《嵌入式DVR监控系统的研究与实现_陈裕佳.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《嵌入式DVR监控系统的研究与实现_陈裕佳.docx（58页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、暨南大学硕士学位论文 题名（中英对照 ）： 嵌入式 DVR监控系统的研宄与实现 Research and Realization of DVR Monitored Control System 学位授予单位和日期 作者姓名： 陈裕佳 指导教师姓名： 易清明 及学位、职称： 博士、教授 学科、专业名称： 电子与通信工程 论文提交日期： 2016年 6月 论文答辩日期： 2016年 5月 答辩委员会主席： 傅予力 论文评阅人： 盲审 独 创 性 声 明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研宄工作及取得的研宄成果。 除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过
2、的研宄成 果，也不包含为获得 暨南大学 或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与 我一同工作的同志对本研宄所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。 本学位论文作者完全了解 暨南大学 有关保留、使用学位论文的规定，有权保 留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权 暨南大学 可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影 印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 (保密的学位论文在解密后适用本授权书 ） 学位论文版权使用授权书 通讯地址 : 在大数据和智能化引领的网络时代中，安防系统步入网络化阶段。视频监控作为安防 系统的
3、重要组成部分，能够为人们提供及时、直观的信息，而随着嵌入式、多媒体与计算 机网络技术的快速发展，除了在公共场所被使用外，一些私人场所上也出现它的身影。而 基于嵌入式视频监控系统具有可靠便携、成本经济、组网强及实时性的特点。 嵌入式和 Linux操作系统是计算机技术的研究热点，两者的结合己成为当前最广泛的 应用。Linux是目前嵌入式使用最广的操作系统，拥有源码开放，内核可精简，支持多种设 备驱动以及强大的网络功能等特点。本文的设计是两者结合的应用之一。 本文设 id 个基于 Linux的嵌入式 DVR (Digital Video Recorder,数字视频录像机）监 控系统。针对海思工具包
4、中的视频接收驱动无法完成模拟高清视频的接收，设计了外置视 频数据接收芯片的内核驱动，以供 Hi3520D控制其接收数据的模式，完成模拟高清视频的 接收，从而使视频数据通过摄像头采集后，经过 BT.656接口传输到数据接收芯片进行 AD 转换以及数据的预处理，接着传输到主控芯片 Hi3520D中，最后通过输出接口以及网络传 输进行视频的播放。在此过程中还需要针对单模块无法共同工作的问题，加入线程设计模 式，使视频输入输出、编解码以及网络传输模块能够同时运行。针对网络化的 DVR设备， 设计采用 RTPTCPIP网络组 合协议实现网络视频监控功能。 本设计采用模块化的设计思路，开发的系统便于二次开
5、发。经测试，各模块功能不仅 能够单独实现，亦能够联合实现。最终能够实现预期的视频监控功能。 关键词：嵌入式， Linux， 视频监控， DVR， Hi3520D Abstract Now security systems into the network stage with the leading of big data and intelligent network. With the rapid development of embedded system, multimedia and computer network technology, video surveillance as
