基于DM8168的视频智能分析系统的设计方案

　　0 引言

　　视频智能分析系统是指以数字视频处理技术为核心，在传统视频监控系统上发展而来的一种新型系统，充分利用了这些年高速DSP、光电传感器、工业以太网和人工智能等领域的技术成果。视频智能分析系统除具有传统安防监视系统的功能以外，还有复杂场景的昼夜监控、不间断检测、智能识别及预警入侵目标、自动异常检测、视频传输、后端回放、误报率低等特殊功能。

　　传统基于PC 平台的安防系统维护成本高、功耗体积大，一般不具备智能视频分析功能，X86体系的处理器的实时性不强，使用范围受限制。

　　目前大部分的视频监控系统是基于DM642 平台的，少部分采用了DM6467平台，处理器性能较弱，无法满足今后的高清视频智能分析的需求。TI公司在2011年推出TMS320DM8168 图像处理器，内嵌有ARM 核和DSP 核，ARM 核为1.2 GHz ARM-Cortex- -A8 RISCMPU，DSP核为1 GHz C674x-VLIW DSP，带有SGX530显示加速器、高清视频协处理器（HDVICP）、高清视频处理子系统（HDVPSS）。

　　本文以美国德州仪器（TI）公司的图像处理器处理器TMS320DM8168为核心，设计及实现一种高清视频智能分析系统，能智能分析高清视频流，对威胁目标具有检测、识别、跟踪及预警功能，通过千兆以太网将视频压缩传输给监控后端。该高清视频智能分析系统处理器运算能力很强，能满足多路高清视频的分析处理和编码传输需求，有很大的实用价值。

　　本方案从硬件设计和软件设计两个方面，对该高清视频智能分析系统的设计流程进行了详细的描述。

　　1 系统硬件组成

　　高清视频智能分析系统用于实现对现场大面积的覆盖监控，以及对目标事件的特写监控。主要由A/D转换器、DM8168处理器、电源转换电路等组成。如图1所示。

　　高清视频智能分析系统采用12VDC供电。电源转换电路通过TPS54620 芯片转换成5 V，3.3 V 和1.5 V三路电压，然后再转换给各功能电路需要的电压供功能电路使用。

　　高清模拟视频信号通过YPbPr接口进入系统，由高清视频解码器TVP7002 进行AD 采集，由DM8168 的VIP0口捕获。

　　

　　处理器DM8168的高清视频处理子系统（HDVPSS）提供了视频输入接口和视频输出接口，负责视频捕获、显示、缩放和反交错处理，视频输出接口扩展有HDMI显示输出接口。

　　处理器DM8168的高清视频协处理器（HDVICP）来处理H.264，MPEG4，MJPEG编解码。

　　处理器DM8168的SGX530显示加速器可以有效提升视频流显示速度和质量。

　　处理器DM8168 的DSP 内核上完成高清视频信号的分析、理解，主动提取目标并实现对目标跟踪。

　　处理器DM8168 的ARM 内核运行基于Linux 操作系统的应用程序，主要负责系统的控制、通信以及网络传输等工作，输出报警信号，通过千兆以太网将视频压缩传输给监控后端，本设计的工作流程如图2所示。