基于TMS320DM648的全景視頻監(jiān)控系統(tǒng)的中期報(bào)告

基于TMS320DM648的全景視頻監(jiān)控系統(tǒng)的中期報(bào)告一、項(xiàng)目背景隨著城市化進(jìn)程的加快，人們對(duì)于城市安全和便捷性的需求也越來(lái)越高。全景視頻監(jiān)控系統(tǒng)因其360°全景安防覆蓋，帶寬占用低、圖像清晰度高等特點(diǎn)，越來(lái)越受到社會(huì)各界的關(guān)注和追捧。本課題旨在設(shè)計(jì)基于德州儀器TMS320DM648數(shù)字信號(hào)處理器的全景視頻監(jiān)控系統(tǒng)，利用該DSP處理器高效的編解碼能力，實(shí)現(xiàn)對(duì)高清視頻的快速處理和響應(yīng)。系統(tǒng)設(shè)計(jì)除了涉及硬件電路布置的工作外，還有重點(diǎn)關(guān)注對(duì)于DSP編程技術(shù)的學(xué)習(xí)和運(yùn)用。二、具體實(shí)現(xiàn)目標(biāo)本項(xiàng)目的目標(biāo)是設(shè)計(jì)出一套高效的全景視頻監(jiān)控系統(tǒng)，并能夠?qū)ο到y(tǒng)進(jìn)行硬件的調(diào)試和軟件的編程，使系統(tǒng)能夠快速而準(zhǔn)確的實(shí)現(xiàn)對(duì)一定區(qū)域內(nèi)的視頻監(jiān)控，從而達(dá)到高清、高效率、全方位的安全防范效果。（1）系統(tǒng)硬件實(shí)現(xiàn)目標(biāo)1.使用德州儀器TMS320DM648DSP處理器作為本系統(tǒng)的核心部件，具體包括DSP處理器開發(fā)板以及視頻采集、圖像消息傳遞等外設(shè)2.使用廣角鏡頭來(lái)獲取需要監(jiān)測(cè)的區(qū)域，可以采用自制或者市場(chǎng)供應(yīng)的廣角鏡頭3.搭建一套高效的視頻傳輸網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，可以通過(guò)無(wú)線或者有線的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)視頻傳輸。針對(duì)不同網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，可以選擇合適的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，如Wifi、4G/5G等。4.設(shè)置合適的外設(shè)，如攝像機(jī)、智能分析模塊、網(wǎng)絡(luò)通信模塊、存儲(chǔ)模塊等（2）系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)目標(biāo)1.實(shí)現(xiàn)DSP處理器的開發(fā)環(huán)境建立和編程的學(xué)習(xí)。使用TICCS、CodeComposerStudio等軟件，學(xué)習(xí)DSP處理器的編程過(guò)程。2.實(shí)現(xiàn)圖像的采集與處理以及編解碼算法。在DSP開發(fā)板中配置處理圖像的外設(shè)（DMA、SDRAM、I2C等），并使用C語(yǔ)言或DSP點(diǎn)陣處理語(yǔ)言編寫相應(yīng)的程序。3.實(shí)現(xiàn)視頻傳輸協(xié)議的編寫。設(shè)計(jì)合適的協(xié)議格式，實(shí)現(xiàn)視頻的快速傳輸和有效傳輸。4.實(shí)現(xiàn)智能監(jiān)控系統(tǒng)的強(qiáng)化和統(tǒng)計(jì)分析功能。需開發(fā)各種相應(yīng)的圖像、語(yǔ)音和視頻處理程序，實(shí)現(xiàn)檢測(cè)和監(jiān)控控制功能。三、總體方案設(shè)計(jì)本系統(tǒng)包括視頻采集模塊、圖像處理模塊、視頻傳輸模塊和中心控制管理模塊。其中，視頻采集模塊和圖像處理模塊均可在DSP開發(fā)板上進(jìn)行配置，視頻傳輸和中心控制功能則可以在電腦端進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。（1）視頻采集模塊：在本部分中，系統(tǒng)主要通過(guò)配置DSP外設(shè)，實(shí)現(xiàn)對(duì)低價(jià)格廣角攝像頭的采集，再通過(guò)處理數(shù)據(jù)總線和I2C、SPI等接口，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)流的輸入。攝像頭數(shù)據(jù)采集后，可以通過(guò)USB傳輸模塊將所采集的圖像數(shù)據(jù)傳輸至計(jì)算機(jī)端，USB傳輸模塊支持USB3.0、USB2.0等標(biāo)準(zhǔn)，因此能夠滿足高清圖像的傳輸要求。（2）圖像處理模塊：在本部分中，系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)對(duì)采集到攝像頭的圖像進(jìn)行處理，完成以下兩個(gè)重要的處理操作：1、對(duì)圖像進(jìn)行拼接：接收到原始圖像后，經(jīng)處理拼接成全景圖像，便于觀察。2、對(duì)圖像進(jìn)行編解碼：將壓縮后的視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，并在此基礎(chǔ)上對(duì)圖像進(jìn)行處理，為進(jìn)一步的研究和應(yīng)用提供基礎(chǔ)。（3）視頻傳輸模塊：在本部分中，系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)將所采集到的全景攝像頭視頻圖像傳輸至中央處理終端，完成以下幾個(gè)重要的操作：1、對(duì)全景攝像頭采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，以便于在傳輸過(guò)程中降低帶寬和存儲(chǔ)容量的占用率。2、選擇不同的傳輸協(xié)議進(jìn)行傳輸，在這部分最終會(huì)選擇TCP/IP協(xié)議來(lái)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。（4）中心控制管理模塊：在本部分中，最終需要將所有傳感器采集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一的控制和管理，可以通過(guò)將傳感器與中央處理器進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的集中控制。通過(guò)本部分的處理，管理員也可以對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，確保系統(tǒng)安全運(yùn)行。四、總結(jié)通過(guò)本次報(bào)告，我們將全景視頻監(jiān)控系統(tǒng)分為了視頻采集模塊、圖像處理模塊、視頻傳輸模塊和中心