6、 that an important part of the security system has not only been used in public places, but also earned a position at the other private. Video surveillance base on embedded system, with the characteristics of the economic cost, strong networking and real-time, provide timely and intuitive informatio
7、n. Embedded and Linux operating systems is a computer technology hotspot, and the combination of them has become the most widely used. Linux, which there are some characteristics like open source code, the kernel can be streamlined, to support a variety of device drivers and a powerful network funct
8、ions and so on, is the most widely used embedded operating system. Our design is one application of a binding of both. This design a Linux-based embedded DVR (Digital Video Recorder, Digital Video Recorder) surveillance system. Hass Kit for receiving video driver can not complete analog HD video rec
9、eiver designed to receive an external video chip kernel driver to control its Hi3520D for receiving data mode, complete analog HD video reception, allowing video data collected through the camera, after BT.656 interface to transfer data to the receiving chip AD conversion and data preprocessing, and
10、 then transferred to the main chip Hi3520D, the last video playback output interfaces and transmitted over the network. In this process also we need for the questionnaire module can not work together, adding thread design mode, make video input and output, codecs and network transmission module can
11、be run simultaneously. For networked DVR device designed using RTP TCP IP network protocol combinations of network video surveillance capabilities. This design uses a modular design concept, so that the development of systems be for secondary development. Through testing, each module can function no
12、t only implemented separately, can also joint realization. Eventually be able to achieve the desired video monitoring. Keywords: embedded, Linux, video surveillance, DVR, Hi3520D 目录 ffi . I Abstract . II 0 录 . Ill . 1 u研究背景与意义 . 1 1.2研究现状和发展趋势 . 1 1.3论文的主要工作 . 4 第二章监控系统的总体设计方案 . 5 2.1硬件设计 . 5 2.2软件设
