嵌入式智能視頻監控系統設計初探

陳壹龍

摘 要：智能視頻監控系統在生活中應用廣泛，能夠實現對監控現場的事前預警、事中處理、事后取證，經過長期發展和研究，智能視頻監控系統變得越來越成熟，進入了基于IP網絡的視頻監控系統發展階段。文章提出了一種嵌入式智能視頻監控系統，分析了系統結構組成，對系統所用主要硬件及軟件進行了總結，根據系統不同功能模塊關鍵技術，提出了詳細的設計和實現方案。經運行測試，得知該系統能夠實現較為理想的監控效果。

關鍵詞：智能視頻監控系統；嵌入式；系統設計

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

1 嵌入式智能視頻監控系統組成

此次研究中，將嵌入式智能視頻監控系統分為多個功能模塊，主要包括視頻采集、智能視頻分析、視頻服務器、智能客戶端、網絡存儲單元、電視墻等幾部分。不同功能模塊分別負責不同的任務和工作，視頻采集模塊主要是通過錄像的方式，記錄監控現場畫面；智能視頻分析模塊的作用，是對采集到的視頻畫面進行處理、分析，提取所需價值信息；而系統運行控制，則是由視頻服務器完成；智能客戶端能夠呈現出現場的動態畫面，獲取實時信息，并對系統進行管理和維護；網絡存儲單位是對采集到的視頻信息進行存儲，便于后期調取和利用；而電視墻則可以根據需求，回訪需視頻畫面。

2 嵌入式智能視頻監控系統設計與實現

在設計嵌入式智能視頻監控系統時，應先選用合適的硬件設施和軟件系統，根據不同模塊功能需求及運行特點，制定科學、可行的設計方案。

2.1 系統硬件及軟件

中央處理器是嵌入式智能視頻監控系統的核心硬件組成，該系統中所用處理器型號為TMS320DM6448，屬于雙核模式，兼備DSP系類處理器和ARM系列處理器優點，運行水平可以達到4800MIPS，不僅可以快速完成數據信息的處理，而且還能夠實現對外部連接設備的良好控制。在整個系統中，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，而數據傳輸控制及外部設備運行控制，都是由ARM核完成的[1]。

嵌入式操作系統、視頻分析算法都屬于系統軟件，該系統所用嵌入式操作系統為monta vista linux，主要負責視頻服務器運行；而視頻分析算法則需要利用匯編語言編寫，是實現視頻智能分析的重要依據，通過Linux對其運行進行操控。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，實現系統數據交換。

2.2 功能模塊設計與實現

系統設計與實現，可以以模塊單元方式來實現，這就需要對多個功能模塊設計進行逐個分析。視頻采集模塊需具備A/D轉換功能，將模擬信號轉化為數據信號，該系統所用轉換芯片為TVP5148，采用I2總線方式加以控制，完成轉換后將數據信息傳輸至DM6446。智能制品分析模塊的核心為視頻分析算法，在設計視頻分析算法時，需要考慮的因素包括運算速度、結果準確性、算法適用性等，結合監控目的選用最為合適的算法，該系統主要應用于禁區入侵監控。在視頻服務器模塊，輸入視頻信號后進行逐幀轉換，以數字信號形式放大輸出，生成對應的畫面。在該模塊還具備視頻自動環出功能，魯棒性表現良好。智能客戶端提供人機交互界面，在通過身份驗證后，便可以根據實際需求，通過搜索找到轄區內對應的設備，并調出視頻錄像，另外，在人機交互界面還可以設置報警規則及任務，存儲、查詢報警信息，以及對系統進行維護和更新。

2.3 系統運行測試

為檢驗該系統的工作性能，在某小區設置禁區規則，對其進行測試。測試是在室內進行的，以某扇窗戶為測試點，將室內窗臺上一條直線作為禁區絆線，讓測試人員從室外翻越窗戶。當測試人員從禁區絆線上通過時，便會觸犯禁區規則，此時系統會立刻發出警報，監控畫面中會以線框形式，將入侵者標示出來。測試結果證明，嵌入式智能視頻監控系統具有較高的安全可靠性，可以實現較為理想的監控效果。

結束語

與基于PC機的智能視頻監控系統相比，嵌入式智能視頻監控系統具有功耗低、攜帶方便、適用性強等特點，有著更大的應用優勢，是智能視頻監控系統的主要發展方向。通過對嵌入式智能視頻監控系統設計進行分析，能夠提供技術指導，經測試檢驗后，證明該設計方法是切實可行的，值得推廣和應用。

參考文獻：

[1]陳勇，張虎，張開碧，等.嵌入式視頻監控系統的設計與實現[J].半導體光電，2013，（5）：849-851.