指导教师： 蒋建国教授 齐美彬教授 队 员： 吴东飞 黄井强 张俊杰 周天风 金玉龙 多处理器高清视频处理组件 指导教师： 蒋建国教授 齐美彬教授 队 员： 吴东飞 黄井强 张俊杰 周天风 金玉龙
报告提纲 一、系统研究背景、目的与意义 二、系统硬件设计 三、系统软件设计 四、结果分析与展望
系统研究背景、目的与意义 随着高清摄像机逐渐得到普及，促使当代安防系统逐步向着高清晰度、智能化转变。如广州、重庆的平安城市系统、合肥拟组建的天网系统等。但由于高清智能视频监控系统所要处理的数据量十分庞大，目前大多数的嵌入式处理器都无法满足实时处理的需求。 本方案设计了一种多处理器高清视频处理平台，以满足高清视频编码传输、智能视频监控等需求。
系统设计难点及关键问题： 1、系统体积小：6cm*9cm*3.5cm， 采用积木式结构； 2、多处理器系统，发热量大，影响系统稳定，合理布局解决该问题； 3、多处理器之间数据高速传输问题； 4、系统要兼容多种视频接口；
系统硬件设计 积木式架构： TMS320DM6467 + TMS320C6472 + FPGA
系统硬件结构框图： 积木式架构： TMS320C6472 TMS320DM6467 FPGA 接口板 电源板 C6472模块 FPGA模块 视频接口模块 DM6467模块 TMS320DM6467 FPGA 接口板 电源板 电源模块
DM6467模块结构框图：
C6472模块框架图：
FPGA模块结构框图：
接口模块结构框图：
电源模块结构框图：
三、系统软件设计 数字高清视频监控系统 高清视频编解码 视频数据智能分析 （运动目标检测与跟踪） 系统任务调度 系统文件管理
系统任务调度与管理 基于TI interface架构设计可视化操作界面 红外遥控器
高清视频的编解码 DM6467 Core RTSP SATA 720P 1080P 编解码 编码数据 打包 网络传输 编码数据 本地硬盘 Codec_engine RTSP SATA 720P 1080P 编解码 编码数据 打包 网络传输 编码数据 本地硬盘 文件存储
高清监控视频数据的智能分析 C6472 Core 运动目标的检测 运动目标的跟踪
选取当前时段内子类频数最多的为改点的背景像素 运动目标检测 基于K均值聚类的目标检测算法 选取当前时段内子类频数最多的为改点的背景像素 2 3 4 1 视频序列中某一点在一段时间内的像素值分布
运动目标检测 背景差分 基于积分投影的运动目标检测
运动目标跟踪 基于Mean shift的运动目标跟踪算法 建立目标 特征模板 计算待搜索 区域置信图 收敛到置信图 局部最优位置 标定目标 矩形框
四、结果分析与展望 系统硬件平台： 系统峰值MIPS为： 39.2G 系统体积： 60mm*90mm*35mm 布线层数： 12层 布线层数： 12层 线宽/线间距 ： 4mil
结果分析与展望 系统软件平台： 1.系统任务调度与文件管理已完成，系统可视化操作界面框架搭建完毕
结果分析与后期工作 系统软件平台： 2.系统目前可以实现35fps 720p高清视频的实时H.264编码、存储及网络传输
结果分析与后期工作 系统软件平台： 3.系统智能分析处理算法vc平台下的测试已经完成。
结果分析与展望 系统软件平台： vs 4.系统智能分析处理算法完成了C64X+DSP平台下的部分优化。 96ms（单核C64X+DSP） 表一 运动目标检测部分核心算法优化结果 算法名称 处理归类 是否分块 数据块位置 实现方式 耗费时间 帧 差 第一类 是 L1 线性汇编 523720（约0.872/ms） 二值化 投 影 279353（约0.465/ms） 表二 运动跟踪部分核心算法优化结果 是否分块 数据块位置 数据类型 耗费时间 否 DDR2 浮点 7879461（约13.13/ms） 是 L1 7844437（约13.07/ms) L2 6332646 (约10.55ms) 定点 153038 (约0.26ms) vs 96ms（单核C64X+DSP） 14ms（本平台）
结果分析与展望 下一步工作展望 完成硬件平台的测试 完善系统软件功能： 进一步优化系统的硬件 智能分析算法的移植 设计，提供系统的性能 和稳定性 完善系统软件功能： 智能分析算法的移植 进一步提升系统高清 视频的编解码能力
谢 谢！ Q&A