0 导言
视频监控技能阅历了3个首要的开展阶段:第1代是以磁带存储为首要特征的本地模仿视频监控体系(VTR年代);第2代是以ISDN网络为根底、并归纳运用数字紧缩、时隙交流和数字硬盘录像机的数字视频监控体系(DVR年代);第3代是根据IP网络的视频监控体系。随同网络技能数字视频技能和图画技能的飞速开展,视频监控正向智能化的方向开展,即智能视频监控。与非智能化得视频监控比较,智能视觉监控能完结主动监控,选用智能算法对监控到的画面进行智能剖析,从而进行相应的动作。
智能视频监控有根据PC机的智能视频监控体系和嵌入式的智能视频监控体系。两者比较,嵌入式的智能视频监控体系具有便携、低功耗、运用领域广泛等优势,跟着嵌入式智能视频监控体系的很多运用、批量生产,其本钱优势也将得到表现。嵌入式智能监控产品已是监控商场开展趋势。
本文规划并完结了一种根据达芬奇DM6446渠道的嵌入式网络智能视频监控体系,提出了一种新式的嵌入式网络智能视频监控体系构架计划,该计划由视频剖析单元、视频服务器、一级客户端、二级客户端组成的,文中体系地剖析了各个部分的关键技能并给出了详细的规划、完结计划。多级客户端的结构能够供给对多个嵌入式智能视频监控器的体系办理,并能够完结对多个监控场景的全面、无缝监控。本体系根据davicnTMS320DM6446芯片完结,试验标明该体系安全可靠,可扩充性强,运用灵敏。
1 体系体系结构
如图1所示,整个体系由视频收集、视频服务、智能视频剖析、智能客户端、网络存储、电视墙等组成。视频服务器担任整个体系的操控与和谐;智能视频剖析单元担任完结视频数据的智能剖析;智能客户端作为一级客户端首要是完结流媒体的实时播映,与监控办理相关的各种操控操作,与智能视频剖析相关的规矩设置、剖析软件的更新等;网络存储和电视墙作为二级客户端别离用于视频回放,实时视频监督。
2 软硬件完结
本体系根据TMS320DM6446的完结。TMS320DM6446是T%&&&&&%6000系列中速度到达4 800 MIPS的双核处理器,集成了高速C64x+DSP处理器和ARM926EJ2S处理器。针对DSP核具有高速的数据处理才能和ARM核优于对外设进行操控的特色,该体系中ARM首要担任内部数据传输操控、外设操控,即ARM作为视频服务器,DSP作为智能视频剖析单元。
本体系的软件分为3个部分:视频服务器部分选用monta vista linux嵌入式操作体系;智能视频剖析单元运转汇编语言编写的视频剖析算法,无独自操作体系,由视频服务器Linux来调度履行;智能客户端在PC上VC++完结,智能客户端和视频服务器间的通讯经过Socket完结。
3 功用模块完结计划
3.1 视频收集
体系选用TI公司的视频解码芯片TVP5146完结A/D转化,由DM6446的I2C对其操控,数字信号经过电平转化后送至DM6446的VPFE模块。
3.2 视频服务器
视频服务器由ARM子体系、操控子体系、VPSS、视频主动环出、外围设置及操控电路组成,担任体系的操控与和谐,视频处理等。
视频处理模块VPSS(VPEE和VPBE)包含视频的编解码、视频输入输出、视频扩大。DM6446中集成了VPSS。视频信号输入到视频处理前端(VPEE)后直接经过EDMA方法送至DDR中指定的空间存储。当VP5146转化完一帧图画,发生EDMA中止信号,并在EDMA中止服务程序中由DSP子体系完结智能视频剖析的使命。视频数字信号经处理后经过视频后端(VPBE)扩大经网络传出,或许转化成NTSL/PAL制式的电视信号传输到电视墙。
为了确保体系的鲁棒性,本体系规划了视频主动环出功用。在视频服务器或智能视频剖析单元呈现毛病的情况下,视频主动环出能操控视频双通道切换,直接输出前端的复合视频信号。在毛病的情况下不影响视频信号的传输,确保信号的连续性,确保体系的鲁棒性。
别的视频服务器中还包含网络接口模块、存储模块、电源办理与复位模块、串口模块等。
