基于DM643的设备系统监控中视频压缩技术的应用研究

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设备系统的监控中,感兴趣的主要是反映设备状态的各类仪表及音频信号。随着设备系统日益复杂,传统的人工方法,由于效率低下、自动化程度不高,在一些场合已不能满足监控需要,特别是人员无法常驻、无法就地工作以及对监控自动化程度要求高的环境。   为解决上述问题,基于嵌入式的远程监控系统应运而生,并与图像分析和处理技术相结合,实现了一定的智能监控功能,较好的满足了设备系统监控的实际需要。由于设备系统种类繁杂、功能各异,致使对系统的监控需求也不尽相同,目前尚没有通用的解决方案来实现对各种设备系统的监控。为此,针对特定的设备系统开发具体的监控系统就显得很有必要。设备系统智能监控涉及内容广泛,包括视频压缩技术、图像分析处理技术、视频通信技术、嵌入式硬件平台开发等,本论文针对视频压缩这一研究热点问题,结合低温等离子体设备系统监控的需要,开展了如下工作:   ⑴通过调研分析,选定了以德州仪器公司(TI)DM643数字信号处理器(DSP)为核心的视频监控开发硬件平台;   ⑵详细分析目前主流的H.264视频压缩技术的核心算法,根据低温等离子体设备系统的监控需求,借鉴H.264先进的帧间视频压缩编码技术,与二代小波和EZW(嵌入零树编码)结合,综合图像分析功能,提出本系统的视频压缩编码方案;   ⑶根据压缩编码方案,基于RF5参考架构,设计了系统的软件架构及相关线程,给出了线程的框架和结构流程图;   ⑷深入研究了仪表指示及背景提取、背景更新、图像滤波、二代小波压缩和EZW编码、整数离散余弦变换(DCT)等核心算法的DSP实现问题,并给出了相关算法在DSP实现时的优化方法及对比结果。
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