13、计 . 9 2.3本章小结 . 15 第三章软件开发环境搭建 . 16 3.1 Linux操作系统 . 16 3.2交叉编译环境的搭建 . 16 3.3 Bootloader 的构建 . 18 3.4 Linux内核配置与移植 . 21 3.5根文件系统构建 . 23 3.6基于 Pthread的多线程编程介绍 . 25 3.7本章小结 . 29 第四章视频数据的采集与传输 . 30 4.1视频采集驱动设计 . 30 4.2基于嵌入式的 H.264视频编码方案 . 34 4.3视频数据的网络传输 . 38 4.4本章小结 . 41 第五章系统测试 . 42 5.1测试环境 . 42 5.2测试
14、结果 . 43 5.3本章小结 . 47 第六章总结与展望 . 48 6.1本文总结 . 48 6.2研宄展望 . 48 参考文献 . 50 至夂 i射 . 53 in 暨南大学硕上学位论文 第一章绪论 1.1研究背景与意义 VCR(Video Cassette Recorder， 盒式磁带录像机 )对于很多人来说都不陌生，但随着计算 机，音视频编解码以及集成芯片的快速进步， DVR的出现完全打败了 VCR， 使其被遗忘 在历史的长河中。随着经济的飞速发展，事故的发生率亦同时呈上升的趋势，严重影响国 家和人民的生命财产安全，所以 DVR在安防监控等领域应用越发广泛。 DVR把专业的视 频监控系
15、统与普通人之间的距离一步一步的拉近，现如今，视频监控已进入全数字化的网 络时代，集成化、数字化、简单化、网络化、智能化等集于一身的嵌入式 DVR监控系统成 为发展的趋势。 视频图像可以对客观世界进行直观的、具 体的及生动形象的表现。视频监控系统提供 的图像信息不仅安全可靠而且具备大量的信息，因此被广泛用于居所、交通、工业、医疗 等安防需求场所中。随着多媒体、网络、压缩技术、芯片技术等多个领域的快速发展 1，也 随着生活对科技便捷要求的提升，科技人员不断的思考有关提高图像的清晰度，减少设备 体积，让信号达得更远，减少传输延时，让监控更加信息化与智能化的技术。然而传统的 视频监控无法满足现今实时大
16、数据量处理远程通信等问题，拥有先进技术的网络视频监控 系统取代传统的系统。基于嵌入式的视频监控系统不仅能够提供更加清晰的图像，还能够 方便、低廉的将信息传输到连接上 Internet的地方，实现资源共享，使人们能够更容易的 对其进行智能化分析和处理。通过提取、分析监控视频中关键且有用的实时信息，可以自 动判断监控区域中的异常情况，快速准确的对事故现场进行定位，同时快速地以最佳的方 式发出报警信号，从而实现全天候、全自动的实时监控。 1.2研究现状和发展趋势 视频监控系统主要分为三大类：基于模拟技术，基于数字电路技术和基于嵌入式的视 频监控系统 234。 经过几十年的发展，其中模拟与数字技术已日
17、臻成熟，在我们平常的生 活中有着广泛的应用。而嵌入式在网络技术以及图像压缩技术等发展下应运而生，不仅集 成了前两者所拥有的优点，并且能够解决前辈们的众多弊端。它具有体积小，布线方便， 监控范围大，图像质量高，智能化，环境适应度强，组网能力高，成本低廉等优点，因此 越来越受各行各业青睐。 1 暨南大学硕士学位论文 DVR己走过年代路程当中，每一次的发展都是跨越式的。从非实时音视频独立采集， 到实时音视频复合采集压缩；从 MPEG-1到 MPEG-4再到 H.264压缩编码方式；从单一的 录像查询功能到如今集多项复杂功能于一身；从以 G为单位的小容量的存储支持到以 T为 单位的大容量存储支持。每一
18、次的发展，不管是从模拟到数字，还是从 PC到嵌入式，都 伴随着划时代的技术革新，促使着整个行业的快速进步。 基于模拟技术的视频监控系统是随着电视机与摄像机的出现而出现，发展较早，通常 会由监控前端的模拟摄像机，传输电缆，控制设备，监视器等几部分组成，但是由于模拟 信号传输较短，布线复杂，并且设备庞杂，监控质量低，智能化低，不适合范围较大的监 控，并且 不能实现网络传输而只能现场查看等缺憾，所以被市场淘汰是其必然的宿命。 基于数字技术的视频监控系统 5是将原来磁带式的存储方式转换为数字式存储，由于 图像压缩技术 6的提升，从而使得视频监控质量更加清晰，并且以 TCPMP作为网络的传输 协议，组网
