基于3G网络的嵌入式高速公路H264视频监控服务器的方案设计书与实现大学本科方案设计书.docVIP

第PAGE5页（共5页） 摘 要 随着国民经济的迅速发展，交通量的日益增多，在我国高速公路的某些区段必然会出现常发性和偶发性的交通拥挤。高速公路临近系统简介高速公路视频监控系统一般分为收费监控和道路监控两部分。收费监控系统主要是对收费站的车道、收费广场、收费亭的收费情况，对收费车道通过的车辆类型、收费员的操作过程以及收费过程中的突发事件和特殊事件进行观察和记录，实施有效的监督。道路监控系统主要是对高速公路干线、互通立交、隧道等高速公路重点路段进行监视，掌握高速公路交通状况，及时发现交通阻塞路段、违章车辆，及时给予引导，保证高速公路的安全通畅。 目前高速公路中对视频信号的监控和管理自下而上可分为以下几层： （1）收费站：各收费站需要对本地的视频信号进行监控。各收费站所辖的摄像机信号全部引入本地视频监控系统，收费站对本地所有图像进行监控管理。 （2）监控分中心：一条高速公路通常设置几个路段监控分中心，分别对某一路段进行监控和管理。各收费站图像根据路段监控分中心要求选择几路上传，路段监控分中心对路段中各收费站上传的图像进行统一监控和管理。 （3）监控中心：（有些不设此级）多条高速公路的统一管理通常根据地域划分为若干个片区来进行。 一个片区对某一区域内相临或相连的几条高速公路进行统一的监控和管理。这几条高速公路的监控分中心根据片区监控中心的要求上传图像，片区监控中心对各路段监控分中心上传的图像进行统一监控和管理。 （4）省监控中心：各省高速公路管理局需要对省内所有的高速公路进行统一监控、管理和调度。各片区监控中心将自己所辖区域内的视频信号选择上传到省中心，由省中心统一监控和管理。省中心、监控中心、监控分中心之间采用联网分级控制。控制信号采用逐级转发的形式转发到需要控制的设备。 作为高速公路智能交通系统应用的一个主要方面，交通监控智能化是发展的大趋势。同时，随着IP智能监控技术的迅速发展，计算机和图像处理技术的革新，先进成熟的IP智能监控系统将成为公交系统监控的主流。特别是近年来基于3G无线通信技术的迅速发展，无线远程视频监控系统以其移动装备监控网络化、数字化以及移动性等特点，集合数字采集、影像压缩、存储、数据处理、报警信号的采集、无线数据远程网络传输等功能，将前端的模拟信号处理成高清晰的实时数字图像通过3G无线发布到网络管理中心，实现异地远程移动视频监控。 荆州市作为湖北省重要的交通枢纽城市，荆襄、荆岳等一批高速公路先后建成通车，对这些高速公路更好的管理便提上了日程。作为一名交通系统的职工，本人有幸参与到了该项目课题的研究。通过参阅大量课题相关资料、借鉴目前成熟的技术和算法，于是，便有了本论文的出现。 本课题所设计的视频监控服务器由前端视频采集模块、DM6446为核心的嵌入式DSP、3G无线模块组成。 前端视频采集模块采集的实时图像信息经过数模转换，将信号传入DM6446DSP处理芯片，DSP将前端采集的实时信号经过植入的H.264算法进行视频的压缩并封包，最后将已经封包的压缩编码通过3G网络将经过处理的图像发送至客户端。 在设计阶段，首先介绍了国内外相关技术的现状，并介绍了视频压缩关键技术，然后进行了H.264算法选择及讨论，在目前三大开源H.264编解码算法进行了适当改进，以期达到误码率小，图像清晰的目的；第二步，进行了芯片选型与开发平台选择，并对硬件平台做了适当的内存管理改进，以期达到快速运算的目的；第三步，进行了基于DSP平台的H.264编码算法的讨论；第四步，介绍了适应3G的封包技术，并介绍了适应3G平台的封包算法；第五步，将改进的编码算法与数据封包算法移植到芯片中；第六步，进行了嵌入式视频监控系统的软件设计。 采用基于H.264压缩编码技术和3G技术实现网络视频监控系统，在稳定性、功能、成本与扩展性等方面都有着突出的优势，具有重要的学术意义与实用意义。 关键词：DM6446，H.264，3 Abstract With the rapid development of the national economy, the increasing traffic in China is bound to certain sections of highway often fat and sporadic congestion. Application of intelligent transportation system as a highway as a main aspect of intelligent traffic control is the trend of development. Meanwhile, with the IP technology, the rapid development of int