关于智能视频监控提醒器的知识大家了解吗？以下就是小编整理的关于智能视频监控提醒器的介绍，希望可以给到大家一些参考，一起来了解下吧！
李昆华 罗进 朱明程 深圳大学信息工程学院EDA技术中心(广东 深圳 518060)
(资料图)
摘要：Freescale的i.MX21不仅有ARM9处理器，还有一个硬件MPEG4编码模块，这样在进行视频编码解码时，无需CPU去做大量的运算，而只需要对数据的输入和输出进行控制。基于i.MX21为核心的嵌入式视频终端是基于视频编码，并以数据量大小来判断运动物体的新方法，实现对视频的监控，把报警信息通过GSM模块发送到预定的电话实现提醒功能。
关键词：i.MX21;视频编码;GSM;提醒
前视频监控的发展动向
根据知名分析机构DATAMONITOR的报告，在安防产业中，数字视频监控是成长速度最快的项目之一，其市场总值已由2003年的13亿美元成长到2007年的74亿美元。
当前中国的视频监控产业蓬勃发展，从政府的平安城市，到各行业及企业的集中监控，乃至中国电信的全球眼，视频监控的应用无处不在。
传统的视频监控系统必须在控制中心配置大型监控画面，并以紧盯屏幕的方式来进行影像监控，在摄影机布建数目大幅增加的情况下，也对后端监控人员造成极大的负担。另一方面，目前的视频安全监控大多属于被动式的录像方式，只能在事后提供查证，已无法满足大多数使用者期待通过安全系统提升到“事发”当下实时告警，或满足“事前预警”的需求。智能视频监控就是在不需要人为干预的情况下，系统能够24小时保持清醒地运行，有效地控制着监控范围内的所有动静，将监控人员从监视器前解放出来。可以预先发现一些潜在的安全事项。这项技术还省去了回看录像带的过程，假警报的数量也最大限度地减小，同时节省了人力资源的支出。
在监控领域增加图像智能识别是发展的趋势，因为这样可以给人们带来更多方便。如走廊里面有时候没有人，这时监控摄像头仍然会不断地存储视频到硬盘中，而且监控人员在监控中心也要不断地去查看是否有人，这些是完全没有必要的。要实现智能监控，只要有物体运动的时候才会把视频存储到硬盘中，并且立刻发送提示信息给监控人员，可根据不同的场合由用户自行调节灵敏度。
用户通过手机设置家里的监控提醒器处于布防状态，那么当检测有物体移动时，通过GSM向用户手机上报异常状态的信息，同时进行录像。
系统结构
智能视频监控提醒器，包括摄像、图像移动检测、录像和短信处理四部分。
其主要功能有：
● 实时视频编码，图像分辨率352×288、30帧/秒(MPEG4编码);
● 局域网TCP/IP通信;
● 运动物体检测并存储视频;
● 短信提示。
i.MX21多媒体处理芯片
i.MX21(MC9328MX21)是Freescale公司针对便携式市场所设计的一款微处理器。其内部为ARM926 CPU，工作频率一般是266MHz和350MHz，内部集成了便携式手持设备所需要的大部分模块：视频加速器、LCD控制模块、USB接口、CMOS摄像头接口等丰富的接口和模块，如图1所示。和其它类似的ARM9系列芯片相比，i.MX21的独特优势在于多了eMMA(Enhanced Multimedia Accelerator，增强型多媒体加速器)，可实现CIF分辨率(352×288)的H.263和MPEG-4 编码和解码。
GSM模块
TC35i新版西门子工业GSM模块是一个支持中文短信息的工业级GSM模块，工作在EGSM900和GSM1800双频段，电源范围为直流3.3～4.8V ，电流消耗——休眠状态为3.5mA，空闲状态为25mA，发射状态为300mA(平均)，2.5A峰值;可传输语音和数据信号, 功耗在EGSM900(4类)和GSM1800(1类)分别为2W和1W，通过接口连接器和天线连接器分别连接SIM卡读卡器和天线。SIM电压为3V/1.8V，TC35i的数据接口(CMOS电平)通过AT命令可双向传输指令和数据，可选波特率为300bit/s~115kbit/s，自动波特率为1.2kbit/s~115kbit/s。它支持Text和PDU格式的SMS(Short Message Service,短消息服务)，可通过AT命令或关断信号实现重启和故障恢复。
嵌入式的视频编码
嵌入式系统作为一类特殊的计算机系统，一般包括以下三个方面：硬件设备、嵌入式操作系统和应用软件。硬件设备包括嵌入式处理器和外围设备。其中的嵌入式处理器(CPU)是嵌入式系统的核心部分，它与通用处理器最大的区别在于，嵌入式处理器大多工作在为特定用户群所专门设计的系统中，它将通过处理器中许多由板卡完成任务集成到芯片内部，从而有利于嵌入式系统在设计时趋于小型化，同时还具有很高效率和可靠性。
