TI DM8127平臺(tái)的技術(shù)特點(diǎn)及開(kāi)發(fā)應(yīng)用

隨著安防監(jiān)控需求以及技術(shù)發(fā)展的推進(jìn)，智能高清已成為視頻監(jiān)控領(lǐng)域的主推，視頻處理器芯片作為視頻壓縮這一核心技術(shù)所在載體，自然成為重點(diǎn)研發(fā)對(duì)象。智能化芯片TI DM8127自推出以來(lái)，在業(yè)界反響甚佳。該芯片以其擁有強(qiáng)大的處理能力，可以植入算法，提供深度定制開(kāi)發(fā)支持，實(shí)現(xiàn)高清智能化的技術(shù)特點(diǎn)，在智能監(jiān)控、智能交通、智能視頻會(huì)議、智能電子顯微鏡等領(lǐng)域發(fā)揮其特有的優(yōu)勢(shì)，得到很好的開(kāi)發(fā)與應(yīng)用，特別是在數(shù)據(jù)分析、人臉偵測(cè)、報(bào)警預(yù)設(shè)等方面，真正實(shí)現(xiàn)了高清智能化管理。

DM8127芯片分析和技術(shù)特點(diǎn)

DM8127是德州儀器（TI）推出的一款視頻處理器芯片。該芯片從系統(tǒng)的角度進(jìn)行功能的設(shè)計(jì)，將目標(biāo)系統(tǒng)的處理機(jī)制、模型算法、芯片結(jié)構(gòu)、各層次電路直至器件的設(shè)計(jì)緊密結(jié)合起來(lái)，在一顆芯片上完成整個(gè)系統(tǒng)的功能。在性能上，該芯片擁有四核處理能力，內(nèi)核包括ARM Cortex-A8、C674xDSP、VideoM3、VPSSM3等，ARM的主頻最高可達(dá)1GHz， DSP采用新一代的定浮點(diǎn)運(yùn)算，支持多種算法，并且采用高清視頻/影像協(xié)處理器，對(duì)視頻的轉(zhuǎn)碼、解碼、分析進(jìn)行加速，內(nèi)嵌高性能的C674x架構(gòu)的浮點(diǎn)運(yùn)算DSP，對(duì)視頻數(shù)據(jù)提供強(qiáng)有力的運(yùn)算載體。

簡(jiǎn)單概括，它是一款擁有強(qiáng)大的處理能力，可以植入算法，實(shí)現(xiàn)高清智能化的模塊芯片。而基于DM8127芯片超強(qiáng)性能的平臺(tái)，技術(shù)特點(diǎn)可以概括為：

1. 運(yùn)算能力強(qiáng)，可以一步到位，無(wú)需外置協(xié)處理器

2. 提供易于開(kāi)發(fā)的軟件框架，便于移植算法

3. 可快速產(chǎn)品化

4. 提供深度定制開(kāi)發(fā)支持，包括軟件、硬件開(kāi)發(fā)技術(shù)支持

平臺(tái)強(qiáng)大的硬件、軟件技術(shù)支持，為實(shí)現(xiàn)定制開(kāi)發(fā)提供了很大的便捷。軟件開(kāi)發(fā)包可在DSP核、A8核開(kāi)發(fā)代碼，植入算法方便簡(jiǎn)易，可實(shí)現(xiàn)視頻處理、智能算法、設(shè)備控制、數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ?。硬件方面，可發(fā)展豐富的硬件接口：IO、485、232、USB、HDMI、網(wǎng)口等?？捎糜诳刂?、報(bào)警、數(shù)據(jù)傳輸、圖像顯示等，滿(mǎn)足不同的產(chǎn)品特性?？蓛煞N方式實(shí)現(xiàn)定制開(kāi)發(fā)產(chǎn)品化，一是直接組裝成為高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，如智能高清監(jiān)控工程攝像機(jī)、電警/卡口抓拍攝像機(jī)。另一個(gè)就是利用DSP+A8的強(qiáng)大運(yùn)算能力，深度開(kāi)發(fā)智能化產(chǎn)品，如智能會(huì)議機(jī)、機(jī)器人、智能玩具等。

