基于TMS320DM365的高速網(wǎng)絡攝像機的設計

摘要：針對傳統(tǒng)網(wǎng)絡攝像機的結構復雜、效率低下以及昂貴的成本等問題，提出了基于嵌入式Linux和達芬奇技術TMS320DM365處理器平臺的高速網(wǎng)絡攝像機系統(tǒng)的設計方案。通過時基于TMS320DM365的高速網(wǎng)絡攝像機進行硬件軟件設計，從前端攝像頭采集視頻數(shù)據(jù)，通過Linux操作系統(tǒng)的V4L2編寫驅動程序從而實現(xiàn)視頻的采集。經H．264壓縮算法對視頻數(shù)據(jù)進行處理，最后通過RTP以及RTCP編碼后經由100 M網(wǎng)口完成網(wǎng)絡傳輸。
關鍵詞：TMS320DM365；高速網(wǎng)絡攝像機；達芬奇技術；軟件硬件設計

多媒體技術和網(wǎng)絡與移動通信的飛速發(fā)展激發(fā)了人們進行視頻信息交流的需求。隨著視頻監(jiān)控系統(tǒng)逐步向數(shù)字化發(fā)展．開發(fā)新一代基于計算機網(wǎng)絡以及多媒體壓縮算法的視頻監(jiān)控系統(tǒng)成為行業(yè)的主流方向。然而隨著視頻應用的迅速增加，開發(fā)者往往需要花費很多時間來熟悉各種多媒體的標準，最終只能通過編寫與改進代碼來進行開發(fā)與改變。隨著美國TI公司推出達芬奇(DaVinci)平臺后，這一切都在發(fā)生改變。

1 達芬奇技術的主要特點
達芬奇平臺是典型的基于共享存儲的嵌入式多處理(ARM，DSP，VICP，視頻前端和后端等)環(huán)境，支持的關鍵技術是片內實現(xiàn)了多通道的交換中心資源(Switch Central Resources，SCR)。基于片內SCR，達芬奇平臺在片內多處理器之間形成了典型的C／S架構：計算能力強大的DSP可以作為服務器提供算法的實時計算服務；帶有JAVA處理能力的ARM9實現(xiàn)網(wǎng)絡，硬盤音視頻I／O等用戶界面。美國TI公司在達芬奇平臺上專門為音視頻編解碼(Codec)多媒體應用精心設計了系統(tǒng)框架，提供了豐富的系統(tǒng)程序接口SPI，應用程序接口API以及視頻，圖像，話音和音頻千余種流媒體算法組件。他們與操作系統(tǒng)，中間件構成了一個應用系統(tǒng)的大部分內容，應用系統(tǒng)開發(fā)團隊只需要將他們封裝成運行包，就能得到高可用性和高可靠性的產品。
達芬奇平臺的最大特點就是基于DSP與ARM的SOC芯片，和與之相關的相關軟件，如圖1所示。

對達芬奇平臺，硬件上給與雙核架構強有力的支持，在DSP端用DPS／BIOS來支持音／視頻算法的運行，在ARM端用MontaVistaLinux(MV)來支持其對外設的管理。對于ARM與DSP之間的數(shù)據(jù)交叉，則用Codec Engine和Codec Server來加以管理。達芬奇平臺的先進性，對高端音／視頻系統(tǒng)來說，無疑是開發(fā)平臺的最好選擇。

2 TMS320DM365介紹
TI公司的TMS320DM365是一款面向多媒體技術應用的高性能芯片。TM320DM365功能框圖如圖2所示。

內核方面TMS320DM365集成ARM926EJ-S.H.264協(xié)處理器(HDVICP)，MPEG4／JPEG協(xié)處理器(MJCP)，能以1080p格式與10幀／s的速度提供H．264編解碼功能，和以1080p格式與24幀／s的速度提供MPEG4編解碼功能，以及以720p格式與30幀／s的速度提供H．264或MPEG4編解碼功能。存儲方面擴展存儲器接口EMIFs包括1個16位256 M地址空間的DDR2和mDDR，以及1個16／8位的AEMIF，可擴展的類型有8／16位NAND Flash，16Mb NOR Flash，SRAM，16位OneNAND等。其他外圍擴展控制器還包括16位HPI(Host-Port Interface)，2個MMC(Multimedia Card)／SD(Secure Digital)／SDIO接口，1個16位的WDT(Watch DogTimer)，5個SPI(Serial Port Interface)接口其中每個具有兩個片選，1個主／從I2C(Inter-Integrated Circuit)總線控制器，1個支持2．0USB OTG接口控制器等。