隨著計算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)的不斷發(fā)展和完善，在各個領(lǐng)域產(chǎn)生了海量實時多媒體數(shù)據(jù)。這些海量數(shù)據(jù)可能已不被應(yīng)用系統(tǒng)直接引用，但存在著大量的查詢和分析價值。而對海量信息的利用離不開底層對數(shù)據(jù)的操作。然而，數(shù)據(jù)不斷膨脹往往給應(yīng)用系統(tǒng)帶來一些難以忍受的后果，最典型的是系統(tǒng)在運行過程中資源消耗需求量越來越大，運行效率明顯降低，而隨著時間的推移，難度也在增大。例如體育賽事技術(shù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計，隨著大型賽事的增多。在比賽過程中，教練員需要根據(jù)場上數(shù)據(jù)和技術(shù)統(tǒng)計結(jié)果對人員和策略進(jìn)行及時調(diào)整，從而控制比賽節(jié)奏，贏取比賽勝利。傳統(tǒng)的海量實時多媒體數(shù)據(jù)分析，采用以實驗者為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計后處理方法，通過錄像分析，以每個實驗者為單點模型，構(gòu)建單點互聯(lián)系統(tǒng)，基于統(tǒng)計軟件實現(xiàn)數(shù)據(jù)分析，無法保證實時性，分析誤差大。

對于海量實時多媒體數(shù)據(jù)分析，國內(nèi)許多學(xué)者進(jìn)行了相關(guān)研究，取得了一定成果，但同時也存在一些問題。文獻(xiàn)中提出了一種采用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的方法，實現(xiàn)海量實時多媒體數(shù)據(jù)分析，通過大帶寬數(shù)據(jù)鏈，首先實現(xiàn)數(shù)據(jù)采集，以此為基礎(chǔ)，采用數(shù)據(jù)融合的方法實現(xiàn)數(shù)據(jù)融合后處理，在各分布式的節(jié)點獲取數(shù)據(jù)后，通過網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將所有數(shù)據(jù)傳輸?shù)浇y(tǒng)一的計算機(jī)上進(jìn)行處理，設(shè)計中側(cè)重數(shù)據(jù)鏈，而對于數(shù)據(jù)分析和統(tǒng)計的研究較少。文獻(xiàn)中提出一種基于實時異構(gòu)嵌入式系統(tǒng)的海量實時多媒體數(shù)據(jù)分析方法，采用嵌入式系統(tǒng)的多任務(wù)調(diào)度特性，設(shè)計任務(wù)調(diào)度算法，算法主要是啟發(fā)式任務(wù)調(diào)度算法，實時性較差，所以無法實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)統(tǒng)計。文獻(xiàn)中提出一種基于Android系統(tǒng)下基于自組網(wǎng)絡(luò)模塊設(shè)計的海量實時多媒體數(shù)據(jù)分析方法，采用嵌入式的實時陛優(yōu)點，融合自組網(wǎng)的數(shù)據(jù)特性，對數(shù)據(jù)進(jìn)行實時組網(wǎng)與處理，但涉及分析和統(tǒng)計的技術(shù)參數(shù)均為最原始的數(shù)據(jù)統(tǒng)計結(jié)果，沒有對數(shù)據(jù)進(jìn)行深層次特征融合分析，且分析的參量少，具有一定的局限性。

本文在文獻(xiàn)研究工作的基礎(chǔ)上，提出一種基于DSP的海量實時多媒體數(shù)據(jù)分析方法，實現(xiàn)了微型一體化的海量實時多媒體數(shù)據(jù)分析，以高速DSP為核心架構(gòu)，輔助以專用數(shù)據(jù)冗余分析單元，對實驗者進(jìn)行多點建模，并以模型關(guān)聯(lián)特性作為分析基礎(chǔ)，以多關(guān)聯(lián)度完成數(shù)據(jù)提取與融合處理，實現(xiàn)海量實時多媒體數(shù)據(jù)分析。

1 基于DSP多媒體數(shù)據(jù)分析實現(xiàn)

1.1 微型一體化核心系統(tǒng)

