基于DM365，的嵌入式网络摄像机的设计~*

很多朋友对基于DM365，的嵌入式网络摄像机的设计~*不是很了解，每日小编刚好整理了这方面的知识，今天就来带大家一探究竟。

关键词：DM365，嵌入式网络，摄像头

0引言在野外、地下甚至战争等许多恶劣环境中，人们需要获取及时有效的视频信息。这种环境对系统的能耗、抗干扰和稳定性提出了更高的要求。将嵌入式技术应用于视频采集和传输可以解决许多复杂的环境问题。

德州仪器(TI)推出了基于达芬奇技术的新型TMS320DM365数字媒体处理器。DM365与许多组件高度集成，包括h . 264、 MPEG-4、 MPEG-2、 MJPEG和VC1编解码器，满足生产要求，并能满足智能视频处理(ISP

详细介绍了基于DM365数字媒体处理器的嵌入式视频采集传输系统的设计。1嵌入式视频采集传输系统的整体结构该系统利用当前先进的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。

系统的工作过程是：视频采集节点将采集到的视音频数据经过前端压缩等处理后，转换成统一的IP包格式，以WiFi无线的形式发送给AP，AP连接到工业光纤以太网，实现无线与现有通信网络的无缝连接，从而形成一个多媒体数字网络，用于传感矿山。

该无线视频监控系统不仅可用于矿井应急通信系统，还可用于井下皮带、液压支架等煤矿安全生产管理，大大提高了矿井安全监控系统的能效，节约了矿井生产成本。无线视频监控系统如图1所示。

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图1系统整体架构，2系统硬件实现，2.1系统核心架构。该视频采集传输系统的主要功能是在煤矿中进行实时、流畅的多媒体通信。系统设计的总指导原则是：在保持实时多媒体通信质量的前提下，低功耗、低成本。该节点的硬件主要包括：视频采集前端、视频处理模块、无线传输模块、电源模块以及一些外围电路。该系统的原理框图如图2所示。上传于2011年9月2日17: 51: 36。

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图2 camera 2.2视频处理模块原理框图视频处理模块使用TI的达芬奇高性能多媒体处理器TMS320DM365完成设备管理、音视频压缩处理和传输通信，通过外置以太网物理层芯片实现有线网络接口，使用WIFI芯片GS1010实现无线网络通信，支持TCP/IP网络协议。TMS320DM365是一款用于便携式高清视频应用的新型数字媒体处理器，基于DaVinciTM技术，由德州仪器(TI)推出。

这款处理器延续了达芬奇家族DM355的处理器架构，集成了一个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，可支持H.264/MPEG-4高清视频编解码。DM365集成了视频处理子系统VPSS(Video Processing Subsystem)、H.264协处理器(HDVICP)、ARM926EJS的处理器以及各种相关外设，可以使用丰富的外设，比如高速USB OTG 2.0。

通过各种扩展的组合，DM365可以应用于摄像机、网络数码相机等领域。2.2.1 ARM处理器ARM组系统采用ARM926EJ-S核CPU，ARMv5TEJ(32/16bit)指令集，是一款32位流水线RSIC处理器，工作频率为216/270/300MHz。ARM CPU执行常见的系统控制任务，如系统初始化、配置、电源管理、用户界面和用户命令。

ARM作为主控制器执行这些功能，是因为它具有较大的程序存储空间和快速的任务切换能力，所以更适合复杂、多任务和一般任务的控制。ARM子系统(ARMSS)包括ARM926EJ-S RISC处理器、ARM内部存储器、嵌入式跟踪模块、嵌入式跟踪缓存模块(ETM/ETB)和系统控制外设。ARM926EJ-S RISC处理器还包括协处理器15、内存管理单元(MMU)、16KB指令集、8KB数据缓存、写缓存和Java加速器。