本方案采用的是i.MX21平台，该平台系32bit ARM926EJ-S内核，标称工作频率系266MHz，通过各种接口实现了强大的扩展性。通过该处理器来完成视频和语音信号的处理、编码、解码和再处理，它所支持的音视频格式和功能包括H.263、MPEG4、JPEG、音频编解码、镜像、缩放和旋转等。由于视频编解码要处理大量数据特别是对于编码，如一般的PC机对于CIF分辨率的MPEG4软件编码都难于满足实时的要求，而i.MX21的优势是其内部具有硬件的编解码模块，也就解决了这样的难题。
芬兰知名的移动视频厂商Hantro(编者注：已被On2 Technologies公司收购)提供智能型手机设计的多媒体引擎，包括MPEG-4/H.263视频编译码器实现的软硬件，以及H.264译码器，JPEG编译码器等。Freescale为其i.MX21处理器选择了Hantro编译码器，就在于它具有处理MPEG-4全双工CIF分辨率，30fps的能力。
基于视频编码的运动物体检测
视频图像中运动物体的运动对视频编码的压缩率有较大影响，特别是当有新的物体进入图像中时。目前几乎所有常用的视频编码标准在编码后得到的数据当中，占比例最大的是残差和运动矢量数据，当有新物体进入视频图像中时，编码后得出来的残差数据和运动矢量数据自然就更多，因为残差是指前后不同视频图像中相匹配块的像素差，然后经过DCT和熵编码后再传输的数据;而运动矢量反应了视频图像中相匹配块之间的距离关系。
当有新物体进入画面中时，编码器把整幅图像分块后，以块为单位在前后缓存的图像中搜索出最佳匹配块后进行相减，得到残差和运动矢量数据，并经DCT、量化和熵编码后得到编码的数据。这是编码过程中最常用也是最有效的一种编码方式，即运动估计。图2所示为时间域邻近参考帧预测模式，如果图像运动变化太大，使得许多块在前后缓存图像中都找不到相匹配的块，那么编码器一般会把这一幅图像以I帧的形式进行编码。这一特征也可以作为判断运动物体的依据，不仅是因为通常I帧编码后的数据大了许多，而且也是因为这一突然出现的I帧图像打破了I帧出现的均匀性，这是由于平时视频图像编码器都会以一定间隔的时间出现一I帧。
GSM通讯和短信提醒
GSM模块是一个支持中文短信息的工业级GSM模块，工作在EGSM900和GSM1800双频段。
1. 把模式调为PDU模式发送信息
方法：输入指令 AT+CMGF=0 (0为PDU模式，1为TEXT模式。我们这里采用PDU模式)。由于发送模式为HEX模式，所以必须将其转换为41542B434D47463D30。在实际操作时要加上0d作为结束符。
实际输入为：
41542B434D47463D300d
2. 信息发送：
例：我们发送“火警警报”到13723727001电话;
先输入指令：AT+CMGS=22，该指令的ASCII值为：41542B434D47533D3232。在实际操作时要加上0d作为结束符。
实际输入为：
41542B434D47533D32320d
然后等待响应：AT+CMGS
有响应后我们迅速输入以下数据(ASCII)：
303031313030304238313331323737333732303046313030303841393038373036423842363638423636363241351A
然后等待响应，如果响应为：error ，则发送失败，检查是否输入正确的数据。如果响应为：0011000B813127737200F10008A908706B8B668B6662A5+CMGS: 43 OK，则表明发送成功。
结论
设计实现一种新型的智能视频监控提醒器。用户通过手机设置家里的提醒器处于布防状态，那么当检测有物体移动时，通过GSM向用户手机上报异常状态的信息，同时进行录像。
提出和实现了基于视频图像编码后，以数据量大小来判断运动物体的新方法。它利用了视频图像编码后数据量大小受图像中运动物体的运动影响这一特征，其不同于传统方法，例如图像差分法是根据原始前后两帧图像数据进行相差后再判断。和传统方法相比，其最大优势是运算量更少，因为只需对前后帧的数据量大小进行统计比较，这对于资源有限的系统特别是非PC主机的系统来说是非常重要的。
图像差分法是较以往其它算法中最简单、运算最少的方法，但是本设计中提出的基于视频压缩的方法会更加简单、运算量也将更少。这是因为差分法需对两幅图像的每个像素进行差分运算，而基于视频压缩后图像数据量大小的方法只需要统计出最近几幅图像的数据量大小即可。