無(wú)論是高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，還是智能化產(chǎn)品，他們的開(kāi)發(fā)都將迎合市場(chǎng)對(duì)智能高清的需求，結(jié)合網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展，在相應(yīng)的領(lǐng)域發(fā)揮其獨(dú)特的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，帶來(lái)新的變革。下面，本文就DM8127在智能監(jiān)控、多目標(biāo)智能跟蹤系統(tǒng)以及智能交通三方面的應(yīng)用進(jìn)行分析。

DM8127在智能監(jiān)控的應(yīng)用分析

TI達(dá)芬奇視頻處理器一直為IP攝像機(jī)提供清晰銳利的影像質(zhì)量，DM8127芯片更是針對(duì)安防監(jiān)控做了特殊優(yōu)化。DM8127擁有獨(dú)特的低照技術(shù)和高效率壓縮功能，高幀率，可以實(shí)現(xiàn)1080P60幀/s全幀率視頻輸出，集3D降噪、WDR和強(qiáng)光抑制處理技術(shù)，面部檢測(cè)、視頻穩(wěn)定以及變焦失真校正等影像信號(hào)處理技術(shù)于一體，此外還采用最高支持1600W（4320x4096）像素的圖像采集技術(shù)，結(jié)合獨(dú)有的750兆DSP用以智能分析，應(yīng)用于智能監(jiān)控，可全面實(shí)現(xiàn)高清、智能化。

以中瀛鑫TI8127工業(yè)級(jí)智能工程攝像機(jī)A9P81為例，一個(gè)攝像頭集齊所有功能，可支持不同使用要求。自主算法實(shí)現(xiàn)高清智能化視頻監(jiān)控，能清晰地捕捉事件發(fā)生的過(guò)程，并識(shí)別這一過(guò)程中所涉及的人物和目標(biāo)。設(shè)備內(nèi)置視頻移動(dòng)偵測(cè)、音頻檢測(cè)報(bào)警、主動(dòng)防拆卸報(bào)警、I/O（輸入/輸出）連接以及報(bào)警和事件管理等功能，可對(duì)輸入的信息進(jìn)行持續(xù)分析，偵測(cè)事件是否發(fā)生，并自動(dòng)進(jìn)行視頻記錄和發(fā)送報(bào)警通知等相應(yīng)操作，對(duì)事件做出響應(yīng)。此外，設(shè)備豐富的外圍接口，可便捷接入各種報(bào)警設(shè)備，方便設(shè)備實(shí)現(xiàn)智能報(bào)警。應(yīng)用于安防監(jiān)控，其技術(shù)特點(diǎn)在于：

1. 周界防范技術(shù)

可設(shè)絆線(xiàn)跟區(qū)域用以周界防范，最多可設(shè)置4個(gè)規(guī)則。

2. 聚眾檢測(cè)技術(shù)

指定區(qū)域內(nèi)進(jìn)行人群密度估計(jì)，當(dāng)人數(shù)超過(guò)允許范圍，自動(dòng)報(bào)警。

3. 人臉檢測(cè)技術(shù)

指定區(qū)域內(nèi)進(jìn)行人臉檢測(cè)。提供場(chǎng)景中是否有人臉、數(shù)量、位置。聯(lián)動(dòng)錄像和報(bào)警、抓拍等功能。

4. 智能運(yùn)維

4.1 模糊檢測(cè)：當(dāng)攝像機(jī)圖像變模糊時(shí)，提供自動(dòng)報(bào)警。

4.2 遮擋檢測(cè)：當(dāng)攝像機(jī)圖像被遮擋時(shí)，提供自動(dòng)報(bào)警。

4.3 移位檢測(cè)：當(dāng)攝像機(jī)視場(chǎng)被更改時(shí)，提供自動(dòng)報(bào)警。

5. 光控調(diào)焦

工程安裝時(shí)不用再盯著監(jiān)視器看鏡頭是否調(diào)焦清楚，根據(jù)LED燈提示，調(diào)校出清晰的圖像，為施工人員帶來(lái)了極大的便利。