19、更加方便，稳定性好，易维护，拥有了远程访问功能，数字设备在抗干扰能力 上亦比模拟设备有所提升。但它亦有自身的缺陷：由于网络延时，导致实时性差；由于编 解码方式过于单一，无法满足对不同编码方式的需求；而且设备功耗大。 基于嵌入式技术的监控系统 7中引入了嵌入式系统 。嵌入式系统是注重软硬件协调工 作的，以嵌入式处理器和外设为硬件基础，以嵌入式操作系统以及相应的应用软件为软件 基础，对系统的整合性有相当高的要求，嵌入式处理器一般功耗比较低、外设的集成度比 较高，嵌入式操作系统一般对硬件的要求也比较低，运行也会相对更加流畅。在开发过程 中可以根据不同的用户需求进行量身定做，从而实现最优的设计。嵌入式
20、视频监控设备的 优缺点相对更加平衡一些，它的开发过程相对会复杂一些，功能改动也比较难，但是稳定 性比较好、结构简单紧凑、可移动性也比较好。由于嵌入式系统具有实时多任务的特点， 可以将视频信号数字化处理，然后通过高效的编码芯片对其进行压缩编码，经过以上过程， 在对压缩的数据进行本地以及网络上的传输，从而使用户通过网络能够实时的观看监控画 面。由于网络功能的加入，人们能够更加随心所欲的控制使用，原来的诸多线路的布置如 今也只需一条电缆线路即可，达到了安全可靠简洁的要求，且无需专人值守。无论从市场 还是技术上考虑，基于嵌入式技术的监控系统都有前两者无法比拟的优势存在。 根据市场调查 8发现， 201
21、5年市场规模预计达到 740亿元，主要需求依然来自于平安 城市建设、行业延伸及民用市场开启 ，国内 DVR领域如雨后春笋出现了一批优秀的民族 企业，其中海康威视占有市场 21%，大华股份占比为 9%，其余中小型企业总占有 62%1。 他们的产品不仅牢固的占有国内大部分市场，甚至国外市场也有他们的一席地位，而华为 2 暨南大学硕士学位论文 海思的 HI3516A以及 HI3536芯片己经可以支持 H.265的视频压缩方式。国外的视频监控 系统具有更加成熟的智能化技术，大量知名的产品应用到安防系统中，如美国的 Vidient、 TI等。这些品牌的产品占有世界大部分市场。当今而言，视频监控早己不局限
22、于记录视频 信号，随着社会需求和技术的发展，视频监控正一步步和互联网以及物联网相结合，并在 大数据和云计算等智能分析技术的帮助下，为各行各业、个人的家居生活提供全方位的安 全监控方案。 目前，对于安防系统的使用，不再是单独对固定的领域进行监控，而是与其它很多领 域视频监控系统从上世纪九十年代就己经出现了，那时候使用非常少，经历了多年的发展， 现在使用范围越来越广泛。在早些年，视频监控的技术还比较落后的时候，模拟视频技术 在视频监控系统使用的比较多，它主要由模拟摄像机、录像机、模拟监视器等组成，它们 之间是通过电缆进行连接传输模拟视频信号。而近些年，计算机技术、网络技术以及视频 图像处理技术都得
23、到了快速发展，从而出现了数字视频监控系统。 数字视频图像技术的不断发展，带动了视频监控设备性能的不断发展。视频的分辨率 由以前的低质量的 QCIF、 CIF格式，到现在的 D1甚至是 720p以及 1080p的高分辨率的 视频格式。由以前的一个设备只能实现 1路监控到现在的单个设备可以同时实现 16路甚 至更多路的监控设备配合起来使用，通过与其它产 品的整合组成一套功能更加完善的系统， 例如视频监控系统与报警系统、各种传感器系统一起组成一个新的系统、与物联网传感单 元集成监控、分析与应用。在当下的安防市场中，如果仅仅想从技术上取得领先优势是不 符合当下的发展趋势的，只有从专业的角度和综合性的角
24、度为用户提供方案才能更好的开 拓市场份额。因此，将安防产品与其它产品集成是一条新的发展道路，这也会是未来的发 展趋势之一。 从专业的角度讲，视频监控产品的智能化也是非常重要的，例如特征识别、智能分析、 机器识图和视频感知等技术，这些技术可以让我们快速定位到自己想要 的画面，从而可以 避免长时间观察的过程，极大提高了效率和实用性，在提高安防质量的同时还可以减少对 人力和物力的投入。随着数字视频技术的快速发展，视频监控产品更多智能化的功能将会 得以开发和应用，以便更好的为安防行业服务。随着人们对安防产品智能化功能需求的不 断增加，安防产品必然会向着智能化技术方向发展。 目前的安防系统已经不能满足于
25、 QCIF、 CIF等分辨率的视频监控设备。在分辨率较低 的情况下，对于一些安全性要求比较高的环境可能就会因为清晰度不够而出现一些无法处 理的情况，因此高清化是一个很重要的发展方向， 例如模拟高清以及 4K分辨率，这些都 3 暨南大学硕士学位论文 是未来发展的方向，同时也会给压缩、存储和网络传输，带来技术上更高的要求。所以高 清化也是视频监控产品未来发展的趋势之一。 目前市场上的大多数视频监控设备是使用硬盘来存储数据，虽然目前硬盘的存储容量 可以做到很大，但是单个视频监控产品能接入的硬盘数量有限，视频数据在经过长时间的 存储之后，经常会出现硬盘存储容量不够的情况。而当下随着网络技术的快速发展，
