医用护理床的音/视频实时监控系统

摘要

现有的医院监控系统大多是第二代半模拟半数字视频监控系统，在应用中存在许多缺陷。第二代视频监控系统适合小范围的区域监控，系统的可扩展，可更新能力、系统监控点间的协作能力均较差。随着社会经济的迅速发展，人民生活水平不断提高，人们对社会医疗服务体系提出了更高的要求。医院的医用护理监控系统要具有良好的稳定性和能对监护的病房患者实时全程监控的功能，以实现病房的科学化和人性化管理。针对现有护理监控护理系统存在的缺陷和日益提高的护理需求，本课题开发一种医用护理床数字化、网络化的实时监控系统。　　 本文设计了一个基于TMS320DM642的嵌入式视频远程监控系统。系统以DM642为数据处理的核心，采用模块化设计，开发了包括音/视频采集模块、音/视频处理模块和通信模块的远程监控终端，实现了音/视频信号的采集，数字化处理和远程传输的系统功能，并为后继的开发提供了通用接口，具有良好的稳定性和扩展性。本论文的主要任务就是构建基于DM642的嵌入式视频远程监控系统的硬件平台和软件平台。硬件平台主要包括音频数据采集与处理模块、视频数据采集与处理模块和以太网远程传输模块。软件平台主要包括语音和视频信号的压缩处理程序以及基于TCP/IP协议的网络传输程序的编写。　　 最后对以DM642为核心的各功能模块进行了测试和调试，平均传输速率达8.2Mbit/s，实现了音/视频信号的远程传输，达到了性能要求。本系统具有可靠性高、微功耗、环境适应能力强等优点，具有较广泛的应用前景。

目录

文摘

英文文摘

学位论文的主要创新点

第一章 绪论

1.1 课题的研究背景和意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 监控系统的发展

1.2.2 国内外研究现状

1.3 课题的研究内容和论文结构

1.3.1 课题的来源及研究内容

1.3.2 本论文的结构

第二章 系统总体方案设计

2.1 系统功能分析和设计指标

2.2 主处理器的选择

2.3 系统总体硬件结构

2.4 系统总体软件设计

第三章 医用护理床的音/视频实时监控系统的硬件设计

3.1 DM642存储空间的设计分配

3.2 外部存储电路设计

3.2.1 DM642的外部存储器接口

3.2.2 DM642与SDRAM接口设计

3.2.3 DM642与FLASH接口设计

3.3 音频接口电路设计

3.3.1 DM642D音频接口简介

3.3.2 音频接口电路设计

3.4 视频接口电路设计

3.4.1 DM642视频接口简介

3.4.2 视频接口电路设计

3.5 FPGA及其外围电路设计

3.6 网络接口电路设计

3.6.1 DM642的网络接口简介

3.6.2 网络接口电路设计

3.7 其它外围电路设计

3.7.1 电源电路设计

3.7.2 复位电路设计

3.7.3 时钟电路设计

3.7.4 JTAG接口电路设计

3.8 本章小结

第四章 医用护理床的音／视频实时监控系统软件设计

4.1 DSP软件配置

4.1.1 CCS集成开发环境

4.1.2 CMD文件配置与中断向量表

4.1.3 DSP/BIOS实时操作内核

4.2 音频程序的设计

4.2.1 G729算法原理

4.2.2 语音处理模块程序设计

4.3 视频程序的设计

4.3.1 H.264算法原理

4.3.2 图像处理模块程序设计

4.4 网络传输程序设计

4.4.1 网络传输协议TCP/IP

4.4.2 网络传输程序设计

4.5 远程端上位机程序设计

4.6 本章小结

第五章 系统的测试与调试

5.1 测试方案

5.1.1 系统测试方案

5.1.2 复用引脚配置

5.2 硬件测试

5.2.1 FLASH存储器测试

5.2.2 SDRAM测试

5.3 系统软件调试

第六章 总结与展望

6.1 论文主要工作总结

6.2 工作展望

参考文献

在学期间发表论文和参加科研情况

附录A FLASH与UART接口

附录B 音频接口原理图

附录C 视频输入原理图

附录D 视频输出原理图

附录E 网络接口原理图

附录F 核心程序

致谢