基于DM6446的視頻編碼器的硬件設(shè)計(jì)

摘要：設(shè)計(jì)了一套基于TMS320DM6446的視頻壓縮系統(tǒng)。主芯片采用TI公司的TMS320DM6446，模擬視頻信號(hào)送入解碼器TVP5150后，解碼為符合ITU-R BT．656標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字視頻信號(hào)，BT．656數(shù)字視頻信號(hào)被送往TMS320DM6446，TMS320DM6446內(nèi)嵌DSP實(shí)現(xiàn)視頻信號(hào)的H．264壓縮，內(nèi)嵌ARM對(duì)壓縮后數(shù)據(jù)進(jìn)行打包并進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸。實(shí)踐證明，該編碼方案很好地完成了數(shù)據(jù)壓縮及傳輸，當(dāng)碼率為372 kb／s時(shí)，PSNR為39．18 dB(使用NEWS序列)，符合設(shè)計(jì)要求。
關(guān)鍵詞：視頻壓縮；嵌入式；DM6446；硬件設(shè)計(jì)

隨著多媒體技術(shù)的發(fā)展，視頻監(jiān)控系統(tǒng)被廣泛地應(yīng)用于道路交通、電力系統(tǒng)、銀行、賓館、商場(chǎng)、小區(qū)、機(jī)場(chǎng)等領(lǐng)域的安全監(jiān)控。TMS3 20DM6446芯片是達(dá)芬奇(DaVinei)技術(shù)的杰出代表，TMS320DM6446由TMS320C64x+DSP內(nèi)核、ARM926EJ-S內(nèi)核、視頻處理子系統(tǒng)(VPSS)、系統(tǒng)控制、電源管理、外部存儲(chǔ)器接口、外圍控制模塊等功能模塊組成，單顆TMS320DM6446(以下簡(jiǎn)稱DM6446)可以實(shí)現(xiàn)完整D1格式的H．264視頻壓縮。
本文論述了嵌入式視頻編碼器完整的設(shè)計(jì)方案，完成了一個(gè)基于DM6446的最小視頻編碼系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)。

1 總體設(shè)計(jì)及概述
系統(tǒng)包括電源部分、視頻輸入部分、存儲(chǔ)部分、接口部分。其主要資源包括：DM6446主處理器；2路CVBS標(biāo)準(zhǔn)模擬視頻輸入(TVP5150)；256 MB DDR2 SDRAM；64 MB NANDFlash存儲(chǔ)器；1路RS485串口(MAX485)；一路10 M／100M標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)接口(RTL8201)；1個(gè)USB2．0接口。視頻編碼器系統(tǒng)框圖如圖1所示。

系統(tǒng)主要由以下2部分組成：
1)視頻前端設(shè)計(jì)模擬視頻信號(hào)輸入到視頻解碼芯片TVP5150，TVP5150將解碼后的視頻數(shù)據(jù)輸入至DM6446的VPFE視頻端口，DM6446內(nèi)置DSP對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮。
2)網(wǎng)絡(luò)傳輸及控制部分設(shè)計(jì) DM6446內(nèi)部集成以太網(wǎng)媒體訪問控制器，外接以太網(wǎng)PHY后可以提供以太網(wǎng)傳輸通道。DM6446片內(nèi)ARM9微處理器將壓縮后數(shù)據(jù)打包并完成網(wǎng)絡(luò)傳輸。本部分有一路RS485串口，用來對(duì)外部設(shè)備進(jìn)行控制(云臺(tái)控制器等)。