基于TMS320DM365的高速网络摄像机的设计

摘要：针对传统网络摄像机的结构复杂、效率低下以及昂贵的成本等问题，提出了基于嵌入式Linux和达芬奇技术TMS320DM365处理器平台的高速网络摄像机系统的设计方案。通过时基于TMS320DM365的高速网络摄像机进行硬件软件设计，从前端摄像头采集视频数据，通过Linux操作系统的V4L2编写驱动程序从而实现视频的采集。经H．264压缩算法对视频数据进行处理，最后通过RTP以及RTCP编码后经由100 M网口完成网络传输。
关键词：TMS320DM365；高速网络摄像机；达芬奇技术；软件硬件设计

多媒体技术和网络与移动通信的飞速发展激发了人们进行视频信息交流的需求。随着视频监控系统逐步向数字化发展．开发新一代基于计算机网络以及多媒体压缩算法的视频监控系统成为行业的主流方向。然而随着视频应用的迅速增加，开发者往往需要花费很多时间来熟悉各种多媒体的标准，最终只能通过编写与改进代码来进行开发与改变。随着美国TI公司推出达芬奇(DaVinci)平台后，这一切都在发生改变。

1 达芬奇技术的主要特点
达芬奇平台是典型的基于共享存储的嵌入式多处理(ARM，DSP，VICP，视频前端和后端等)环境，支持的关键技术是片内实现了多通道的交换中心资源(Switch Central Resources，SCR)。基于片内SCR，达芬奇平台在片内多处理器之间形成了典型的C／S架构：计算能力强大的DSP可以作为服务器提供算法的实时计算服务；带有JAVA处理能力的ARM9实现网络，硬盘音视频I／O等用户界面。美国TI公司在达芬奇平台上专门为音视频编解码(Codec)多媒体应用精心设计了系统框架，提供了丰富的系统程序接口SPI，应用程序接口API以及视频，图像，话音和音频千余种流媒体算法组件。他们与操作系统，中间件构成了一个应用系统的大部分内容，应用系统开发团队只需要将他们封装成运行包，就能得到高可用性和高可靠性的产品。
达芬奇平台的最大特点就是基于DSP与ARM的SOC芯片，和与之相关的相关软件，如图1所示。

对达芬奇平台，硬件上给与双核架构强有力的支持，在DSP端用DPS／BIOS来支持音／视频算法的运行，在ARM端用MontaVistaLinux(MV)来支持其对外设的管理。对于ARM与DSP之间的数据交叉，则用Codec Engine和Codec Server来加以管理。达芬奇平台的先进性，对高端音／视频系统来说，无疑是开发平台的最好选择。

2 TMS320DM365介绍
TI公司的TMS320DM365是一款面向多媒体技术应用的高性能芯片。TM320DM365功能框图如图2所示。

内核方面TMS320DM365集成ARM926EJ-S.H.264协处理器(HDVICP)，MPEG4／JPEG协处理器(MJCP)，能以1080p格式与10帧／s的速度提供H．264编解码功能，和以1080p格式与24帧／s的速度提供MPEG4编解码功能，以及以720p格式与30帧／s的速度提供H．264或MPEG4编解码功能。存储方面扩展存储器接口EMIFs包括1个16位256 M地址空间的DDR2和mDDR，以及1个16／8位的AEMIF，可扩展的类型有8／16位NAND Flash，16Mb NOR Flash，SRAM，16位OneNAND等。其他外围扩展控制器还包括16位HPI(Host-Port Interface)，2个MMC(Multimedia Card)／SD(Secure Digital)／SDIO接口，1个16位的WDT(Watch DogTimer)，5个SPI(Serial Port Interface)接口其中每个具有两个片选，1个主／从I2C(Inter-Integrated Circuit)总线控制器，1个支持2．0USB OTG接口控制器等。