网络摄像机硬件原理图.pdf

基于 TMS320DM642 的网络摄像机设计

网络摄像机的解决方案有多种选择，但是市场主流产品一般选择两种方案：(1)采用

CPU+ASIC 。(2)采用双 CPU 结构，即一个嵌入式 CPU 和一个专用信号处理芯片 DSP 。受专

用 DSP 芯片处理能力的限制，现有的嵌入式网络摄像机中使用的视频处理算法基本是 H.263

以下的标准。

本文介绍一种基于 TMS320DM642 DSP 的网络摄像机设计方案。其操作系统、通信协议、

网络协议、音视频处理软件均在一颗TMS320DM642 上实现，降低了开发的难度。

TMS320DM642 芯片简介

TI 公司的 TMS320DM642 ( 以下简称DM642)是一款专门面向多媒体应用的专用 DSP 。该

DSP 时钟高达 600MHz，8 个并行运算单元，处理能力达 4800MIPS ；采用二级缓存结构；

具有 64 位外接存储器接口；兼容 IEEE-1149.1(JTAG)边界扫描；为了面向多媒体应用，还

集成了 3 个可配置的视频端口、面向音频应用的 McASP(Multi Channel Audio Serial Port)、

10/100Mb/s 的以太网MAC 等外设。鉴于 DM642 的上述优点，本网络摄像机系统就以 DM642

为核心，完成音视频信号的实时采集、压缩及传输功能。

硬件设计

系统电路组成如图所示。从摄像机输入的视频信号和从麦克风输入的音频信号经采集、

A/D 转换为数字信号后送入 DSP 。DSP 在信源处对音视频信号进行压缩编码和合流，然后

通过局域网或因特网将数据

传输给视频监控中心。监控中心可同时监视多个现场，接收或发送报警信号，并根据需

要通过异步串行总线 RS-485 实时控制云台，调整摄像头的方向和位置。

FLASH SDRAM RS485接口

视频解码 摄像头

CPLD DSP

TMS320DM642 音频编解码 麦克风

扬声器

电源 以太网接口

网络摄像机硬件原理图

视频采集电路

本系统采用的视频解码芯片是 Philips 公司的 SAA7115。从模拟视频输入口输入的全电

视信号在 SAA7115 内部经过钳位、抗混叠滤波、A/D 转换、YUV 分离电路之后，在 YUV

到 YCrCb 的转换电路中转换成BT.656 视频数据流，输入到压缩核心单元 DM642 中。DM642

的 3 个视频口 VP0 、VP1 、VP2 与视频编解码芯片相接。

在本系统中，只有一路视频输入，故 VP1 、VP2 端口未用，VP0 通道配置为 8 位 BT.656

视频输入口。视频数据的行/场同步信号包含在 BT.656 数字视频数据流的 EAV(end of active

video)和 SAV(start of active video)时基信号中，视频口只需视频采样时钟和采样使能信号即

可。SAA7115 内部寄存器参数的配置和状态的读出通过I2C 总线进行。视频接口的原理如

图所示。

SAA7115 DM642

D[7:0] VP0[9:2]

SCLK VP0CLK0

摄像头 Video in

XHS YNS VP0CTL0:CAPEN

SCL SCL

SDA SDA