ARM内部存储器包括一个32KB内部RAM(32位宽访问)和一个16KB内部ROM。系统控制ARM中断控制器、PLL控制器、电源管理模块和系统模块。2.2.2视频处理子系统(VPSS)TMSDM365有一个视频处理子系统(VPSS ),支持外部图像外围设备(如图像传感器、视频解码器等)的输入接口(视频处理前端-VPFE)。

并支持显示设备的输出接口(视频处理后端-VPBE)，如模拟HDTV高清电视显示器、数字液晶显示器等。除了这些外设，还有一个通用的缓冲存储器和DMA控制设置，以确保有效利用DDR2/mDDR带宽。共享缓冲逻辑/内存是图像VPSS中唯一无缝集成到图像/视频处理子系统的模块。它是所有VPFE和VPBE模块从DDR2/mDDR获取或传输数据的主要来源和接收器。

为了有效利用外部DDR2/mDDR带宽，它通过一个具有高带宽总线(64位宽)的DMA系统共享缓冲区的逻辑/存储器接口。共享高速缓存的逻辑/内存接口通过128位宽的总线提供给所有VPFE和VPBE模块。VPFE模块包括图像传感器接口(ISIF)、图像通道(IPIPE)、图像通道接口(IPIPEIF)和硬件3A统计生成器(H3A)。这些模块为设备提供了强大而灵活的前端接口。

VPBE模块包括屏幕菜单(OSD)和视频编码(VENC)模块。这些模块支持具有强大而灵活的后端显示接口的设备。2.3视频采集前端视频采集前端的核心部件是摄像头。通常，相机由镜头、图像传感器、数字信号处理芯片等组成。

镜头产生的光学图像投射到图像传感器表面，然后转换成电信号，经过A/D(模数转换)转换成数字图像信号，再送到数字信号处理芯片(DSP)进行处理，最后通过接口传输到计算机进行处理，通过显示器就可以看到图像。CCD和CMOS传感器是目前广泛使用的两种图像传感器。两者都使用光电二极管进行光电转换，将光图像转换成电子数据。

由于CCD和CMOS图像传感器的工作原理不同，在性能上各有优劣。表CCD和CMOS的优缺点比较

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总之，CMOS传感器在画质上相对于CCD传感器有一定的不足，从上表可以看出，但CMOS在其他特性上有一定的优势。考虑到系统对功耗的要求较高，而CMOS摄像头采集的图像质量仍能满足大部分监控需求，本系统选用了CMOS摄像头。

2.4无线传输模块利用wifi技术实现无线视频传输。Wifi是无线保真的缩写，是无线局域网数据传输的一种技术和规范，也就是IEEE定义的无线通信标准IEEE 802.11。

考虑到DM365开发板的接口特点，系统节点采用wifi解决方案GS1010芯片。该无线SOC芯片采用双ARM7内核，包括实时时钟(RTC)、电源控制单元、Flash存储器和SRAM，并集成了wifi射频前端和微控制器，具有定位、跟踪和监控物料的功能。这种芯片结构大大降低了节点设计的复杂度，节省了节点的成本。

电源模块为传感器模块和处理器模块提供能量，气体调理电路的输出只需要连接到GS1010的ADC接口，就基本完成了基于wifi的气体监测节点的硬件设计。GS1010采用0.18微米工艺制造，10mm*10mmQFN封装，节省了硬件设计中的元器件数量，简化了设计电路的布线密度，提高了系统的可靠性。1.8V时电流为2mA，3.6V时为5mA，单节AA电池下节点工作寿命可达5-10年。

此外，它还支持IEEE802.11b/g标准，并提供802.11i(WPA2-PSK)、AES编码和EAPFAST，以确保数据和信息安全。3结论视频信号具有直观、丰富、有序的信息内涵，在传达信息方面具有其他信号无法达到的效果。

本文重点介绍了基于DM365的嵌入式Linux视频采集传输系统的硬件设计。该系统功耗低、价格低，实现了对复杂恶劣工作环境的实时监控。可应用于煤矿无人工作面，及时了解工作面环境的各种变化，保障现场工作人员的安全。作者：来源：中国电网

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