陳壹龍

摘 要：智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)在生活中應(yīng)用廣泛，能夠?qū)崿F(xiàn)對監(jiān)控現(xiàn)場的事前預(yù)警、事中處理、事后取證，經(jīng)過長期發(fā)展和研究，智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)變得越來越成熟，進(jìn)入了基于IP網(wǎng)絡(luò)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)發(fā)展階段。文章提出了一種嵌入式智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)，分析了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成，對系統(tǒng)所用主要硬件及軟件進(jìn)行了總結(jié)，根據(jù)系統(tǒng)不同功能模塊關(guān)鍵技術(shù)，提出了詳細(xì)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)方案。經(jīng)運(yùn)行測試，得知該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)較為理想的監(jiān)控效果。

關(guān)鍵詞：智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)；嵌入式；系統(tǒng)設(shè)計(jì)

文章編號：1004-7026（2017）11-0107-01 中國圖書分類號：TP277 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

1 嵌入式智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)組成

此次研究中，將嵌入式智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)分為多個功能模塊，主要包括視頻采集、智能視頻分析、視頻服務(wù)器、智能客戶端、網(wǎng)絡(luò)存儲單元、電視墻等幾部分。不同功能模塊分別負(fù)責(zé)不同的任務(wù)和工作，視頻采集模塊主要是通過錄像的方式，記錄監(jiān)控現(xiàn)場畫面；智能視頻分析模塊的作用，是對采集到的視頻畫面進(jìn)行處理、分析，提取所需價(jià)值信息；而系統(tǒng)運(yùn)行控制，則是由視頻服務(wù)器完成；智能客戶端能夠呈現(xiàn)出現(xiàn)場的動態(tài)畫面，獲取實(shí)時信息，并對系統(tǒng)進(jìn)行管理和維護(hù)；網(wǎng)絡(luò)存儲單位是對采集到的視頻信息進(jìn)行存儲，便于后期調(diào)取和利用；而電視墻則可以根據(jù)需求，回訪需視頻畫面。

2 嵌入式智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

在設(shè)計(jì)嵌入式智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)時，應(yīng)先選用合適的硬件設(shè)施和軟件系統(tǒng)，根據(jù)不同模塊功能需求及運(yùn)行特點(diǎn)，制定科學(xué)、可行的設(shè)計(jì)方案。

2.1 系統(tǒng)硬件及軟件

中央處理器是嵌入式智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的核心硬件組成，該系統(tǒng)中所用處理器型號為TMS320DM6448，屬于雙核模式，兼?zhèn)銬SP系類處理器和ARM系列處理器優(yōu)點(diǎn)，運(yùn)行水平可以達(dá)到4800MIPS，不僅可以快速完成數(shù)據(jù)信息的處理，而且還能夠?qū)崿F(xiàn)對外部連接設(shè)備的良好控制。在整個系統(tǒng)中，DSP核和ARM核分別扮演著不同角色，前者主要是完成對視頻畫面的智能分析和處理，而數(shù)據(jù)傳輸控制及外部設(shè)備運(yùn)行控制，都是由ARM核完成的[1]。

嵌入式操作系統(tǒng)、視頻分析算法都屬于系統(tǒng)軟件，該系統(tǒng)所用嵌入式操作系統(tǒng)為monta vista linux，主要負(fù)責(zé)視頻服務(wù)器運(yùn)行；而視頻分析算法則需要利用匯編語言編寫，是實(shí)現(xiàn)視頻智能分析的重要依據(jù)，通過Linux對其運(yùn)行進(jìn)行操控。另外，智能客戶端個人電腦采用Visual C++完成語言編程，并采用雙向通信方式，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)數(shù)據(jù)交換。

2.2 功能模塊設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，可以以模塊單元方式來實(shí)現(xiàn)，這就需要對多個功能模塊設(shè)計(jì)進(jìn)行逐個分析。視頻采集模塊需具備A/D轉(zhuǎn)換功能，將模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)信號，該系統(tǒng)所用轉(zhuǎn)換芯片為TVP5148，采用I2總線方式加以控制，完成轉(zhuǎn)換后將數(shù)據(jù)信息傳輸至DM6446。智能制品分析模塊的核心為視頻分析算法，在設(shè)計(jì)視頻分析算法時，需要考慮的因素包括運(yùn)算速度、結(jié)果準(zhǔn)確性、算法適用性等，結(jié)合監(jiān)控目的選用最為合適的算法，該系統(tǒng)主要應(yīng)用于禁區(qū)入侵監(jiān)控。在視頻服務(wù)器模塊，輸入視頻信號后進(jìn)行逐幀轉(zhuǎn)換，以數(shù)字信號形式放大輸出，生成對應(yīng)的畫面。在該模塊還具備視頻自動環(huán)出功能，魯棒性表現(xiàn)良好。智能客戶端提供人機(jī)交互界面，在通過身份驗(yàn)證后，便可以根據(jù)實(shí)際需求，通過搜索找到轄區(qū)內(nèi)對應(yīng)的設(shè)備，并調(diào)出視頻錄像，另外，在人機(jī)交互界面還可以設(shè)置報(bào)警規(guī)則及任務(wù)，存儲、查詢報(bào)警信息，以及對系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)和更新。

2.3 系統(tǒng)運(yùn)行測試

為檢驗(yàn)該系統(tǒng)的工作性能，在某小區(qū)設(shè)置禁區(qū)規(guī)則，對其進(jìn)行測試。測試是在室內(nèi)進(jìn)行的，以某扇窗戶為測試點(diǎn)，將室內(nèi)窗臺上一條直線作為禁區(qū)絆線，讓測試人員從室外翻越窗戶。當(dāng)測試人員從禁區(qū)絆線上通過時，便會觸犯禁區(qū)規(guī)則，此時系統(tǒng)會立刻發(fā)出警報(bào)，監(jiān)控畫面中會以線框形式，將入侵者標(biāo)示出來。測試結(jié)果證明，嵌入式智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)具有較高的安全可靠性，可以實(shí)現(xiàn)較為理想的監(jiān)控效果。

結(jié)束語

與基于PC機(jī)的智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)相比，嵌入式智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)具有功耗低、攜帶方便、適用性強(qiáng)等特點(diǎn)，有著更大的應(yīng)用優(yōu)勢，是智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)的主要發(fā)展方向。通過對嵌入式智能視頻監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，能夠提供技術(shù)指導(dǎo)，經(jīng)測試檢驗(yàn)后，證明該設(shè)計(jì)方法是切實(shí)可行的，值得推廣和應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

[1]陳勇，張虎，張開碧，等.嵌入式視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].半導(dǎo)體光電，2013，（5）：849-851.