基于DM6446的视频监控开发平台的设计与实现

论文摘要

和谐社会,安全为先。我国正全面建设社会主义和谐社会,人民对人身财产安全等需求日益强烈。这一需求使得高品质的视频监控系统的应用与开发逐渐受到大家的重视。数字视频监控技术要得到大规模的应用,仍迫切需要一个开放式的视频监控架构以及相应的配套开发平台。本文围绕视频监控开发平台的硬件系统、软件支撑框架和开发平台三大要素展开工作。本文通过分析现有的主要视频监控技术特点,设计了一个开放式的消息传递型视频监控处理框架。这个框架将视频监控系统中的通用部分独立出来,包括数据传递、设备管理以及模块枚举等。基于组件的开放式系统框架、支撑框架的函数库、基本模块和集成开发环境构成了一个供视频监控系统开发的支撑平台。该平台具有开发简单,易拓展,结构灵活,成本较低的特点。论文的主要工作如下:第一:针对第三代分布式(基于网络的)视频监控系统,总结了视频监控系统的视频处理技术和系统软硬件结构。第二:针对基于DM6446处理器的嵌入式视频服务器硬件结构,移植了Linux操作系统,开发了用于在DSP核上运行程序的软件工具链,为视频监控开发平台奠定了硬件基础。第三:提出一个面向消息的框架来解决视频监控系统的软件复杂性。框架以自描述数据块SDDB(Self Description Block)为核心,实现了一个有效的支撑库,包括BDM(Block Delivery Management)、BLM (Block LifeCycle Management)以及核间通信组件,并对他们的实现机制进行详细阐述。第四:开发了配套的集成开发环境来解决异构环境下软件开发的复杂性,包括一个流程构建器、流程编译器和组件参数解释器。为开发人员和用户提供了用于构建组件和流程的工具链,通过图形化的方法来描述视频监控的数据处理流程。另外在支撑库的基础之上,实现了视频监控系统所需要的一些基本模块,包括视频压缩模块和运动侦测模块,同时验证了该支撑库的可用性。本文的创新点在于将中间件的思想进入到视频监控系统当中,提出针对视频监控系统开发的图形化的集成开发环境,有效的降低了视频监控系统的软件开发的复杂性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 课题的研究背景与意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.3 本文的主要工作
• 1.4 本文结构
• 第2章 数字视频监控相关技术
• 2.1 视频监控系统的发展
• 2.2 视频监控的主要视频处理技术
• 2.2.1 视频压缩编码技术
• 2.2.2 视频分析技术
• 2.3 视频监控系统结构
• 2.3.1 视频监控系统的整体结构
• 2.3.2 视频服务器的硬件结构
• 2.4 小结
• 第3章 DM6446 技术分析与系统软件平台设计
• 3.1 监控系统的整体结构
• 3.2 DM6446 处理器及硬件平台的电路结构
• 3.3 DM6446 之ARM 子系统软件的构建
• 3.4 DM6446 之DSP 子系统软件设计
• 3.4.1 常用DSP 软件系统架构
• 3.4.2 DSP 映像程序的预处理
• 3.4.3 DSP 运行时工具的实现
• 3.5 小结
• 第4章 一种基于的DM6446 数字视频监控系统框架的设计与实现
• 4.1 基于DM6446 的异构系统软件开发关键问题
• 4.2 一种基于DM6446 的数字视频监控系统框架的结构设计
• 4.3 核心数据结构
• 4.3.1 SDDB 的结构
• 4.3.2 主要辅助数据结构
• 4.4 支撑库的设计与实现
• 4.4.1 BDM 的设计与实现
• 4.4.2 BLM 的设计与实现
• 4.5 用户编程接口的设计
• 4.5.1 服务组件接口
• 4.5.2 设备控制接口
• 4.6 性能测试
• 4.7 小结
• 第5章 基于框架的组件设计与图形化工具的实现
• 5.1 基于框架的软件开发面临的问题
• 5.2 数字视频处理流程的图形化描述与处理
• 5.2.1 处理流程的图形化描述
• 5.2.2 流程生成的代码框架
• 5.2.3 代码生成算法
• 5.2.4 实现结果
• 5.3 组件描述以及参数的自动化提取
• 5.4 典型组件的设计实例
• 5.4.1 DM6446 的核间通信组件
• 5.4.2 数字视频压缩组件的实现
• 5.4.3 运动侦测组件的实现
• 5.5 小结
• 总结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 附录A 攻读学位期间所发表的学术论文及参加的科研项目