基于DM365的嵌入式网络摄像机的设计

　　0 引言

　　在许多比较恶劣的环境如野外、井下、甚至在战争中，人们更需要获取及时、有效的视频信息，这种环境对系统的能耗、抗干扰性、稳定性等方面提出了更高的要求，把嵌入式技术应用于视频的采集和传输可以解决很多复杂的环境问题。德州仪器 (TI)推出的基于达芬奇技术的新型TMS320DM365 数字媒体处理器，DM365 高度集成了众多组件，其中包括符合生产要求的H.264、MPEG-4、MPEG-2、MJPEG 与VC1 编解码器，可满足智能视频处理功能的集成影像信号处理(ISP)解决方案，以及一系列板载外设等，可使开发人员将系统成本降低25%。本文围绕DM365 数字媒体处理器，对基于DM365 的嵌入式视频采集与传输系统的设计做了具体介绍。

　　1 嵌入式视频采集与传输系统的整体结构

　　本系统利用目前先进的WiFi 无线通信技术，结合H.264 视频压缩算法构建无线视频监控系统。系统工作过程为：视频采集节点将采集到的视频、音频数据，经过前端压缩等处理之后，转换成统一的IP 数据包格式，以WiFi 无线方式发送到AP，AP 接入工业光纤以太网，实现无线与现有通信网络的无缝连接，构成感知矿山多媒体数字网络。该无线视频监控系统既可应用于矿井救灾应急通信系统，也可用于井下皮带、液压支架等煤矿安全生产管理，可极大提高矿井安全监控系统的能效，节约矿井生产成本。无线视频监控系统图如图1 所示。

　　图1 系统整体架构

　　2 系统硬件实现

　　2.1 系统核心架构

　　本视频采集与传输系统完成的主要功能是在煤矿井下能够进行实时流畅的多媒体通信。

　　系统设计的总指导原则是：在保持实时的多媒体通信质量的前提下，低功耗，低成本。节点硬件主要包括：视频采集前端、视频处理模块、无线发射模块和电源模块以及一些外围电路。

　　系统的原理框图如图2 所示。

　　图2 摄像机原理框图

　　2.2 视频处理模块

　　视频处理模块采用TI的达芬奇高性能多媒体处理器TMS320DM365 完成设备管理、音视频的压缩处理及传输通信，通过外接的以太网物理层芯片实现有线网络接口，利用转WIFI芯片GS1010 实现无线网络通信，支持TCP/IP 网络协议。

　　TMS320DM365 是德州仪器(TI)推出的基于达芬奇技术(DaVinciTM technology)，面向便携高清视频应用的新型数字媒体处理器。该处理器延续了达芬奇家族中DM355 的处理器构架，集成了一颗ARM926EJ-S 内核，一个H.264 高清编解码协处理器HDVICP 和一个MPEG-4/JPEG高清编解码协处理器MJCP，可以支持H.264/MPEG-4 的高清视频编解码。