基于TMS320DM355監控服務(wù)器設計與實(shí)現

　　本設計以TI公司DaVinci系列芯片作為硬件平臺，結合嵌入式Linux操作系統，實(shí)現了基于TMS320DM355的視頻服務(wù)器。本文闡述了各硬件模塊的選型與功能，以及服務(wù)器的軟件架構與實(shí)現。同時(shí)給出了整個(gè)網(wǎng)絡(luò )視頻監控系統的框架，包括視頻服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò )傳輸鏈路及客戶(hù)監控端。本設計采用 MPEG4視頻編碼標準，由DM355內部的MPEG/JPEG協(xié)處理器完成。實(shí)驗表明，在帶寬充足的條件下，可實(shí)現實(shí)時(shí)監控。

1．引言

　　多媒體監控一直是人們關(guān)注的應用技術(shù)熱點(diǎn)之一，它以直觀(guān)、方便、信息內容豐富等特點(diǎn)被廣泛應用于許多場(chǎng)合。而隨著(zhù)嵌入式系統和視頻壓縮技術(shù)的不斷發(fā)展，基于嵌入式技術(shù)的視頻監控系統也得到了快速的發(fā)展與應用。其通過(guò)把攝像機輸出的模擬信號轉化為數字信號，再經(jīng)過(guò)嵌入式系統編碼和傳輸。在客戶(hù)端，通過(guò)安裝監控軟件，或者直接通過(guò)Web進(jìn)行監控。采用嵌入式Linux操作系統的視頻監控系統具備編碼處理、網(wǎng)絡(luò )通信、自動(dòng)控制等強大功能，直接支持網(wǎng)絡(luò )傳輸和網(wǎng)絡(luò )管理，使得監控范圍達到了一定的廣度。

　　此外，嵌入式處理器的發(fā)展也日新月異，有專(zhuān)注于控制的ARM系列處理器，擅長(cháng)快速計算的DSP處理器，還有一些針對性非常強的處理器，可以實(shí)現硬件視頻編解碼等。而德州儀器（TI）新近推出的針對便攜式高清（HD）視頻產(chǎn)品市場(chǎng)的達芬奇（DaVinci）處理器TMS320DM355處理器，結合了它們的特長(cháng)。其內部具有一個(gè)ARM9EJ-S的主處理器，負責整個(gè)系統的控制，同時(shí)也集成了一個(gè)MPEG/JPEG協(xié)處理器，專(zhuān)注于MPEG/JPEG算法的實(shí)現。其內部的視頻處理子系統（VPSS）及其它外設可方便快速的實(shí)現視頻的采集、預處理、顯示、網(wǎng)絡(luò )傳輸等功能。同時(shí)，其低廉的價(jià)格也為用戶(hù)降低了成本。而本設計即選用此處理器。

2．視頻監控系統整體框架

　　本嵌入式網(wǎng)絡(luò )視頻監控系統由視頻服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò )傳輸鏈路、客戶(hù)監控端等3部分組成。視頻服務(wù)器負責音視頻等數據的采集、壓縮處理等，網(wǎng)絡(luò )傳輸鏈路將視頻服務(wù)器壓縮和發(fā)送的多媒體數據進(jìn)行傳輸，而客戶(hù)端監控部分接收音視頻數據，進(jìn)行解壓、顯示以及對視頻服務(wù)器的控制等。整個(gè)系統的示意圖如圖1所示。

圖1視頻監控系統示意圖

　　2.1．視頻服務(wù)器

　　視頻服務(wù)器采用德州儀器（TI）新近推出的達芬奇(DaVinci)系列處理器TMS320DM355作為主處理器，接收CCD攝像頭采集的視頻信號，進(jìn)行預處理及MPEG4壓縮，然后將壓縮后的數據通過(guò)網(wǎng)絡(luò )傳輸。同時(shí)，接收上位機發(fā)送的命令，解析并且執行。每個(gè)設備都具有唯一的ID，當客戶(hù)端進(jìn)行連接時(shí)，服務(wù)器會(huì )首先檢查ID號是否匹配，以防止惡意連接。此外，當視頻服務(wù)器運行異常時(shí)，其內部的守護進(jìn)程會(huì )進(jìn)行監視，適當的時(shí)候進(jìn)行重啟。