快速抽取输入信号的方法。PPI还可以直接连接到类似ADV7183A的视频解码器，简化电路设计。

Blackfin处理器适合于实现灵活的多媒体智能分析算法，具有专用的视频处理指令。同时，Image Tool Box智能监控软件包针对智能监控算法中的一些常用和基本函数做了专门优化，可以加速上层算法的实现和优化。在Blackfin平台上目前有多种智能处理模块，如鱼眼矫正、运动物体检测及基于运动检测的上层算法如入侵检测和定位等。

在高清和标清IP Camera应用中，MPEG 4、H.264压缩格式成为主流。拿H.264压缩格式来说，与传统的视频编解码格式H.263和MJPEG相比，使用H.264视频压缩格式能减少所需带宽，还可为有效的数据块传输提供卓有成效的网络提取层。单核架构的Blackfin汇聚平台提供核心频率性能高达600MHz（1200MMACs），支持多通道音频、VGA/D1视频应用和MPEG-4、H.264以及Windows Media压缩格式，能以较高分辨率对高级视频编解码进行处理。支持Blackfin平台的软件当中应用到了这些性能。对不同的媒体格式和功能，只需要简单地对高级软件进行更改就可以了。

通过将MCU和DSP汇聚到一个单内核的平台上，Blackfin处理器加速了视频监控系统的开发过程，大量集成的外围设备节省了大量重新组建这些设备的时间和成本。

另外，在视频监控应用中，被监控物体图像曝光过度或曝光不足的情况让人们非常烦恼。宽动态范围的产品很好地适应同一场景中不同部分光线强弱差别较大的情况，并能够在最终的视频中淡化这种光线亮度差异，使整个画面每一个部分都能清晰可辨，避免图像质量下降。

随着中国国内安防监控市场的发展，人们对这种宽动态范围IP Camera产品的需求越来越大。目前主流的宽动态摄像技术，是通过摄像机对每帧画面采集高速快门和低速快门两张图像，并通过后台的DSP处理合成为一帧图像而成。这样的技术体系对于整个摄像机从快门到影像传感器（如CCD或CMOS）再到后台处理程序和处理器都有更高的要求。

处理器的选择

根据应用的具体情形和场合，处理器的正确选择可以有效提高图像质量、检测能力。性能显然是一个关键因素。由于处理器所有的工作量几乎都集中在图像处理方面，这要求处理器能够优化处理大量不同的视频任务。按照具体应用的不同，Blackfin平台包含多款产品可供选择。

例如BF51x系列，它包括BF512、BF514、BF516和BF518等多款产品，适合各种仪器仪表、便携式医疗诊断与VoIP电话等应用。这些单核汇聚处理器和MCU+DSP方案相比能够减少器件数量，降低功耗。BF51x处理器都具有高达400 MHz (800 MMACS)的时钟速率，集成了Lockbox安全技术。每个处理器包括两个双通道同步串行通信端口(SPORT)、一个高速并行外设接口、一个I2C兼容的TWI、两个PC兼容的UART，以及两个SPI兼容的串行外设接口端口。

在BF52x系列中，处理器在250MHz时核心功耗低至0.16mW/MHz。该系列处理器工作频率600MHz，其低功耗系列产品执行频率可达400MHz。在知识产权安全和网络安全能力上，其Lockbox安全技术可以提供有效保护。作为媒体协同处理器，ADI对系统外围电路较少的处理器进行了优化，使得设计时可以增加额外功能。此外，由于具备高功效信号处理能力和丰富外围接口，与以太网以及Wi-Fi 802.11 a/b/g模块的无缝连接可以轻松实现，对IP相机非常适合。

BF534处理器的系统外围包含一个集成了CAN 2.0B控制器、两组UART端口、一个SPI端口、两组串行端口、两条外部DMA请求信号线、48条