異構(gòu)多核低功耗嵌入式視頻中間件技術(shù)研究.pdf

1、視頻作為現(xiàn)代數(shù)據(jù)的重要來(lái)源，其相關(guān)技術(shù)的重要性日顯突出。盡管目前視頻技術(shù)在農(nóng)業(yè)、工業(yè)、軍事、安全、交通等領(lǐng)域已經(jīng)有較為普遍的應(yīng)用，但物聯(lián)網(wǎng)視頻技術(shù)仍有諸多問(wèn)題亟須解決，如訪(fǎng)問(wèn)接口不統(tǒng)一、前端計(jì)算處理能力弱、不能向用戶(hù)有針對(duì)性地提供數(shù)據(jù)，多數(shù)引用環(huán)境中，視頻流要經(jīng)由感知層、傳輸層到處理層再至應(yīng)用層，通常伴有著一定的延遲，影響物聯(lián)網(wǎng)視頻監(jiān)控的實(shí)時(shí)性與處理效率。
　　為方便視頻的轉(zhuǎn)發(fā)，減少視頻、圖像數(shù)據(jù)處理延遲，提高物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸與處理

2、效率，本文基于RTSP（Real Time Streaming Protocol）協(xié)議及“就地”處理（Process in Field）思想提出了一種嵌入式視頻中間件技術(shù)，通過(guò)低功耗、低成本、高性能的嵌入式異構(gòu)多核計(jì)算系統(tǒng)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)視頻進(jìn)行采集、處理與轉(zhuǎn)發(fā)，本文所做的主要工作包括：
　　（1）調(diào)查研究物聯(lián)網(wǎng)視頻監(jiān)控技術(shù)現(xiàn)狀，分析其中存在的問(wèn)題。提出基于RTSP轉(zhuǎn)發(fā)與Epiphany低功耗異構(gòu)多核架構(gòu)的“就地”處理物聯(lián)網(wǎng)嵌入式視頻中間件

3、解決思路。
　?。?）研究圖像視頻計(jì)算中廣泛應(yīng)用的基礎(chǔ)算法（矩陣運(yùn)算與DCT算法等）在異構(gòu)多核嵌入式平臺(tái)上的移植與實(shí)現(xiàn)。研究分析了多種主要并行編程模型：Epiphany SDK、MPI、OpenMP、OpenCL在Epiphany并行異構(gòu)多核架構(gòu)上的可編程性和性能。研究分析了核間通信對(duì)Epiphany架構(gòu)圖像視頻基礎(chǔ)算法性能的重要影響。
　?。?）基于Epiphany架構(gòu)實(shí)現(xiàn)了一種VLC+DPM（VLC，Video LAN

4、Client；DPM，Deformable Part Model）的視頻轉(zhuǎn)發(fā)與模式識(shí)別的物聯(lián)網(wǎng)嵌入式中間件，在研究圖像視頻計(jì)算基礎(chǔ)性算法的基礎(chǔ)上，分析DPM算法并將其移植到Epiphany架構(gòu)。通過(guò)高性能低功耗的嵌入式多核計(jì)算架構(gòu)，實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)前端視頻現(xiàn)場(chǎng)處理，完成視頻的處理與轉(zhuǎn)發(fā)。
　　本文所提技術(shù)在功耗只有6.587瓦的嵌入式結(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明512*512矩陣乘法的性能達(dá)到酷睿i72600計(jì)算機(jī)的處理水平，是一種低