DSP的网络视频监控.doc

基于DSP的网络视频监控摘要：网络视频监控就是通过有线或者无线ip网络把视频信息以数字化的形式传输到客户平台，客户平台支持视频的录像，回放等功能的监控。只要是网络可以到达的地方就一定可以实现视频监控和记录，并且这种监控还可以与很多其它类型的系统进行完美的结合。关键词：网络视频监控；dsp；视频采集；tms320dm642abstract: network video monitoring is through wired or wireless ip network video information in digital form for transmission to the client platform, customer support platform video recording, playback and other functions of the monitor. as long as the network can reach the place will be able to realize video monitoring and recording, and this kind of control can also be associated with many other types of systems for the perfect combination of.key words: network video monitoring; dsp; video capture; tms320dm642基于dsp的网络视频监控系统主要分为两部分：一个是前端的视频采集设备，也可以称之为一个节点；一个是客户工作平台，用于控制整个系统的运作，管理所有的节点。视频采集系统的核心电路是基于dsp的图像处理芯片tms320dm642，其软件开发平台基于ccs开发环境中的dsp/bios，主要用于视频信号的采集，处理，网络传输等。客户工作平台是利用vc+的微软基础类（microsoft foundation classes，mfc)开发的一个良好的用户交互界面，通过该界面用户可以观看远程的视频，进行网络抓拍等。引言视频监控是安全防范系统（简称安防系统）的一个重要组成部分。在过去的二十几年里，视频监控从最初的模拟监控发展到如今方兴未艾的网络视频监控，发生了巨大的变化。视频监控系统根据所采用的技术和发展历程可分为三代：第一代模拟视频监控系统(cctv)，第二代基于“pc+多媒体卡”数字视频监控系统(dvr)和第三代基于ip网络视频监控系统(ipvs)。1.1 视频监控系统的发展1.1.1第一代视频监控系统第一代模拟视频监控系统常见的方案是摄像机通过同轴线缆连接到模拟视频设备如切换器，切换器连接到各个监视器。这种模拟视频监控存在很多的局限性：（1）传输距离受限于线缆传输长度，一般只是本地监控。（2）扩展性受限于切换器，视频分割器等，只有有限的监视终端。（3）视频存储设备笨重，不易于进一步处理。（4）录像质量不高。1.1.2 第二代视频监控系统第二代监控系统采用模拟数字混合技术，其核心电路是一个数字硬盘录像机。从摄像机采集的数据依然通过同轴电缆传送到数字录像机，录像机支持录像和回放，并支持有限的ip访问。该系统的局限性：(1）模拟数字混合方案导致布线很复杂。（2）扩展性有限，一般最大扩展16台摄像机。（3）有限可管理性。您需要外部服务器和管理软件来控制多个dvr或监控点。1.1.3 第三代视频监控系统第三代视频监控是ip监控。ip视频监控系统与前面两种方案相比存在显著优势，由于摄像机内置web服务器，并直接提供以太网端口，直接生成jpeg或mpeg4数据文件，可供任何经授权的客户机从网络中的任何位置访问、监视、记录并打印。与前两代视频监控系统生成连续模拟视频信号相比，全ip视频监控系统具有巨大优势，优点是：（1）简便性。所有摄像机都通过经济高效有线或者无线以太网简单连接到网络，使您能够利用现有局域网基础设施。（2）强大中心控制。一台工业标准服务器和一套控制管理应用软件就可运行整个监控系统。（3）易于升级与全面可扩展性。轻松添加更多摄像机。中心服务器将来能够方便升级到更快速处理器、更大容量磁盘驱动器以及更大带宽等。1.2 ip视频监控系统随着数字化、网络化的发展，网络视频监控是监控领域的一个必然趋势。目前网络视频监控主要有三种解决方案：asic解决方案、fpga解决方案和dsp解决方案。（1）asic解决方案asic芯片是为特定目的而专门设计的集成芯片。由于是定制，可以针对具体的应用进行全面的优化，因此，asic具有体积小、功耗低、性能好。同时，也因为是定制方案，其设计不够灵活，在升级换代方面困难。如果不是大批量的生产，成本也比较高。（2）fpga解决方案fpga和asic比较近似，通过硬件的设计可以实现强大的处理能力，在设计上比asic灵活。但是，fpga的大功耗、高成本限制了它的应用，一般用在要求复杂和密集的视频信号处理的高端视频监控领域。（3）dsp解决方案dsp，即数字信号处理器，是信号处理领域通用的cpu芯片。相比于其他的通用cpu，他为数字信号处理进行了很多的优化，如增加了硬件乘法器等，因此具有较强的数据处理能力。由于是通用cpu，设计方案比较灵活，升级换代容易。视频监控系统设计2.1 系统总体设计方案基于dsp的网络视频监控系统设计主要涉及视频采集设备和客户工作平台两部分，系统框图如图2.1所示。视频采集设备基于dsp设计，主要实现采集图像，压缩图像，本地播放，网络传输等功能，系统可分为采集模块、压缩模块、网络传输模块、播放等模块。客户工作平台根据ip地址连接设备，请求视频数据，显示视频，将当前图片保存为图片，由连接模块、下载模块、播放模块、抓拍模块等组成。2.2 tds642evm开发板2.2.1 开发板介绍该开发板的接口十分丰富，有视频接口、音频接口，串口等。我们的是网络视频监控设计，主要使用了网络接口、视频接口，以及调试仿真用的jtag接口。整个系统的核心芯片是dm642芯片，下面详细介绍下：2.2.2 tms320dm642处理器dm642是德州仪器针对数字图像处理领域推出的一个高端处理器，将很多常见的外设集成到了芯片内部，同时，也针对图像处理领域进行了很多优化，比如增加了视频端口的数目，增强了dma的效率。2.3 软件设计软件设计的思想是将整个系统按和底层的接近程度划分为不同的层