DM8127在多目標(biāo)智能跟蹤系統(tǒng)的應(yīng)用分析

再以中瀛鑫與其合作客戶(hù)利用DM8127平臺(tái)開(kāi)發(fā)的多目標(biāo)智能跟蹤系統(tǒng)為例。多目標(biāo)智能跟蹤系統(tǒng)由廣角槍機(jī)、高速跟蹤球機(jī)、多目標(biāo)智能跟蹤處理器和一體化支架組成。采用圖像檢測(cè)、識(shí)別和跟蹤技術(shù)，通過(guò)先進(jìn)的視頻分析算法和多目標(biāo)跟蹤算法程序配合精密、準(zhǔn)確的云鏡控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)全景區(qū)域內(nèi)多個(gè)移動(dòng)目標(biāo)或選定目標(biāo)的自動(dòng)、快速、精準(zhǔn)、連續(xù)、流暢的跟蹤和捕捉；并同步完成對(duì)全景區(qū)域的監(jiān)控需要，實(shí)現(xiàn)對(duì)高等級(jí)要求的安保需求。

基于DM8127的廣角攝像機(jī)應(yīng)用于該系統(tǒng)，智能鎖定畫(huà)面內(nèi)多個(gè)移動(dòng)目標(biāo)，配合高速跟蹤球機(jī)對(duì)其進(jìn)行自動(dòng)跟蹤、放大以得以更清晰的目標(biāo)特征，結(jié)合運(yùn)動(dòng)物體檢測(cè)技術(shù)和多目標(biāo)跟蹤技術(shù)，這樣既有反映目標(biāo)移動(dòng)軌跡的大場(chǎng)景全局畫(huà)面，又保留具有監(jiān)控價(jià)值的運(yùn)動(dòng)目標(biāo)局部清晰特寫(xiě)畫(huà)面，大幅提升了監(jiān)控畫(huà)面的效用。可實(shí)現(xiàn)：

1. 多目標(biāo)自動(dòng)跟蹤特寫(xiě)拍攝

自動(dòng)鎖定警戒區(qū)內(nèi)多個(gè)移動(dòng)目標(biāo)，跟蹤區(qū)內(nèi)運(yùn)動(dòng)目標(biāo)，獲得清晰特寫(xiě)，自動(dòng)監(jiān)控闖入警戒區(qū)的各個(gè)目標(biāo)。

2. 單目標(biāo)持續(xù)跟蹤特寫(xiě)拍攝（無(wú)人值守、人工控制）

可在廣角攝像機(jī)畫(huà)面內(nèi)所有被鎖定的目標(biāo)中，點(diǎn)擊鼠標(biāo)選擇任意感興趣的單個(gè)目標(biāo)，該目標(biāo)將被持續(xù)鎖定跟蹤顯示，直至目標(biāo)離開(kāi)警戒線(xiàn)。

3. 一點(diǎn)即視（人工控制）

用戶(hù)可在廣角攝像機(jī)畫(huà)面使用鼠標(biāo)框選或點(diǎn)擊任意區(qū)域和位置，高速球機(jī)畫(huà)面將迅速顯示該對(duì)應(yīng)區(qū)域，并變倍到滿(mǎn)屏，更有利于詳細(xì)觀察。

4. 入侵檢測(cè)

可偵測(cè)到警戒區(qū)域內(nèi)的移動(dòng)目標(biāo)，監(jiān)視保護(hù)區(qū)域的邊界，對(duì)偷偷越過(guò)邊界、區(qū)域闖入或離開(kāi)等行為進(jìn)行鎖定報(bào)警。

5. 警戒線(xiàn)

可對(duì)監(jiān)控區(qū)域內(nèi)穿越單側(cè)或雙側(cè)警戒線(xiàn)的行為進(jìn)行辨識(shí)。

DM8127應(yīng)用于多目標(biāo)智能跟蹤系統(tǒng)，用來(lái)對(duì)人員、地點(diǎn)、財(cái)產(chǎn)和操作進(jìn)行安全監(jiān)控或遠(yuǎn)程監(jiān)控，無(wú)論是保證人員和場(chǎng)所的安全，還是遠(yuǎn)程監(jiān)控財(cái)產(chǎn)和設(shè)施的安全，在數(shù)據(jù)分析、人臉偵測(cè)、報(bào)警預(yù)設(shè)等方面，都實(shí)現(xiàn)了高清智能化管理。