數(shù)字信號處理器(Digital Signal Processor，DSP)是一種專用的數(shù)字處理芯片，一般采用經(jīng)典的哈佛結(jié)構(gòu)，形成專用的處理芯片。由于DSP是專用于處理數(shù)字信號的，具有數(shù)據(jù)處理精確、可靠性好、易于大規(guī)模集成等優(yōu)點。近年來，隨著DSP制造工藝的提高，其應(yīng)用范圍遍及數(shù)據(jù)統(tǒng)計和信息技術(shù)領(lǐng)域，DSP最小系統(tǒng)設(shè)計包括專用硬件設(shè)計和配套軟件設(shè)計兩方面。硬件設(shè)計部分的主要工作是選擇合適的DSP芯片，在以芯片為核心的基礎(chǔ)上，輔助以其他的外圍配套設(shè)備芯片、數(shù)據(jù)采集芯片、系統(tǒng)電源電路、系統(tǒng)芯片復(fù)位電路，并在DSP訪問存儲器中設(shè)置外擴(kuò)存儲器電路、芯片工作晶振電路、仿真連接電路等，搭建DSP最小系統(tǒng)。選用經(jīng)典的TMS320C5502為核心處理器，構(gòu)建DSP最小系統(tǒng)示意圖如圖1所示。

系統(tǒng)中，由于需要設(shè)計低功耗的微型一體化系統(tǒng)，所以對系統(tǒng)的電源設(shè)計、電源功耗和體積提出了更高要求，本文采用TI的專用電源芯片實現(xiàn)系統(tǒng)電源供給，原圖如圖2所示。

從圖2可以看出，采用專用電源芯片設(shè)計，可以滿足系統(tǒng)微型一體化的需求。

1.2 海量數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)特性與關(guān)聯(lián)度分析

海量實時多媒體數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)特性與關(guān)聯(lián)度分析體現(xiàn)在在原始數(shù)據(jù)采集與統(tǒng)計的基礎(chǔ)上，通過數(shù)據(jù)的深度分析，提取出數(shù)據(jù)的關(guān)聯(lián)特性，為統(tǒng)計結(jié)果準(zhǔn)確性提供保證。

以大型足球賽事實時技術(shù)統(tǒng)計的微型一體化實現(xiàn)為例，進(jìn)行方法的敘述。假設(shè)球員A與球員B進(jìn)行配合，則在傳球時，A隨機(jī)選擇傳球方向，其配合過程為：

通過對于球員之間的相互配合協(xié)調(diào)關(guān)聯(lián)度分析，可以深入分析出最佳傳球組合、進(jìn)攻組合和防守組合等，為教練換人提供依據(jù)。

2 基于DSP海量實時數(shù)據(jù)分析實驗

實驗對象是大型足球賽事實時技術(shù)統(tǒng)計，用于進(jìn)行基于DSP的海量實時多媒體數(shù)據(jù)分析實驗。對于各種參數(shù)的統(tǒng)計分析有助于教練員對賽場態(tài)勢做出實時調(diào)整，達(dá)到控制比賽的目的。

2.1 海量實時多媒體數(shù)據(jù)分析內(nèi)容

對于大型足球賽事的海量實時多媒體數(shù)據(jù)分析主要分為兩大類：一是對于整體球隊的技術(shù)統(tǒng)計;二是對于每個運動員的技術(shù)統(tǒng)計。全隊的技術(shù)統(tǒng)計主要為：交戰(zhàn)雙方的進(jìn)球數(shù)、射門次數(shù)、射正次數(shù)、撲救次數(shù)、任意球數(shù)、角球數(shù)、界外球數(shù)、全隊犯規(guī)數(shù)、全隊越位數(shù)、紅牌數(shù)、黃牌數(shù)、換人次數(shù)、控制球時間比率、雙方搶斷成功率、傳球成功率、頭球成功率等，均會進(jìn)行詳細(xì)的技術(shù)統(tǒng)計。而個人技術(shù)統(tǒng)計方面，除了射門次數(shù)、犯規(guī)次數(shù)、鏟斷次數(shù)、紅黃牌等基本項目外，還包括運動員的傳球數(shù)、跑動距離、活動區(qū)域半徑等關(guān)鍵技術(shù)統(tǒng)計。尤其是傳球的技術(shù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，細(xì)化到分為長傳、中傳、短傳的次數(shù)和成功率。

2.2 海量實時多媒體數(shù)據(jù)分析意義

對海量實時多媒體參數(shù)進(jìn)行分析，可以對每個運動員及全隊情況進(jìn)行總結(jié)，為戰(zhàn)術(shù)制定提供良好的指導(dǎo)幫助。

