[實用新型]嵌入式視頻處理設備

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200720036473.2
• 申請日: 2007-03-27
• 公開（公告）號: CN201039367Y
• 公開（公告）日: 2008-03-19
• 發(fā)明（設計）人: 袁杰;朱翔;丁文昊;都思丹;王惠
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: H04N7/18
• 分類號: H04N7/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一、技術領域

本發(fā)明涉及一種可對視頻信號進行多種分析與處理的裝置，具體地說是一種利用低功耗嵌入式技術，將模擬視頻信號轉化為數(shù)字視頻信號，可以對其進行包括智能監(jiān)測在內(nèi)的多種視頻分析與處理，并可將結果保存至移動存儲器，或者通過無限網(wǎng)絡傳輸?shù)囊曨l處理設備。

二、背景技術

現(xiàn)代社會許多領域，特別是遠程監(jiān)控領域需要運用視頻的傳輸與處理。傳統(tǒng)方法是在需要監(jiān)控的現(xiàn)場安裝攝像設備，并通過無線或者有線網(wǎng)絡直接將視頻信號送至控制中心，由控制中心電腦集中處理，最終顯示給工作人員，進行人工監(jiān)控。這種監(jiān)控系統(tǒng)存在的問題主要為：直接傳送現(xiàn)場畫面，即使經(jīng)過壓縮，依然有相當大的數(shù)據(jù)量，需要能夠容納大規(guī)模數(shù)據(jù)的傳輸網(wǎng)絡作為保證，而實際應用中傳輸?shù)慕^大多數(shù)視頻內(nèi)容為無異常狀況下的信息；此外傳統(tǒng)方式需要人員24小時不間斷監(jiān)視畫面，工作效率低，在監(jiān)測點較多或者人員有限的情況下，系統(tǒng)可靠性較差。

隨著數(shù)字圖像處理技術和模式識別技術的發(fā)展，針對各類監(jiān)控場合的智能識別技術不斷涌現(xiàn)。智能監(jiān)控算法可以在無人干預的環(huán)境下，通過分析采集到的視頻信號自動判別是否有異常現(xiàn)象發(fā)生。目前，各類監(jiān)控算法多數(shù)情況下都是在臺式計算機平臺上運行，如果直接應用到現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)，只能利用監(jiān)控中心計算機對接收到的視頻信號作分析。這種方式一方面由于集中處理各監(jiān)測點的數(shù)據(jù)，極大的提高了監(jiān)控中心計算機的運算負荷；另一方面依然無法避免高數(shù)據(jù)量傳輸?shù)膯栴}。因此需要一種設備，可以將智能算法與現(xiàn)有監(jiān)控系統(tǒng)相結合，在采集到圖像信號后即在現(xiàn)場通過相應智能算法對其進行分析，并在檢測到異常的情況下發(fā)送相關數(shù)據(jù)至監(jiān)控中心。此種設備可以改變現(xiàn)有的監(jiān)控模式，避免諸如高數(shù)據(jù)量、低可靠性等傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)所存在的種種不足。

三、發(fā)明內(nèi)容

為了克服傳統(tǒng)遠程視頻監(jiān)控系統(tǒng)高度依賴人工監(jiān)督，需要高成本通信網(wǎng)絡支持等缺點，本發(fā)明提供一種嵌入式視頻處理設備。該設備可以在監(jiān)測現(xiàn)場與攝像設備相連，對采集到的視頻數(shù)據(jù)進行相應智能分析與處理，并將檢測結果中的有用信息通過無線網(wǎng)絡傳送到遠程監(jiān)控中心。

本發(fā)明通過以下技術方案來實現(xiàn)：

嵌入式視頻處理設備包括嵌入式處理模塊、電源模塊、模擬視頻解碼模塊，以及包含USB(通用串行總線)接口、RS-232串行接口和SD/MMC卡插槽在內(nèi)的接口模塊。工作時可將本發(fā)明與攝像設備、GPRS(通用無線分組業(yè)務)數(shù)據(jù)傳輸設備相連，如果需要，還可以插入SD卡或MMC卡。(支持USB協(xié)議的數(shù)字攝像設備可通過USB接口與本發(fā)明相連；如果是模擬攝像設備，則經(jīng)由模擬視頻解碼模塊上的電視信號接入口與本發(fā)明相連；GPRS數(shù)據(jù)傳輸模塊通過RS-232串口與本發(fā)明相連。)電源模塊負責向嵌入式處理模塊和模擬視頻解碼模塊提供所需的穩(wěn)壓電源。嵌入式處理模塊包括嵌入式處理器、內(nèi)存單元、Flash存儲單元以及EEPROM(電可擦寫可編程只讀存儲器，用于存放啟動代碼)。Flash存儲單元保存智能監(jiān)測算法以及系統(tǒng)控制程序，控制嵌入式處理器通過模擬視頻解碼模塊或者USB接口讀取視頻信號。數(shù)字視頻信號經(jīng)過智能監(jiān)測算法處理后，系統(tǒng)可將相應監(jiān)測信息壓縮，通過RS-232串行接口傳送給GPRS無線數(shù)據(jù)傳輸模塊，并由其送至監(jiān)控中心；也可將壓縮數(shù)據(jù)保存至SD卡或MMC卡中。此外，本發(fā)明可以通過串口進行調(diào)試、系統(tǒng)設置，以及軟件的更換與升級。

本發(fā)明中，嵌入式處理器采用32位ARM9系列處理器，64M字節(jié)SDRAM作為內(nèi)存，16K字節(jié)EEPROM和64M字節(jié)Flash。高速度的處理設備以及大容量的存儲單元使得本發(fā)明可以運行相對復雜的智能監(jiān)測算法。

本發(fā)明既支持USB接口的數(shù)字攝像設備，可以通過USB1.1或2.0協(xié)議直接讀取數(shù)字圖像信息；也支持PAL/NTSC制的CVBS(復合電視)信號，可將模擬信號解碼為符合ITU(國際電信同盟)656格式的字節(jié)流。模擬視頻解碼模塊特征為：嵌入式處理器通過CPLD(復雜可編程邏輯器件)與視頻解碼裝置和RAM(隨機存取存儲器)相連；嵌入式處理器讀取同步信號，控制視頻解碼裝置向RAM傳送視頻字節(jié)流，并從RAM中讀取解碼出來的數(shù)字視頻信號。

本發(fā)明具有低功耗、低成本、體積小、易升級等特點。其系統(tǒng)工作電壓為5V，工作電流50mA左右。

軟件方面，本發(fā)明可運行Linux操作系統(tǒng)。此類操作系統(tǒng)開放源代碼，功能完善，便于設備所需控制程序、識別算法以及各類驅動的開發(fā)。