QNX 下嵌入式视频监控系统研究

为了提供进一步预测用的参考图像，编码器必须具有重建图像的功能。使残差图像经反量化、反变化后得到Dn'，与预测值P相加得到uFn'。为了提高参考帧的图像质量以提高压缩图像的性能，设置了一个环路滤波器，滤波后的输出Fn'即为重建图像，可用作参考图像。
(2)解码部分
H．264解码器如图5所示。由编码器的NAL输出一个压缩后的H．264比特流，经熵解码得到量化后的一组变换系数X，再经反量化、反变换，得到残差的Dn'。利用从该比特流中解码出的头信息，解码器产生一个预测块PRED，它和编码器中的原始PRED相同。当解码器产生的PRED与残差Dn'相加后，就产生uFn'，再经滤波后，最后得到Fn'，即最后解码输出的图像。

3 系统软件设计
3．1 视频处理流程
视频处理流程如图6所示。监控系统软件设计的核心部分是视频信号的采集、编码等处理，主要由Capture thread、Video thread、Stream writerthread来实现。Capture thread主要完成采集设备的初始化，使它工作在合适的状态，从采集设备获取原始视频数据放到缓冲区，为Video thread编码作准备。Video thread对Capture thread放到缓冲区中的原始图像数据进行编码，得到H．264码流。Stream writer thread的主要工作是把H．264码流写入循环缓冲区。放在循环流缓冲区的码流可以根据用户的需求进行进一步的处理，本系统主要将H．264码流存储到SD卡中。

3．2 视频采集设计
这里主要介绍系统对于USB接口摄像头的处理方法，其驱动程序中需要提供I／O操作接口函数open()、read()、write()、close()，对中断的处理，内存映射功能以对I／O通道的控制借口函数ioctl()等，并把他们定义在struct file_operations中。视频采集系统软件流程如图7所示。

软件的主要函数如下：
Camera_open()：用来开启视频设备，使用前需要首先声明一个camera_device类型的设备文件。


camera_get_capability()：通过调用ioctl()函数取得设备文件的相关信息，并存放到camera_capability结构里。
camera_get_picture()：通过调用ioctl()函数取得图像相关信息，并存放到camera_picture结构里。
camera_capture()：用来抓取图像，采用mmap方式，直接将设备文件／dev／videoO映射到内存，加速文件I／O操作，共享内存通信。
camera_timer：设定一个定时器，用于控制视频设备采集图像的时隙。
picture_save()：保存采集的图片。
picture_num()：对保存的图片计数，设定一个最大值，每当该计数器达到最大值时，调用删除图片函数picture_del()，一次性将已发送的几张图片删除。
camera_close()：用来关闭视频设备。

结语
对于视频处理来说，采用QNX+OMAP处理器的解决方案是个不错的选择。由于视频编解码算法实现需要大流量的计算，使用OMAP3530开发平台，利用OMAP3530的DSP芯片来完成视频编解码，可以较好地提高编解码的速率；同时，QNX实时操作系统的编程接口符合POSIX标准，可移植性较强，可支持多种视频格式编解码。