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基于TMS320DM642的多画面视频监控系统设计的研究

2020-12-08阅读(947)

基于TMS320DM642的多画面视频监控系统设计的研究

论文摘要

随着多媒体处理器芯片的不断更新换代以及Windows图像处理技术的日益成熟,视频监控技术得以向多样化以及灵活化不断发展。本文综合现有的基于PC机以及基于高速DSP(Digital Signal Processor)的视频采集技术,取长补短,设计了一套多画面视频监控系统,其主要功能的实现目标是四画面分屏实时视频预览显示以及压缩数据的本地存储。本系统以通用型视频采集板卡为依托,在PC监控端利用DirectDraw技术进行视频实时预览实现,而DSP内部压缩后的视频数据传输至PC机进行本地保存。具有开发周期较短、费用低、产品易于维护和升级的优点,适合企事业单位具有经济效益需求的产品开发要求。本系统主要用的技术包括DSP技术、数字图像处理技术以及DirectDraw技术,同时还涉及到视频编解码技术以及Windows MFC技术等。首先,通过对现有技术以及客户实际需求进行综合分析后,设计出一套具有实用价值的系统构架。该系统的板卡平台基于TI公司的多媒体处理器芯片TMS320DM642,在其丰富的可编程视频接口基础上结合了同属TI的视频解码芯片,达到多路视频采集的目的。然后基于TI提供的类/微驱动模型,为该视频采集平台设计了视频采集驱动。其次,在PC视频监控客户端方面,通过对数字图像信号以及视频数据传输流的分析,采用Windows DirectX SDK中基于COM接口的DirectDraw技术进行四路视频画面的实时采集预览,并使用Windows MFC技术设计DSP输出压缩视频的本地存储的实现。DirectDraw作为DirectX技术的核心,能够加速硬件和软件图形的实时处理及动画技术,虽然主流应用在游戏领域,但在本系统中,利用其图形处理以及设备无关性方面的优势,为多画面视频监控实时预览软件层的实现提供了一种有效可行的方法。本系统实用性与可扩展性兼顾,为工业视频监控应用提供了一种具有良好经济效益的方案。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第1章 绪论
  • 1.1 课题来源及研究意义
  • 1.2 课题研究背景及国内外现状
  • 1.3 本课题研究内容
  • 第2章 系统总体设计
  • 2.1 系统功能分析
  • 2.2 系统方案设计与选择
  • 2.3 本章小结
  • 第3章 系统硬件平台设计
  • 3.1 主要芯片的选择
  • 3.2 TMS320DM642 介绍
  • 3.2.1 DM642 的性能特点
  • 3.2.2 DM642 主要的外设资源
  • 3.3 系统硬件结构与工作流程
  • 3.4 最小系统模块的设计
  • 3.4.1 电源管理模块
  • 3.4.2 系统时钟模块
  • 3.4.3 I2C 总线
  • 3.4.4 JTAG 接口
  • 3.4.5 内存扩展接口EMIF
  • 3.4.6 SDRAM 存储器电路
  • 3.4.7 FLASH 存储器电路
  • 3.4.8 系统配置模块
  • 3.4.9 通用I/O 端口GPIO
  • 3.4.10 PCI/HPI/EMAC 模块
  • 3.5 视频采集模块
  • 3.5.1 DM642 可编程视频端口
  • 3.5.2 视频采集电路设计
  • 3.6 PCI 接口模块
  • 3.7 硬件平台上的系统程序执行流程
  • 3.8 本章小结
  • 第4章 TMS320DM642 视频采集驱动程序的设计
  • 4.1 集成开发环境CCS
  • 4.2 实时操作系统DSP/BIOS
  • 4.2.1 DSP/BIOS 内核
  • 4.2.2 DSP/BIOS 应用程序开发流程
  • 4.2.3 DSP/BIOS 应用程序的执行及多任务调度
  • 4.3 片级支持库CSL
  • 4.4 驱动程序模型设计
  • 4.4.1 Class-driver/Mini-driver（类/微）驱动程序模型
  • 4.4.2 基于DM642 的视频采集驱动
  • 4.4.3 驱动程序整体框架构建
  • 4.4.4 基于双EDMA 通道的视频数据传输
  • 4.4.5 视频采集驱动程序的调用实例
  • 4.5 本章小结
  • 第5章 视频信号数据分析
  • 5.1 视频信号分析
  • 5.1.1 RGB/YUV/YCbCr 色彩空间介绍
  • 5.1.2 传输过程中的的视频数据分析
  • 5.2 视频编解码标准
  • 5.2.1 MPEG 系列视频压缩标准
  • 5.2.2 H.26x 视频压缩标准
  • 5.3 本章小结
  • 第6章 多画面监控客户端软件设计
  • 6.1 功能模块分析
  • 6.1.1 实时预览显示模块
  • 6.1.2 视频压缩存储模块
  • 6.2 DirectDraw 基本原理及工作机制
  • 6.2.1 DirectX 功能介绍及在VisualC++中引入DirectX SDK
  • 6.2.2 DirectDraw 基本原理及框架
  • 6.2.3 DirectDraw 显示模式及对象
  • 6.2.4 DirectDraw 视频端口
  • 6.2.5 DirectDraw 图形操作
  • 6.2.6 DirectDraw 程序设计原理
  • 6.3 基于DirectDraw 的视频显示模块的设计
  • 6.3.1 客户端软件与DM642 系统的数据传输
  • 6.3.2 视频显示方案的设计
  • 6.3.3 Blt 方法实现画面缩放
  • 6.3.4 显示模块的实现
  • 6.4 客户端界面设计
  • 6.4.1 基于MFC 的界面设计
  • 6.4.2 系统应用结果
  • 6.5 本章小结
  • 结论
  • 参考文献
  • 攻读硕士期间发表的学术论文
  • 致谢

    • 相关论文文献

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