26、 “ 云 ” 存储技术己经发展的相对成熟，在很多领域已经得到 了应用，视频监控产品使用 “ 云 ” 存 储可以解决存储容量的限制同时也可以更方便快捷的实现数据的共享，同时我们也需要注 意由于网络安全问题带来的 “ 云 ”存储的安全问题。 1.3论文的主要工作 本小节简要阐述本文的内容组织结构与各章的安排，如下： 第一章绪论。主要阐述监控系统的研究背景与意义，并对视频监控的现状与趋势进行 分析。最后，简要概述本文的主要工作内容和论文的章节安排。 第二章监控系统的总体设计方案。概述本文的软硬件设计方案，主要介绍本设计中的 硬件核心以及软件开发平台。 第三章软件开发环境搭建。此为本文设计的软件基础，
27、首先介绍 Linux系统的相关配 置以及开发环境的搭建，并概述文件系统的建立以及软件运行的线程相关知识。 第四章视频数据的采集与传输。设计并实现视频采集，编码，解码以及传输功能，主 介绍当中涉及的理论知识以及本课题中这几部分的设计思路。 第五章系统测试。测试本设计的系统各模块功能，完成各模块功能的实现，并且进行 联调，形成一个完整的视频监控系统。 第六章总结与展望。总结本文的研宄内容与具体工作，展望下一步的视频监控系统的 研宄工作。 4 暨南大学硕上学位论文 第二章监控系统的总体设计方案 本章主要介绍了嵌入式视频监控系统的软硬件总体设计方案，从硬件以及软件两个方 面进行述说。此系统选用华为海思
28、的 Hi3520D9作为系统的主要控制芯片，负责图像处理 以及视频采集，编解码和播放的控制，使用 NVP6114视频信号接收芯片对摄像头采集的视 频进行接收预处理，对数据进行本地保存的同时，既可以通过视频输出接口输出到显示器 上，亦可通过网络接口传输到客户端上。采用嵌入式 Linux作为操作系统，源于其具有高 稳定性，大量的驱动支持，代码的开源能够更方便的进行开发设计。 Linux中对多线程任务 的支持能够使得我们将图像采集，传输以及编解码的任务同时进行，具有更高的实时性。 嵌入式 DVR视频监控系统包括了嵌入式技术、视频编解码技术和视频传输技术等多 方面。本次设计的总体方案分为硬件和软件两部
29、分，整个系统可以分为硬件层、设备驱动 层、操作系统层以及用户应用层。整个系统的设计框架如图 2-1所示： 2.1硬件设计 2.1.1处理器系统 Hi3520D是一款基于 ARMCortexA91G11内核的高性能通信媒体处 理器，处理频率达 660MHz;提供 H.264和 MJPEG多协议编解码，能够提供多路 DVR编解码方案；丰富的 视频输入输出接口 （ CVBS、 高清 VGA、 BT1120和 HDMI)， 最高分辨率 4x720p30Hz， 能够带来清晰的画质和更好的视频体验。结构如图 2-2所示： 5 暨南大学硕上学位论文 图 2-2 HB520D结构图 2.1.2存储器接口 Hi
30、3520D 拥有一个 16bit DDR 位宽的 DDRC (DDR2/3 SDRAM Controller)， 以此来实 现对动态存储器 DDR2/3 SDRAM的存取控制。它拥有以下特点： DDRC提供 1 个 DDRn SDRAM片选空间，支持数据总线位宽为 16bit、 地址总 线位宽最大支持 15bit。 *支持最大存储空间为 ： 16bit模式 4Gbit。 支持 660MHz DDRn SDRAM总线工作频率。 支持 DDRn SDRAM 的 Power Down、 SELF Refresh 等低功耗模式。 支持 DDR2SDRAM 的 burst4、 burst8 的传输模式；
31、 DDR3SDRAM 的 burst8 传 输模式。 DDRC支持 16bit互联模式，其拓补结构如图 2-3所示： 6 暨南大学硕上学位论文 图 2-3 Hi3520D与 DDR3的拓补结构图 除了有 DDRC 之外， Hi3520D 还拥有一个 SFC (Serial Peripheral Interface Flash Controller)， 既 SPIFlash 控制器。因此， Hi3520D 可支持 SPINor Flash， 或从 Nor Flash 中 进行 Boot。 2.1.3 USB 接口 USB2.0HOST模块是 Hi3520D内一个独立的模块，该模块支持 USB2.
