基于DM3730平台的智能数字音视频监控系统设计

摘要

随着视频监控技术的发展和人们要求的提高,监控系统已经不仅停留在普通的网络视频监控上,人们需要监控系统辅助分析视频内容,完成目标检测、跟踪以及行为分析等工作以便克服人员易疲劳、很难对每一路视频实现不间断监控、对异常事件报警的响应时间长、报警精确度差、录像数据分析困难等弊端。因此,为了进一步提高监控系统的监控能力,在现有的监控系统中引入智能监控技术,必将成为未来视频监控系统的发展趋势。
　　本课题基于采用TI DM3730处理器的BeagleBoard-xM开发套件,设计实现了集音视频异常事件检测及告警、参数实时接收并在算法内实时更新、实时保存日志文件、参数传输及存储前加密等功能于一体的智能数字音视频监控系统。
　　本文主要介绍了BeagleBoard-xM硬件平台和音视频监控基本原理和相关算法,论述了嵌入式Linux系统的构建、驱动和依赖库的移植、音视频分析算法的实现以及智能监控系统的设计。首先,介绍了智能数字音视频监控系统的总体设计方案,详细描述了该系统能够实现的功能以及各模块的作用,并对该系统所用到的TI达芬奇技术、音视频分析所依赖的驱动和程序库以及网络通信方法等基本技术做了简要的分析和介绍。然后,针对BeagleBoard-xM开发套件,对硬件平台的结构和性能做了详细的介绍和评估,并针对该系统要实现的功能,详细介绍了软件平台的搭建过程和系统的软件框架设计,使该系统能够实现输入输出和网络通信等基本功能。最后,介绍了当今主流的音视频分析算法,针对嵌入式平台的特点,对其进行了移植和优化,并集成到系统软件中,最终实现监控系统的全部功能。
　　目前,该系统已经能够实时从网络或USB摄像头采集视频数据、从拾音器采集音频数据,实现音视频内容分析及产生告警信息,通过网络通信发送告警信息并接收参数和实时保存日志文件等功能,并和服务器端完成联调。

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第一章 绪论

1.1课题背景与意义

1.2课题的研究现状

1.3论文的章节安排

第二章 系统总体设计方案及相关基础技术介绍

2.1嵌入式智能数字音视频监控系统总体设计方案

2.2达芬奇技术

2.3视频部分相关技术

2.4音频部分相关技术

2.5网络通信部分相关技术

2.6本章小结

第三章 软硬件平台搭建及系统框架设计

3.1 DM3730处理器及BeagleBoard-xM开发套件

3.2底层嵌入式系统设计

3.3 ARM和DSP协同工作的实现

3.4软件系统设计

3.5本章小结

第四章 视频异常事件检测的算法实现

4.1视频预处理模块

4.2人群密度分析模块

4.3目标检测模块

4.4目标跟踪模块

4.5异常事件匹配模块

4.6本章小结

第五章 音频事件检测的算法实现

5.1异常声音检测的理论基础

5.2异常声音的检测流程及实现过程

5.3本章小结

第六章 系统测试

6.1测试环境

6.2系统运行和基本功能验证

6.3系统联调

6.4本章小结

第七章 结论及展望

7.1本文所做的工作

7.2下一步工作展望

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