基于TMS320DM355監(jiān)控服務(wù)器設(shè)計與實現(xiàn)

　　本設(shè)計以TI公司DaVinci系列芯片作為硬件平臺，結(jié)合嵌入式Linux操作系統(tǒng)，實現(xiàn)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(gòu)與實現(xiàn)。同時給出了整個網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)的框架，包括視頻服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)傳輸鏈路及客戶監(jiān)控端。本設(shè)計采用 MPEG4視頻編碼標準，由DM355內(nèi)部的MPEG/JPEG協(xié)處理器完成。實驗表明，在帶寬充足的條件下，可實現(xiàn)實時監(jiān)控。

1．引言

　　多媒體監(jiān)控一直是人們關(guān)注的應(yīng)用技術(shù)熱點之一，它以直觀、方便、信息內(nèi)容豐富等特點被廣泛應(yīng)用于許多場合。而隨著嵌入式系統(tǒng)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(jiān)控系統(tǒng)也得到了快速的發(fā)展與應(yīng)用。其通過把攝像機輸出的模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，再經(jīng)過嵌入式系統(tǒng)編碼和傳輸。在客戶端，通過安裝監(jiān)控軟件，或者直接通過Web進行監(jiān)控。采用嵌入式Linux操作系統(tǒng)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)具備編碼處理、網(wǎng)絡(luò)通信、自動控制等強大功能，直接支持網(wǎng)絡(luò)傳輸和網(wǎng)絡(luò)管理，使得監(jiān)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，有專注于控制的ARM系列處理器，擅長快速計算的DSP處理器，還有一些針對性非常強的處理器，可以實現(xiàn)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)品市場的達芬奇（DaVinci）處理器TMS320DM355處理器，結(jié)合了它們的特長。其內(nèi)部具有一個ARM9EJ-S的主處理器，負責整個系統(tǒng)的控制，同時也集成了一個MPEG/JPEG協(xié)處理器，專注于MPEG/JPEG算法的實現(xiàn)。其內(nèi)部的視頻處理子系統(tǒng)（VPSS）及其它外設(shè)可方便快速的實現(xiàn)視頻的采集、預(yù)處理、顯示、網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)裙δ?。同時，其低廉的價格也為用戶降低了成本。而本設(shè)計即選用此處理器。

2．視頻監(jiān)控系統(tǒng)整體框架

　　本嵌入式網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)由視頻服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)傳輸鏈路、客戶監(jiān)控端等3部分組成。視頻服務(wù)器負責音視頻等數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)進行傳輸，而客戶端監(jiān)控部分接收音視頻數(shù)據(jù)，進行解壓、顯示以及對視頻服務(wù)器的控制等。整個系統(tǒng)的示意圖如圖1所示。

圖1視頻監(jiān)控系統(tǒng)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，進行預(yù)處理及MPEG4壓縮，然后將壓縮后的數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸。同時，接收上位機發(fā)送的命令，解析并且執(zhí)行。每個設(shè)備都具有唯一的ID，當客戶端進行連接時，服務(wù)器會首先檢查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，其內(nèi)部的守護進程會進行監(jiān)視，適當?shù)臅r候進行重啟。