【正文】 ........................... 7 二 視頻采集模塊 ............................................................................................................. 9 硬件設(shè)計(jì) ............................................................................................................ 9 電源模塊 ................................................................................................. 10 存儲(chǔ)模塊 ..................................................................................................11 視頻輸入模塊 .......................................................................................... 13 PCB 設(shè)計(jì) ................................................................................................. 13 嵌入式系統(tǒng)搭建與驅(qū)動(dòng)開發(fā) ..................................................................... 14 uboot 移植 ............................................................................................... 16 內(nèi)核移植 ................................................................................................. 19 軟件設(shè)計(jì) .......................................................................................................... 23 三 視頻智能分析模塊 .................................................................................................... 26 硬件原理 .......................................................................................................... 26 原理圖設(shè)計(jì) .............................................................................................. 26 硬件設(shè)計(jì)特點(diǎn) .......................................................................................... 31 抗干擾措施 ............................................................................................. 33 DSP/BIOS .......................................................................................................... 35 DSP/BIOS 實(shí)時(shí)操作系統(tǒng) .......................................................................... 35 DSP/BIOS 的線程調(diào)度 .............................................................................. 36 DSP/BIOS 啟動(dòng)過程 ................................................................................. 37 系統(tǒng)設(shè)備驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì) .................................................................................... 38 粒計(jì)算理論 ....................................................................................................... 40 粒計(jì)算的基本組成 ................................................................................... 40 粒計(jì)算中最基本問題 ............................................................................... 42 ?；Ｐ? ................................................................................................. 42 粒計(jì)算的應(yīng)用 ................................................................................................... 44 周界防范 ................................................................................................. 44 盜移或滯留告警 ...................................................................................... 46 人臉或人體檢測(cè) ...................................................................................... 48 人頭計(jì)數(shù) ................................................................................................. 49 II 行為異常分析 .......................................................................................... 50 基于免疫算法的 DESamp。另外，嵌入式技術(shù)滿足了視頻監(jiān)控實(shí)時(shí)性要求高的特點(diǎn)，從而將嵌入式技術(shù)應(yīng)用到在視頻監(jiān)控系統(tǒng)領(lǐng)域成為一種必然的趨勢(shì)，即將嵌入式技術(shù)中的軟硬件為視頻監(jiān)控系統(tǒng) “量身定做 ”，這樣的結(jié)果使得基于嵌入式設(shè)備的視頻監(jiān)控系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)突出，具體表現(xiàn)在： 首先，由于嵌入式設(shè)備的軟硬件結(jié)合較為緊密、功能專一、設(shè)計(jì)獨(dú)立，可以擺脫通用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中其它軟件硬件的影響，因此性能上更加穩(wěn)定，且便于安裝、維護(hù)，易于實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的模塊化設(shè)計(jì)，便于管理、維護(hù)、降低費(fèi)用；其次，由于功能單一，只要選擇合適的算法，就可以使系統(tǒng)的實(shí)時(shí)性得到保 證，而且控制功能靈活，系統(tǒng)較 PC 易于維護(hù)且可靠性高。