采用評價方法對基于技術(shù)統(tǒng)計的分析指導(dǎo)結(jié)果進(jìn)行評判，足球技術(shù)統(tǒng)計評價內(nèi)容的不斷擴(kuò)展，要求將多種評價方式綜合運用到目前的大型足球比賽中，提供全面的指導(dǎo)分析，大型足球賽事的目標(biāo)多種多樣，足球技術(shù)統(tǒng)計評價效果也各有差異。因此，足球技術(shù)統(tǒng)計評價的內(nèi)容將越來越注重多元評價，包括足球運動員的認(rèn)知能力、運動技術(shù)技能和場上情感等3方面內(nèi)容，而不是單一的足球技術(shù)技能或當(dāng)前狀態(tài)水平考評或一種球場態(tài)勢的測驗，而對于足球運動員的情感態(tài)度評價則會影響到其水平的積極發(fā)揮。在以往的足球技術(shù)統(tǒng)計評價中，比較注重足球技術(shù)統(tǒng)計的終結(jié)性評價，即每個半場或全場的表現(xiàn)，由于這種方法存在較長的時間跨度，因而失去了實時評價，進(jìn)而實時反饋調(diào)整的功能，對激勵球員水平，提高比賽效果以及改進(jìn)戰(zhàn)術(shù)意義不大。應(yīng)改變單純的足球技術(shù)統(tǒng)計終結(jié)評價方式，而是采取足球技術(shù)統(tǒng)計的診斷性、形成性和終結(jié)性評價相結(jié)合的評價方法，足球技術(shù)統(tǒng)計的診斷性評價則主要解決球員當(dāng)前的競技狀態(tài)，以確定最佳使用方法;形成性評價即在足球技術(shù)統(tǒng)計工作中及時發(fā)現(xiàn)問題，對問題診斷，及時解決問題，提出對策;足球技術(shù)統(tǒng)計的終結(jié)性評價采用換人方法，戰(zhàn)術(shù)及時調(diào)整，對對方進(jìn)攻進(jìn)行限制、終止，降低威脅自家球門的概率，從而達(dá)到贏取比賽的目的。

3 實驗結(jié)果與分析

實驗采用山東魯能與天津泰達(dá)的一場中超比賽進(jìn)行海量實時多媒體數(shù)據(jù)分析，分別對整個球隊的技術(shù)統(tǒng)計和每個運動員的技術(shù)統(tǒng)計進(jìn)行總結(jié)，以此為依據(jù)，對教練提供基于分析結(jié)果的賽場態(tài)勢幫助。對戰(zhàn)雙方全隊實時多媒體數(shù)據(jù)分析，如表1所示。

球隊單個球員的實時多媒體數(shù)據(jù)分析，如表2和表3所示。

對戰(zhàn)雙方實時多媒體數(shù)據(jù)分析，如表4所示。

守門員實時多媒體數(shù)據(jù)分析如表5所示。

經(jīng)過海量實時多媒體數(shù)據(jù)分析，最佳進(jìn)攻組合為桑德羅和安塔爾，最佳傳球組合為安塔爾和苑維瑋。通過對于全隊技術(shù)統(tǒng)計進(jìn)球數(shù)、射門次數(shù)、射正次數(shù)、撲救次數(shù)、雙方搶斷成功率、傳球成功率、頭球成功率等，實時將數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)教嫜a席，以便于教練參考，為決策調(diào)整提供依據(jù)。

4 結(jié)束語

對海量實時多媒體數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，是做出正確決策的重要基礎(chǔ)。海量實時多媒體數(shù)據(jù)分析實現(xiàn)的難點在于無法在微型系統(tǒng)下實時對全方位的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析，而高效的分析系統(tǒng)設(shè)備復(fù)雜，在現(xiàn)場使用困難。傳統(tǒng)的海量實時多媒體數(shù)據(jù)分析采用以實驗者為基礎(chǔ)的數(shù)據(jù)統(tǒng)計后處理方法，通過錄像分析，以每個實驗者為單點模型，構(gòu)建單點互聯(lián)系統(tǒng)，基于統(tǒng)計軟件實現(xiàn)數(shù)據(jù)分析，無法保證實時性，分析誤差大。提出基于DSP的海量實時多媒體數(shù)據(jù)分析方法，實現(xiàn)了微型一體化的海量實時多媒體數(shù)據(jù)分析，以高速DSP為核心架構(gòu)，輔助以專用數(shù)據(jù)冗余分析單元，對實驗者進(jìn)行多點建模，并以模型關(guān)聯(lián)特性作為分析基礎(chǔ)，以多關(guān)聯(lián)度完成數(shù)據(jù)提取與融合處理，實現(xiàn)海量實時多媒體數(shù)據(jù)分析。實驗結(jié)果表明，以一場中超聯(lián)賽為樣本記性測試分析，采用基于DSP的海量實時多媒體數(shù)據(jù)分析方法，實現(xiàn)了對于進(jìn)球、射門次數(shù)、射正次數(shù)、遠(yuǎn)射、控球率、角球、控球時間、最佳傳球組合，最佳進(jìn)攻組合等多項關(guān)鍵參數(shù)的實時統(tǒng)計分析，對教練員實現(xiàn)正確調(diào)整對策具有有效幫助。