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基于达芬奇技术的视频采集系统设计

自定义网络 程序实现
网络传输函数实现
NetworkOpen() NetworkClose() NetworkIPAddr()
UDP网络编程
socket()
bind()
sendto()
上位机
共享缓存区
添加头信息
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5=
5
测试分析及工作总结
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测试安排说明
1、测试系统环境:
目标机测试环境
性能需求
• 实时性:达到25帧/秒的帧率 • 传输带宽:视频率不超过2Mbps
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系统总体方案设计
监控中心 网络
监控设备
➢视频采集 ➢视频编码 ➢网络传输
摄像头1
摄像头2
摄像头3
摄像头4
工地1
工地2
工地3
工地4
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主控方案对比论证
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3
3
系统硬件设计
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硬件平台设计
复位电路 27Mhz JTAG EMIF
92.17
9668
9.67
103.4
9356
9.36
106.8
10430
10.43
95.9
10684
10.68
93.6
9967
9.97
100.3
测试结果:实际值:每秒编码100帧 原因
理论值:每秒编码168帧
• 软件优化 • 硬件资源竞争(DDR、DM每秒钟接收到的帧数以及数据量
研究意义:
设计多个摄像头搭配一套视 频监控设备的多路监控系统。 1.代替人眼,保障建筑工地 的安全。 2.节约成本,提高监控效率。
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2
系统总体方案设计
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需求分析
功能需求
➢完成4路视频实时采集 ➢降低数据处理量 ➢添加网络功能 ➢添加编码压缩算法,降低网络传输带宽 ➢视频图像确保完整与清晰
27Mhz
4



视频采集模块

TVP5158



外围接口 VPFE 核心主控模块
EMAC
I2C TMS320DM6437 存储器接口
DDR2*2 NOR Flash (256MB) (4MB)
DSP Memory
5V TPS54310 3.3V TPS62040 1.1V
POWER
1.2V 1.8V
激活
SEM_pend
挂起
2.全局变量数组:
Code_count[i]
➢1 可写不可读 ➢0 可读不可写
采集线程 编码线程 网络传输线程
调用FVID_exchange()函数 采集一个超级帧并解析
Code1_count[i]是 SEM_post 是否等于1

视频压缩 SEM_pend Code1_count[i]=1
配置 系 内存空间
注册设备驱动
工具 统 层
分配任务
同步管理
DM6437寄存器配置
底 TVP5158寄存器配置

VPFE驱动配置
以太网驱动配置
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视频采集模块
开始
线程间通信
系统初始化
FVID_create
FVID_control
i=0
FVID_alloc
FVID_queue
i++
NO i==3?
YES
While(1)
FVID模型
超级帧解析
FVID_exchange获 取一个超级帧
否 是否行

消隐
通道ID是 否 否有效

获取通道ID、行ID
memcpy()整行搬 移到预设缓存区
偏移到下一行

是否是最 后一行

启动DMA
DMA传输
传输到共享 缓存区
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线程同步
1.旗语管理模块:
SEM_post
电源电路测试
视频信号测试
测试点 DM6437 DM6437 DM6437 TVP5158
标准值 3.3V 1.8V 1.2V 1.1V
测量值 3.32V 1.86V 1.23V 1.07V
(a) 模拟视频输入信号 (b) A/D转换视频输出信号
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系统功能测试
(a) 上位机四通道显示界面
(b) 上位机单通道显示界面
配置编码文件
分配输出缓存空间
打开编码引擎
配置编码输入视频图 像参数vdecParams
创建视频编码算法实例 配置编码输出视频图 像参数encDynParams
对相应通道的视 频图像进行编码
编码输出到 共享缓存区
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网络传输模块
驱动配置
NDK文件配置
NDK初始化
创建网络系 统参数
添加网络系 统参数
基于达芬奇技术的视频采集系统设计
论文主要内容
01
研究背景及选题意义
02
系统总体方案设计
03
系统硬件设计
04
系统软件设计
05
测试分析及工作总结
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1
研究背景及选题意义
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背景和意义
研究背景:
1.建筑工地安全事故频发,特 别需要安装视频监控系统。 2.但目前成熟产品少,且多数 采用一个摄像头搭配一套视频 监控设备的方案,成本较高。
DSP主控板
TMS320DM6437
嵌入式操作系统
DSP/BIOS
上位机测试环境
操作系统
Windows XP SP3
调试软件
CCS3.3
测试软件
上位机软件
2、测试用设备:
3、测试项目安排:
硬件电路测试
• 电压 • 视频信号
系统功能测试
• 界面显示
系统性能测试
• 编码性能 • 系统集成
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硬件电路测试
25Mhz 网络传输模块
MII
DM9161A
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电源电路设计
电3.3压V上电电压顺序:1.2V>1.8V>3.3V
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视频采集模块硬件设计
4路视频 输入
TVP5158
DM6437
VIN_1
4CH
Half_D1
DVO_A[0:7]
VPFE_YI[0:7]
VIN_2 VIN_3 VIN_4
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编码性能测试
测试方法:CCS软件统计编码时间
测试序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
编码1000帧耗时(ms) 平均编码1帧耗时(ms) 每秒编码帧数
10843
10.84
92.3
10177
10.18
98.2
9634
9.63
103.8
11342
11.34
88.18
10853
10.85
DVO_B[0:7]
54MHz OCLK_P
VPFE_CI[0:7] PCLK
I2C
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4
系统软件设计
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系统软件架构设计
应用程序 DSP/BIOS操作系统
设备驱动 底层硬件
多路解析
视频采集线程

DMA传输
用 视频编码线程
CODEC ENGINE H.264编码

网络传输线程
NDK网络 开发工具
Transfer1_coun 是 SEM_post t[i]是否等于1

网络传输数据 SEM_pend Transfer1_count[i]=1
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视频编码模块
CODEC ENGINE 编码引擎
核心引 擎APIs
VISA APIs
H.264
获取某一通道共享缓 存区中的一帧图像
创建H.264编 码任务线程
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