摘要：本文針對3G 移動視頻監控系統面臨實時性高、運算量大、帶寬低的要求，提出了一種基于DaVinci 技術和3G 網絡傳輸為基礎的解決方案。該方案完成了系統硬件詳細設計和軟件模塊化詳細設計，實現了OSD 字幕的前端添加功能，并解決了在3G 無線帶寬抖動下采用自適應幀碼率和QoS 機制，使視頻圖像流暢穩定。本設計的測試結果表明，能夠在3G 低帶寬下流暢地進行移動視頻監控。

0 引言

在數字化視頻監控技術飛速發展的今天，數字化視頻監控系統正迅速的深入到各行業，如企業、煤礦、學校、公共場所，為人們的工作和生活帶來了一次大變革。由于能夠在達芬奇平臺中實現數字視頻、音頻、語音與話音技術，因此達芬奇技術可以為數字化視頻監控系統的當前變革打下基礎。

與此同時，隨著3G 網絡的開通，更為高清移動數字化監控系統提供了實現的可能。

本文中要設計的3G移動視頻監控系統是一種能提供視頻采集、視頻數據壓縮、聯動報警、衛星定位及網絡傳輸功能于一體的一種移動實時視頻監控系統。其主要技術瓶頸就在于：①其系統耗時是否能保證其實時性要求，關鍵為H.264壓縮算法耗時。由于嵌入式環境資源的限制，在視頻數據的實時性傳輸和圖像質量方面，尤其是多路的情況下，其一直都得不到保證。但是隨著達芬奇技術的成熟，其ARM 926EJ-S與DSP C64x+ 的雙核架構，H.264 壓縮算法獨立運行在DSP的 Codec Server 端，解決了系統耗時保證其實時性要求。②其3G 無線網絡傳輸能否保證視頻質量及實時性。在保證視頻質量及傳輸實時性要求上，可以從兩個方面入手：①縮短視頻數據的傳輸時間，使用當前最高效的H.264 編碼技術縮小傳輸的信息量，采用動態自適應調整視頻數據的幀碼率來減少傳輸的信息量，以適應無線帶寬及抖動。②實現視頻數據傳輸的QoS 機制，自己設計實現了3G 無線傳輸的QoS 機制，選用實時傳輸控制協議RTCP 和RTP 配合使用，能以有效的反饋和最小的開銷實現傳輸效率最佳化，因此保證了視頻質量及其實時性。

1 系統架構及工作原理

本系統采用的是由達芬奇處理器（TMS320DM6446）、DDR2SDRAM（MT47H64M16）、NAND FLASH（K9F1208X0C）、視頻解碼器TVP5150、3G 芯片（中興MC8360）、GPS 衛星定位芯片加上外圍接口芯片的方案。CCD 攝像機采集模擬視頻信號傳入視頻解碼器內，進行模/ 數轉換， 輸出符合ITU-BT.656標準的數字視頻信號，然后將數字視頻信號傳到視頻處理子系統的前端進行預處理，將數字視頻信號通過本人設計的OSD字幕添加算法加入白底黑邊字幕后，經過Codec Engine 編碼后通過USB2.0 總線端口送入3G 傳輸芯片，無線傳輸到遠程視頻監控中心；達芬奇處理器檢測進行衛星定位命令，通過串口接收GPS 衛星定位信息，然后將GPS 衛星定位信息傳入到3G 傳輸芯片，無線傳輸到遠程視頻監控中心，在地圖上標定其坐標點及其移動軌跡。DM6446 上的DSP 端主要負責視頻編解碼工作，ARM 端做為控制視頻解碼芯片、3G 傳輸芯片、GPS 定位芯片和外圍接口芯片的控制器。系統硬件結構框圖如圖1 所示。

圖1 系統硬件結構框圖