基于S3C2510A的嵌入式數(shù)字硬盤錄像機的設計
1 S3C2510A ARM9處理器簡介本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/151710.htm
S3C2510A是三星半導體生產的16/32位的RISC微控制器,屬于ARM9處理器系列,是針對基于以太網系統(tǒng)的低成本、高性能的微控制器解決方案。
2 TMS320DM648數(shù)字信號處理器簡介
TMS320DM648是TI公司于2007年推出的一款高性能的32位定點DSP,主要面向數(shù)字媒體應用,屬于C6000系列DSP。
DM648保留了C64X原有的內核結構,工作頻率由內部倍頻器設置,可以達到720MHz、800MHz或900MHz,相應的時鐘周期為1.39ns、1.25ns或1.11ns,每秒可執(zhí)行指令數(shù)5760、6400和7200MIPS。此外DM648片上帶有5個雙通道(A、B兩通道)數(shù)字視頻口(VP口),可同時處理多路數(shù)字視頻流,片上帶有多通道串行音頻接口,可同時處理10路立體聲輸入/輸出音頻信號。
圖2 TMS320DM648結構圖
核心模塊原理設計
整個數(shù)字硬盤錄像機根據(jù)功能可以劃分以下幾大核心模塊:
①主控制模塊;
②視音頻采集、壓縮模塊;
③視音頻預覽、回放模塊;
④其他模塊(電源、存儲器擴展、網絡傳輸、邏輯控制等);
本文詳細介紹主控制模塊和視頻處理模塊的設計。
1 主控制模塊
本模塊主要實現(xiàn)系統(tǒng)的控制,對整個系統(tǒng)任務的運行進行分配與調度。S3C2510A本身內置PCI控制器,5個PCI接口可分別和2個音/視頻壓縮模塊,1個圖像預覽,回放模塊,2個數(shù)據(jù)存儲模塊連接;再加上已有的串口,USB接口,網絡接口,I/O等組成整個系統(tǒng)的控制模塊。設計思路如圖3所示。
圖3 主控制模塊設計框圖
2 視音頻采集/壓縮模塊
視音頻信號處理的流程如下:模擬視頻信號先經視頻解碼器TVP5154A轉換成8位YUV數(shù)字視頻信號Y[7:0],再送至DM648的視頻輸入接口。模擬音頻信號經音頻AD轉換器PCM1801轉換為I2S格式的音頻數(shù)據(jù),進入多媒體壓縮芯片的音頻輸入接口,DM648將原始的視頻和音頻數(shù)據(jù)分別進行壓縮,再把壓縮視頻流和壓縮音頻流進行同步復合,產生H.264視頻復合流。一片DM648可以同時產生8個視/音頻通道的H.264復合數(shù)據(jù)流。DM648把每個視/音頻通道的復合視頻數(shù)據(jù)在片外DDRAM的數(shù)據(jù)緩沖區(qū)中排列成固定長度的數(shù)據(jù)包。當緩沖區(qū)內的數(shù)據(jù)量超過一定的閾值,它就通過PCI中斷向主CPU發(fā)出請求,當中斷被響應時,主CPU從包緩沖區(qū)內將數(shù)據(jù)取走。
DM648具有5個視頻端口,支持多種分辨率和標準,如CCIR601、ITU-BT.656、BT.1120等,每個端口為20bit位寬,可以被靈活的配置為一個20/16bit或兩個10/8bit通道。同時,每個端口都可配置為視頻輸入或視頻輸出。
TVP5154A具有4個通道,每個通道均為具有可編程多態(tài)換算器(polymorphic scaler)的獨立解碼器,可通過嵌入式同步模塊將NTSC、PAL或SECAM視頻信號轉換成8位ITU-R BT.656格式,或使用分立同步模塊使輸出格式為8位4:2:2。
模擬攝像頭進行視頻數(shù)據(jù)采集,TVP5154A將采集到的模擬數(shù)據(jù)進行數(shù)字化,然后送給DM648的視頻端口進行壓縮處理。4片TI公司生產的TVP5154A,與2個DM648的連接可組成16路的視頻采集,壓縮模塊如圖4所示(只給出了8路的連接圖)。
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