32、0协议，支持低 速、高速和全速模式。可以选择是否使用以决定是否降低芯片功耗。 USB连接示意图如图 2-4所示： 图 2-4 USB连接示意图 7 2.1.4网络接口 暨南大学硕上学位论文 Hi3520D的以太网模块提供一个 EthernetMAC， 接收和发送网络数据，可以工作在十 兆或百兆网络下，工作模式支持全双工或半双工，对内置 PHY提供了 MII接口，对片外 提供 RMII接口，拥有可配置的 8组 DMAC地址过滤表，可以选择性过滤接收网口的输 入帧，同时对 CPU端口进行流量限制，以此保护 CPU不会被大流量攻击受损。内置的 PHY 在单板上的电路如图 2-5所示： 图 2-5内置
33、的 PHY在单板上的电路 2.1.5视频信号接收芯片 本系统采用的是 NVP611412#1频接收芯片， NVP6114是一款四通道 AHD1.0的视频 接收芯片，可以从摄像机或其它视频信号源接收 CVBS/COMET/AHD1.0的视频信号，转 化为 8bitITU-RBT.656/BT.656的数字信号，生成监控系统中常见的 YCbCr信号。 NVP6114 的内部结构如下图 2-6所示： 图 2-6NVP6114内部结构图 8 暨南大学硕士学位论文 对于接收的视频信号，此芯片先通过内置的 A/D转换器将信号数字化处理，然后将处 理后的信号通过 Genlock进行同步处理，最后通过亮度和色
34、度的分离输出 BT.656/BT.6561ike 格式的视频信号，处理流程图如图 2-7所不： 图 2-7视频信号处理流程图 2.1.6其它接口 除了以上讲到的接口外，还有其它接口，以 此来完善系统的功能。视频的输入输出接 口可以通过 BT.656 (mux) /BT.1120 (mux)接口接收视频数据，存入指定的内存区域并利 用视频与图形处理接口进行相应的处理，输出不同的视频流。音视频的编解码可以对采集 的数据进行压缩编码，从而更方便数据的传输。其次还有一些外围设备的总线接口，例如 I2C、 SPI、 SATA、 GPIO、红外接口等方便与外部设备的数据传输。 2.2软 件设计 2.2.1
35、系统软件设计 由于 Linux操作系统的可移植性，驱动的支持性，多线程机制以及网络通信机制，本 设计系统选用嵌入式 Linux， 课题中选取 Linux3.0.x内核版本来做移植。构建嵌入式 Linux 系统主要需要建立交叉编译环境、 Botloader的移植、 Linux内核配置与移植、根文件系统 的构建以及相关硬件驱动的开发。 2.2.2应用软件设计 系统应用软件开发采用的是模块化的设计方法，利用海思 Hi3520Dt提供的媒体处理 平台 (MPP)， 在设计系统的应用软件时会分为几个模块进行开发，这几个功能模块即可在 此系统中单模块运行，亦可实现几个模块的联调运行。这种设计方法有助于二次
36、开发以及 设计后的测试。 系统的内部处理流程图如图 2-8所示： 9 暨南大学硕士学位论文 (1) 系统控制模块 系统控制模块的功能主要是完成各部分硬件的复位和基本初始化工作，同时也要负责 系统各功能模块的初始化、去初始化以及管理各模块的工作状态并提供大物理内存管理模 块等任务。在应用程序启动前，必须使用该模块来完成系统的初始化工作，而在退出应用 程序时，也要进行系统的去初始化，来释放系统资源。该模块具有两个重要的功能：视频 缓存池以及系统绑定。 视频缓存池的任务是向媒体业务提供大块物理内存，负责分配与回收内存，因此要充 分发挥缓存池的作用，让物理内存资源在各个处理模块中被合理使用。物理缓存池