DM8127在智能交通的應(yīng)用分析

DM8127應(yīng)用于智能交通領(lǐng)域，在車(chē)輛識(shí)別、低照度、高清晰、智能分析報(bào)警等方面有其特有的優(yōu)勢(shì)?；贒M8127平臺(tái)的攝像機(jī)可支持最高1600W像素的圖像采集，配合720兆DSP做視頻分析處理，用于路段上數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)、人臉識(shí)別、報(bào)警預(yù)設(shè)等，可實(shí)現(xiàn)高清智能化管理。

憑借多年來(lái)與其合作客戶(hù)就智能交通定制的經(jīng)驗(yàn)，中瀛鑫基于DM8127平臺(tái)定制開(kāi)發(fā)的智能交通攝像機(jī)，應(yīng)用于智能交通監(jiān)控，可實(shí)現(xiàn)：

1. 闖紅燈違法檢測(cè)抓拍功能

系統(tǒng)可檢測(cè)車(chē)輛是否在紅燈周期內(nèi)繼續(xù)前進(jìn)，跟進(jìn)車(chē)輛行進(jìn)的情況系統(tǒng)發(fā)出控制指令連續(xù)拍攝三張闖紅燈過(guò)程的照片，夜間光線(xiàn)不足時(shí)，提供同步補(bǔ)光。

2. 不按導(dǎo)向車(chē)道行駛檢測(cè)抓拍功能

系統(tǒng)可對(duì)高清視頻流的每一幀進(jìn)行分析并準(zhǔn)確定位車(chē)牌/車(chē)輛在視頻中的位置，從而判斷車(chē)輛直行、左右轉(zhuǎn)向，車(chē)輛在停車(chē)線(xiàn)前、壓線(xiàn)、越線(xiàn)情況，以及車(chē)輛壓車(chē)道分隔線(xiàn)行駛情況，并對(duì)違法過(guò)程記錄3張全景（兼特寫(xiě)）圖片。

3. 違法停車(chē)檢測(cè)抓拍功能

系統(tǒng)檢測(cè)到車(chē)輛在停車(chē)線(xiàn)前停留時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，自動(dòng)抓拍3張違法照片，并分別反映車(chē)輛一定時(shí)間內(nèi)在路口停留的情況。

4. 綠燈卡口記錄過(guò)程功能

系統(tǒng)檢測(cè)到車(chē)輛在綠燈周期內(nèi)正常行駛，對(duì)通過(guò)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的車(chē)輛信息進(jìn)行記錄，每個(gè)車(chē)輛抓拍一幅高清圖片，能清晰的辨別車(chē)輛號(hào)牌、車(chē)牌顏色和車(chē)輛尾部特征等信息，并疊加時(shí)間、地點(diǎn)等信息一并保存。

結(jié)束語(yǔ)

隨著安防需求以及技術(shù)發(fā)展的推進(jìn)，高清智能已成為監(jiān)控技術(shù)發(fā)展的主要方向之一。DM8127還將遵循其以高清視頻處理為基礎(chǔ)，以智能分析為延伸的設(shè)計(jì)原則，緊跟網(wǎng)絡(luò)的變革，充分利用其運(yùn)算能力強(qiáng)、便于植入算法、可快速產(chǎn)品化、以及可提供深度開(kāi)發(fā)支持的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，結(jié)合不斷變化的市場(chǎng)需求，在行業(yè)定制方面得以更多的應(yīng)用。各廠商以及視頻監(jiān)控領(lǐng)域?qū)＜?，隨著市場(chǎng)對(duì)智能高清日益增長(zhǎng)的需求以及重視，也將不斷加強(qiáng)對(duì)智能高清芯片的研究與設(shè)計(jì)，使得智能高清成為監(jiān)控市場(chǎng)的主導(dǎo)。