3.3 智能视频剖析单元
智能视频剖析单元担任对视频图画进行编解码、剖析,得到对监控场景的了解,智能视频剖析体系的功用很大程度上依赖于其间智能视频剖析算法的精度和功率,所以算法的合理规划至关重要。现在智能视频剖析算法有很多种,但各自有其局限性,为某一运用挑选适宜的算法,往往从速度、精度还有运用规模等方面做归纳权衡。本体系首要针对禁区侵略智能监控的运用,为该运用规划了一套快速有用的智能视频剖析算法,其视频剖析进程如图2所示。
本体系中的智能视频剖析单元由DM6446的DSP内核运转智能视频剖析算法来完结。
3.4 智能客户端
智能客户端作为监控者与视频服务器的人机交互在智能监控体系中扮演着重要作用,本体系在PC机Windows VC++6.0环境下完结,智能客户端与视频服务器之间选用C-S的形式构建,客户端程序选用了2个类方针别离来完结人机界面功用、网络通讯功用,其与视频服务器之间的数据流图如图3所示。
智能客户端能主动查找局域网中一切的设备(嵌入式智能视频监控器),并对查找到的设备供给身份验证、实时视频场景监控,用户权限办理、日期时刻办理、设备信息办理、报警规矩设置、报警使命设置,报警信息查询、固件晋级等服务。
智能客户端自身不存在有数据的存取,其每一个操作都必须与视频服务器通讯,多个操作可能会一起发生(例如:固件晋级和报警发生一起发生),本体系中选用多线程的方法来完结多个使命的并行或串行,别离为主动查找设备线程、装备数据通讯线程、视频场景监控线程、固件晋级线程,其流程图如图4所示。
客户端体系启动后,进入到主动查找界面,创立主动查找设备线程,在该线程中与视频服务器通讯,选用TCP/IP协议,承认对方设备在作业状况后,显现一切正常作业的设备,创立装备数据通讯线程、视频场景监控线程,并毁掉主动查找设备线程。
装备数据通讯线程担任显现视频服务器端发送过来的数据,发送用户的装备数据给视频服务器,网络通讯选用TCP/IP协议。
视频场景监控线程完结解码视频图画并显现,网络通讯选用UDP协议,在该线程中运用了CXIMAGE类方针来解码和显现视频图画。装备数据通讯线程和视频场景监控线程在客户端程序运转时一向存在。
固件晋级线程只要在用户进行了“版别晋级”操作时才启用,其间的网络通讯选用FTP协议,当固件晋级结束,毁掉该线程。
3.5 二级容尸端
二级客户端包含网络存储单元和电视墙。
网络监控存储单元经过DM6446的ATA接口,存储经过智能视频剖析后的视频数据,以供监控视频回放。因为寄存的是处理后的视频数据,能够完结智能查找,从海量的视频数据中敏捷定位,大大提高体系的运用功率。智能客户端(一级客户端)自身没有存储功用,只供给实时监控功用,网络监控存储单元作为智能回忆单元,为一级客户端供给时刻上的弥补。
智能客户端首要的功用在于装备办理视频服务器,在监控功用上只能供给一个场景点的监控。电视墙可一起监控多个场景,给体系供给愈加全面完善的监控,为一级客户端供给空间上的弥补。
4 体系测验
本文提出的构架计划和完结计划已经过测验。图5~图7为某场景禁区侵略测验报警作用截图。其间图5为某室内场景图,图6中为该场景设置了禁区规矩,图中的黑色粗实线便是经过客户端设置的禁区绊线,从线上经过则会触发报警,图7为规矩冒犯后报警图,线框部分为检测到的侵略方针。
5 结语
提出了一种新式的嵌入式网络智能视频监控的构架计划,并给出了详细的完结计划,该计划完结的体系选用集中式统一办理,多点分布式布控,能够运用于多场景、多点监控。体系选用多级客户端结构,一级客户端供给集中式统一办理,二级客户端供给对多个监控场景的全面、无缝监控。可扩展性强,体系中能够随时参加新的布控点,智能客户端经过从头查找功用就可完结对新布控点的操控和办理。智能视频剖析算法能够经过网络更新;针对不同的场景、监控的不同要求,能够选用不同的智能视频剖析算法,供给个性化的视频智能剖析服务,这些都给体系的运用带来极大的灵敏性。