37、流程如 图 2-9所示： 10 暨南大学硕士学位论文 视频缓存池会被分成一个个小块来管理，称为缓存块，这些缓存块会被系统额输入通 道提取来保存采集图像数据。由于公共视频缓存池属于系统控制模块，系统的输入通道不 会为此提供创建和销毁的功能，因此，在系统被初始化之前，必 须先配置公共视频缓存池 大小，根据需要的不同，将配置不用数量的公共缓存池与缓存块数量和不同的容量。图 2- 9中所示缓存块的生存期是指经过 VPSS的直通通道传给后续模块的情形（图中实线路 径）。如果该缓存块完全没有经过 VPSS的直通通道透传给其他模块，则将在 VPSS模块 处理后被放回公共缓存池 （ 图中虚线路径）。 该模块还
38、提供了系统绑定功能，用于对数据接收者和数据源建立两者绑定关系。当绑 定关系建立成功后，数据源将自动传输数据给接收者，其中支持的绑定关系如表 2-1所示 表 2-1绑定关系 数据源 数据接收者 数据源 数据接收者 V0 VO VI VENC VPSS VENC VDA VDA VPSS VPSS VPSS VDEC VO VDEC VO VDA VDA VO AI AENC VO(WBC) VENC AO VPSS ADEC AO (1) 视频采集模块 (VI) 视频采集模块 (VI)的功能主要是通过 ITU-R BT656接口接收摄像头采集的视频数据， 然后通过内部总线存入内存区域。在这个过程
39、中，此模块可以对采集到的原始视频数据进 行裁剪、缩小，翻转等处理，并实现一路输入多路输出的功能。 (2) 视频处理模块 (VPSS) 视频处理模块 （ Video Process Sub-System， 简称 VPSS)是视频前处理单元，全称为视 频处理子系统 。一 幅输入的图像可以在此模块上进行预处理，例如去噪 （ Noise Reduce， NR)、 去隔行 （ De-interlace， DIE)、 预缩放 （ PreScale)、 锐化 （ Sharpen)、 图像增强 （ Image Enhance， IE)、 帧率控制 （ Frame Rate Control， FRC)等功能。
40、VPSS模块提供组 （ GROUP)的概念。最大可以有 128个组，每个组分时复用 VPSS 硬件。每个组又有 3种通道：物理通道，直通通道和拓展通道。每种通道有不一样的功能 与限制，此外提供 1个直通通道 （ bypass)只具备 CROP功能，对于无需前处理的图像， 11 暨南大学硕士学位论文 通迠图 拼接后 K像 显示图像 图 2-11视频层分辨率相关概念 可以经此通道传给接收者。 VPSS组的数据源与接收者是通过调用系统控制模块的绑定接 口，将VI/VDEC和 VO/VENC等模块进行绑定，其中前者为 VPSS的输入源，后者为 VPSS的接收者，如图 2-10所示。用户可通过调用接口对
41、 GROUP进行管理。每个 GROUP 仅可与一个输入源绑定。 GROUP的物理通道有两种工作模式 ： AUTO和 USER， 两种模 式间可动态切换。默认的工作模式为 AUTO,此模式下各通道仅可与一个接收者绑定。若 想使用 USER模式，则需调用接口进行设置，同时指定所需图像的大小和格式，此模式下 各通道可与多个接收者绑定。需要特别注意的是， USER模式主要用于对同一通道图像进 行多路编码的场景，此模式下播放控制不生效，因此预览和回放场景下 不建议使用 USER 模式。 bypass通道只能工作在 AUTO模式，可与多个接收者绑定。 图 2-10 VPSS与其它模块的绑定关系 (4)视频输出模块 (VO) 视频输出模块主要的功能是从缓存中读取相应的视频与图像数据，并通过连接的显示 设备输出图视频和图像。 Hi3520D支持一个高清设备 DHD0， 以及两个标清设备 DSD0和 DSD1， 共有 3个图形层。其中高清设备支持最大分辨率为 1920x2048,可通过 HDMI/VGA 接口输出，拥有 16个通道，高清设备的通道没有缩放能力，需借助外部的 VPSS进行缩 放。 VI或 VDEC的源图像经由 VPSS缩放后，输出到 VO的某一通道显示。如果输出给 VO通道的图像超过区域大小，将会对图像进行裁剪 ;标清设备仅支持 7