基于DM642的視頻音頻監控系統設計

摘要：為實(shí)現視頻音頻數據的實(shí)時(shí)采集傳輸，提出了一種基于DM642的視頻音頻監控系統的設計方案。硬件上，利用DM642豐富的外設資源，完成了視頻輸入、輸出模塊，音頻輸入輸出模塊和以太網(wǎng)接口模塊的設計。軟件上，基于DSP／BIOS實(shí)時(shí)操作系統，實(shí)現對視頻音頻數據的管理和控制，并構建Web服務(wù)器，用戶(hù)可通過(guò)瀏覽器訪(fǎng)問(wèn)系統，實(shí)現遠程監控。測試結果表明，該系統性能穩定，符合設計要求。
關(guān)鍵詞：DM642；視頻音頻監控；以太網(wǎng)；DSP／BIOS

隨著(zhù)技術(shù)的發(fā)展，視頻音頻監控系統的應用領(lǐng)域越來(lái)越廣。目前，傳統的視頻音頻監控系統多存在著(zhù)諸如體積大、容量小、實(shí)時(shí)性差、穩定性低等缺點(diǎn)，在工業(yè)或軍事等復雜環(huán)境下應用極為不便，應用場(chǎng)合受到很大的限制。TI公司推出的TMS320DM642是一款針對數字視頻應用的高性能DSP芯片，具有10／100 Mb／s以太網(wǎng)接口。本文基于DM642給出了一種視頻音頻監控系統的設計方案，具有本地及遠程視頻音頻監控
能力。該設計方案具有體積小、成本低、可靠性高、使用方便等優(yōu)點(diǎn)，具有較高的研究?jì)r(jià)值和廣泛的應用前景。

1 硬件設計
根據設計要求，本文提出了基于TMS320DM642為核心的結構設計：包括視頻輸入輸出模塊、音頻輸入輸出模塊、網(wǎng)絡(luò )接口模塊?？傮w結構如圖1所示。

主處理器DM642是TI公司的一款32位定點(diǎn)的高性能DSP，片上帶有豐富的視頻音頻硬件資源，具有網(wǎng)口、PCI接口、I2C接口、串行口等多種接口，可廣泛用于視頻、音頻、網(wǎng)絡(luò )、信號處理等領(lǐng)域。DM642的主頻可達720 MHz，每秒可執行指令數5 760 MIPS。它的EMIFA接口數據總線(xiàn)寬度為64位，最高數據存取頻率為133 MHz，可直接與異步寄存器及同步寄存器無(wú)縫連接。
DM642通過(guò)EMIFA接口外擴存儲器時(shí)，使用CE0-CE3信號作為空間片選信號。DM642外部擴展兩片MT48LC2M32芯片，共4M×64位SDRAM空間，使用CE0引腳為片選信號，外部存儲區地址范圍為0x80000000～0x8007FFFF，作為數據緩存空間。外部擴展一片1M×8位FLASH，使用CE1引腳為片選信號，外部存儲區地址范圍為0x90000000～0x9001FFFF，作為程序存儲空間。
1．1 視頻輸入、輸出模塊的設計
DM642集成了3個(gè)可獨立配置的視頻口VP0～VP2，非常適合于圖像處理系統方面的應用。本設計中，將DM642的VP0口配置為視頻輸入模式，VP2口配置為視頻輸出模式。硬件電路如圖2所示。

視頻解碼器選用PHILIPS公司的SAF7113H。SAF7113H是一款低電壓、低功耗、小體積的視頻解碼芯片，支持NTSC，PAL，SECAM制式的視頻輸入，輸出為8 b ITU-RBT．656 YCrCb 4：2：2的視頻數據流。SAF7113H可以通過(guò)I2C接口配置內部寄存器，默認讀／寫(xiě)地址為4BH／4AH，當引腳HRTSO接地時(shí)，讀／寫(xiě)地址為49H／48H。
視頻編碼芯片采用ADV7179，支持NTSC制式和PAL制式視頻編碼。DM642通過(guò)I2C接口配置編碼芯片ADV7179內部寄存器，ADV7179的設備地址由ALSB引腳的狀態(tài)決定。本設計中，ALSB為低電平，讀／寫(xiě)地址為55H／54H。