視頻圖像傳輸無線化打破了傳 統(tǒng)同軸電纜和光纖圖像監(jiān)控受制于硬件連接的不利局面，具有更強(qiáng)的靈活性和方便性。以 TI 公司的多媒體處理器為例，其處理器繼承了通用 DSP 的特點(diǎn)，提供了完全可編程的多媒體設(shè)備的實(shí)現(xiàn)工具，針對(duì)多媒體的應(yīng)用擴(kuò)充了各種接口功能，優(yōu)化了中央處理器結(jié)構(gòu)，滿足了當(dāng)前高速發(fā)展的視頻圖像處理開發(fā)應(yīng)用要求。雖然這些工具能幫助開發(fā)人員在特定平臺(tái)上開發(fā)自己的解決方案，但是一種跨平臺(tái)的多媒體處理框架來處理跨平臺(tái) 的多媒體數(shù)據(jù)更能適應(yīng)實(shí)際的應(yīng)用。而且目前采用無線網(wǎng)絡(luò)傳輸多媒體數(shù)據(jù)的應(yīng)用在越來越多的場(chǎng)合得到應(yīng)用，如電力系統(tǒng)、工廠、城市交通和安防應(yīng)用等。因此無論是從國民生產(chǎn)角度還是人們?nèi)粘Ｉ畹木唧w需要，都急需要研制新一代的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)，而超大規(guī)模集成電路、嵌入式軟硬件技術(shù)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的迅猛發(fā)展，為我們找到了一種解決問題的新思路 ，即研發(fā)嵌入式結(jié)構(gòu)的無線數(shù)字 3 視頻監(jiān)控系統(tǒng)。其中由于美國在集成電路、數(shù)字通信和圖像壓縮技術(shù)上的優(yōu)勢(shì)和長(zhǎng)期的積累，在這一領(lǐng)域處于明顯的領(lǐng)先地位。另一方面是國外的產(chǎn)品價(jià)格高、系統(tǒng)環(huán)境要求嚴(yán)、培訓(xùn)和維護(hù)費(fèi)用貴，而且從國外引進(jìn)的產(chǎn)品本地化程度低，在功能、接口、使用環(huán)境等方面均或多或少地存在一些與我國國情及功能需求不太吻合的地方。 傳統(tǒng)的模擬視頻監(jiān)控系統(tǒng)經(jīng)過二十多年的發(fā)展，已經(jīng)非常完善，數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)迅速崛起但尚不完全成熟。最后，產(chǎn)品的需求定位仍局限于安防產(chǎn)品，而網(wǎng)絡(luò)化的數(shù)字視頻監(jiān)控系統(tǒng)己不僅僅是一種安防產(chǎn)品，正逐步發(fā)展成為一種輔助管理信息系統(tǒng)。 目前，國內(nèi)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于樓宇監(jiān)控、金融、公安、交通等領(lǐng)域。與傳統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)相比，嵌入式方式的視頻監(jiān)控系統(tǒng)具有體積較小、攜帶方便、布控區(qū)域廣闊、幾乎無限的無縫擴(kuò)展能力、易于組成非常復(fù)雜的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)、性能穩(wěn)定可靠等特點(diǎn)，有良好的應(yīng)用和發(fā)展前景，必將成為今后視頻監(jiān)控領(lǐng)域的主流產(chǎn)品。 (2) 雙模的無線視頻監(jiān)控采集終端系統(tǒng)，可根據(jù)不同地區(qū)網(wǎng)絡(luò)覆蓋的不同，靈活選擇 WiFi 網(wǎng)絡(luò)和 WiMAX 網(wǎng)絡(luò)，克服了單模遠(yuǎn)程視頻監(jiān)控系統(tǒng)沒有或無法解決實(shí) 時(shí)大數(shù)據(jù)量處理、無線遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)通信等缺點(diǎn)，為當(dāng)前無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)視頻監(jiān)控提供可靠的保障。 本設(shè)計(jì)終端是一個(gè)智能攝像頭采集終端，將 音 視頻采集、壓縮編碼、視頻智能分析和雙模無線傳輸集一體的多功能攝像頭，與監(jiān)控系統(tǒng)的前端相對(duì)應(yīng)，而監(jiān)控系統(tǒng)的后端為監(jiān)控中心或手持終端構(gòu)成。包括系統(tǒng)服務(wù)程序和數(shù)據(jù)庫兩個(gè)主要組成部分。 DSP 和 ARM 芯片擬采用 TI 公司的 TMS320DM6446 雙核處理器，它包括一個(gè)以 ARM926 為核的 ARM CPU 和一個(gè)以 DSP C64+為核的 DSP CPU， 可以同時(shí)開發(fā)基于達(dá)芬奇系列 DSP 圖像算法應(yīng)用程序和基于達(dá)芬奇系列 ARM的應(yīng)用程序。 整個(gè)系統(tǒng)構(gòu)成一個(gè)易于擴(kuò)充、升級(jí)和管理的遠(yuǎn)程網(wǎng)絡(luò)綜合信息平臺(tái)。信息采集及處理系統(tǒng)由視頻編解碼器、攝像機(jī)、云臺(tái)等前端設(shè)備組成。視頻編解碼器負(fù)責(zé)把攝像機(jī)的模擬視頻信號(hào)轉(zhuǎn)變成數(shù)字信號(hào)，同時(shí)進(jìn)行壓縮，編碼壓縮處理后的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)匯集到監(jiān)控管理中心。 系統(tǒng)技術(shù)指標(biāo) （ 1）服務(wù)器軟件 ? 響應(yīng)時(shí)間 1ms ? 最大并發(fā)用戶數(shù)： 30 ? 吞吐量 2Mbps/每用戶 8 （ 2）視頻采集及處理模塊 ? 編碼算法采用 編碼算法 ? 視頻分辨率 D1（ 704x576）、 CIF（ 352x288），傳輸速率 25 幀 /秒 ? 1 路音頻， 格式 ? 1 路 RS485 接口，控制云臺(tái) ? 支持 PelcoP、 PelcoD 等多種云臺(tái)協(xié)議 ? 支持自定義 OSD 設(shè)置 ? 視頻流碼率 3000Kbps ? 編碼延遲 15ms ? 媒體流網(wǎng)絡(luò)延遲 30ms ? 端到端通信的網(wǎng)絡(luò)時(shí)延上限 400ms ? 端到端通信的時(shí)延抖動(dòng)上限 50ms ? 端到端 通信的丟包率上限 1103 （ 3）智能檢測(cè)系統(tǒng) ? 視頻分辨率 D1（ 704x576）、 CIF（ 352x288），傳輸速率 25 幀 /秒 ? 支持周界防范、物品盜竊檢測(cè)、滯留警告、人臉檢測(cè)、人頭計(jì)數(shù)、限高檢測(cè)、倒地檢測(cè)、奔跑檢測(cè)、駐留檢測(cè)、徘徊檢測(cè) ? 支持視頻遮擋配置 ? 支持圖像預(yù)覽 ? 抓拍參數(shù)： 1） MJPEG 視頻流； 2） BMP 圖片 ? 支持報(bào)警前、報(bào)警時(shí)、報(bào)警后圖片抓拍，并能設(shè)置抓拍張數(shù) ? 支持亮度、飽和度、對(duì)比度、色調(diào)的設(shè)置 （ 4） WiFi傳輸模塊 ? 支持 、 、 ? 無線頻率 24122462MHz ? 信道帶寬支持 5MHz、 10MHz、 20MHz、 40MHz ? 發(fā)送性能指標(biāo)： 9 數(shù)據(jù)速率 (Mbps) 發(fā)送功率 (dbm) 誤差 (dB) 2 26 +/2 26 +/2 11 26 +/2 6 26 +/2 12 26 +/2 24 26 +/2 48 22 +/2 54 21 +/2 ? 接收性能指標(biāo)： 數(shù)據(jù)速率 (Mbps) 靈敏度 (dbm) 誤差 (dB) 2 96 +/1 95 +/1 11 92 +/1 6 94