Засоби та методики оцінки ефективності передавання відеопотоку на основі технології GigE Vision з використанням процесору загального призначення
Бічна панель сторінки статті
Основний зміст сторінки статті
Анотація
У роботі досліджено ефективність реалізації GigE Vision сумісного джерела відеопотоку на обчислювальній платформі, основаній на ARM процесорі загального призначення. Зокрема, для реалізації джерела створено прототип GigE Vision сумісної камери з використанням порівняно розповсюдженого одноплатного комп’ютера Raspberry Pi 4. З використанням програмного інтерфейсу Video4Linux2 розроблено програмну реалізацію процедури захоплення зображень із відеосенсора, підключеного до одноплатного комп’ютера та за допомогою бібліотеки Aravis створено процедуру конвертування і передавання мережею захоплених кадрів у сумісному з технологією GigE Vision форматі. Запропоновано метод вимірювання затримок передачі кадрів каналом Ethernet та проведено відповідні вимірювання. Встановлено, що програмна реалізація GigE Vision сумісної відеокамери на сучасних одноплатних комп’ютерах може вважатися перспективною, в особливості, за подальшого вдосконалення шляхом оптимізації відповідних програмних та/або апаратних складових.
Блок інформації про статтю
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:- Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
- Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).
Посилання
G. Chamberlain, "GigE Vision: standard route to video over IP," 2005. [Online]. Available: https://iebmedia.com/technology/gige-vision-standard-route-to-video-over-ip. [Accessed 25 Oct. 2021].
AIA, EMVA, JIIA, VDMA and CMVU, "Guide to Understanding Machine Vision Standards," 2018. [Online]. Available: https://www.emva.org/wp-content/uploads/FSF-VS-Brochure-2018-A4-full.pdf. [Accessed 27 Oct. 2021].
C. E. Spurgeon and J. Zimmerman, Ethernet: The Definitive Guide, 2nd ed., O’Reilly, 2014. ISBN: 9781449361846
Association for Advancing Automation, "GigE Vision Standards," [Online]. Available: https://www.automate.org/a3-content/vision-standards-gige-vision. [Accessed 14 Dec. 2021].
DALSA_Corporation, "GigE Vision for Real-Time," 2010. [Online]. Available: https://nstx.pppl.gov/nstxhome/DragNDrop/Operations/Diagnostics_&_Support_Sys/D1CCD/GigE_Vision_for_Realtime_MV_11052010.pdf. [Accessed 01 Dec. 2021]
IETF, "RFC 768 – User Datagram Protocol," 1984. [Online]. Available: https://tools.ietf.org/html/rfc768. [Accessed 14 Dec. 2021].
IETF, "RFC 8085 – UDP Usage Guidelines," 2017. [Online]. Available: https://tools.ietf.org/html/rfc808. [Accessed 14 Dec. 2021].
E. Norouznezhad, A. Bigdeli, A. Postula and B. C. Lovell, "A high resolution smart camera with GigE Vision extension for surveillance applications," 2008 Second ACM/IEEE International Conference on Distributed Smart Cameras, pp. 1-8, 2008. DOI: 10.1109/ICDSC.2008.4635711.
O. W. Ibraheem, A. Irwansyah, J. Hagemeyer, M. Porrmann and U. Rueckert, "A resource-efficient multi-camera GigE vision IP core for embedded vision processing platforms," 2015 International Conference on ReConFigurable Computing and FPGAs (ReConFig), pp. 1-6, 2015. DOI: 10.1109/ReConFig.2015.7393282.
V. Marchenko, T. Khodniev and A. Varfolomieiev, "Programno-aparatna realizatsiya videocamery, sumisnoyi zi standartom GigE Vision," Microsystems, Electronics and Acoustics, vol. 23, no. 5, pp. 32-37, 2018. DOI: 10.20535/2523-4455.2018.23.5.147686.
T. A. Khodniev, M. S. Holub, O. V. Kuzhylnyi, O. М. Lysenko and A. Y. Varfolomieiev, "Accelerated MIPI CSI video stream acquision in tasks of real-time video streaming," Visnyk NTUU KPI Seriia - Radiotekhnika Radioaparatobuduvannia, no. 82, pp. 35-43, 2020. DOI: 10.20535/RADAP.2020.82.35-43.
Raspberry Pi Foundation, "Raspberry Pi 4 Technical Specifications," [Online]. Available: https://www.raspberrypi.com/products/raspberry-pi-4-model-b/specifications. [Accessed 14 Dec. 2021].
Omnivision, "OV5640: color CMOS QSXGA (5 megapixel) image sensor with OmniBSI technology Datasheet," [Online]. Available: https://datasheetspdf.com/datasheet/OV5640.html. [Accessed 14 Dec. 2021].
Linux Kernel Organization, Inc., "The Linux driver implementer’s API guide – Video4Linux devices," [Online]. Available: https://www.kernel.org/doc/html/latest/driver-api/media/v4l2-core.html. [Accessed 14 Dec. 2021].
"Media subsystem kernel internal API," [Online]. Available: https://www.kernel.org/doc/html/v4.12/media/media_kapi.html. [Accessed 27 Oct. 2021].
"Video for Linux API capture example," [Online]. Available: https://www.kernel.org/doc/html/v4.12/media/uapi/v4l/capture.c.html. [Accessed 27 Oct. 2021].
J. H. Green, The Irwin Handbook of Telecommunications, 5th ed., McGraw-Hill Education, 2005. ISBN: 978-0071452229.
J. Liang and B. Liang, "Effect of delay and buffering on jitter-free streaming over random VBR channels," IEEE Transactions on Multimedia, vol. 10, no. 6, p. 1128–1141, 2008. DOI: 10.1109/TMM.2008.2001364.
P. R. Schaumont, A Practical Introduction to Hardware/Software Codesign, 2nd ed., Springer US, 2013. ISBN: 978-1-4614-3737-6. DOI: 10.1007/978-1-4614-3737-6
E. Pacaud, "Aravis – A vision library for genicam based cameras," [Online]. Available: https://wiki.gnome.org/Projects/Aravis. [Accessed 27 Oct. 2021].
A. Kaknjo, M. Rao, E. Omerdic, T. Newe and D. Toal, "Real-Time Secure/Unsecure Video Latency Measurement/Analysis with FPGA-Based Bump-in-the-Wire Security," Sensors, vol. 19, no. 13, 2019. DOI: 10.3390/s19132984.
R. Mall, Real-Time Systems: Theory and Practice, Pearson, 2006. ISBN: 9788131700693.
J. Khatib, A. Munier-Kordon, E. C. Klikpo and K. Trabelsi-Colibet, "Computing latency of a real-time system modeled by Synchronous Dataflow Graph," in ACM International Conference Proceeding Series, 2016. DOI: 10.1145/2997465.2997479.
S. T. Watt, S. Achanta, H. Abubakari and E. Sagen, "Understanding and Applying Precision Time Protocol," in Saudi Arabia Smart Grid (SASG), Jeddah, 2015. DOI: 10.1109/SASG.2015.7449285.
"PTPd," [Online]. Available: https://en.wikipedia.org/wiki/PTPd. [Accessed 27 Oct. 2021].
T. Kovácsházy, "Hardware assisted PTPd home page," 2010. [Online]. Available: http://home.mit.bme.hu/~khazy/ptpd/. [Accessed 27 Oct. 2021].
"DALSA GENIE HM1400 Camera," [Online]. Available: https://www.dalsa-camera-distributor.com/products/genie-hm1400-sv. [Accessed 01 Dec. 2021].
