TMS320DM642，作为德州仪器（TI）推出的高性能数字媒体处理器，特别适合于视频和图像处理任务。它的强大之处在于拥有高达4800MIPS的处理能力，这让实时H.264视频编码成为可能。H.264作为当前最高效的视频压缩标准，它比传统的H.263和MPEG-4标准在相同画质下，码流量减少了50%，非常适合带宽受限且波动性大的无线网络环境。
在硬件设计上，TMS320DM642集成了外部内存接口（EMIF），能够直接与SDRAM和FLASH存储器连接，确保了数据处理的高效和稳定。针对视频输入，DM642提供了三个视频端口，能够支持多种视频标准，如CCIR601、ITU-BT.656等，并且每个端口可以灵活配置以适应不同的输入需求。
为了采集视频信号，系统采用了SAA7113H视频解码器。它不仅支持多种视频格式，还具有低功耗的特点，通过I2C总线与DM642通信，简化了系统设计。视频输入后，经过SAA7113H的解码和格式转换，就可以送入DM642进行进一步的压缩处理。
在视频压缩过程中，H.264算法的复杂度远远高于其他压缩标准，这对处理器的性能提出了较高的要求。而DM642不仅能够满足这一要求，其高效的处理能力还使得系统能够在保证视频质量的同时，减少延迟，提高响应速度。
此外，系统的设计还考虑了视频数据的本地存储和网络传输两种需求。本地存储可以采用CF卡或硬盘，而网络传输则通过CDMA技术实现。这种设计使得系统既能够满足实时监控的需求，又能够实现数据的持久化保存。
考虑到无线视频监控系统在实际应用中，如公安、交通等领域的重要性，系统的稳定性、可靠性和实时性成为设计的关键。因此，除了核心的压缩和传输技术外，系统的低功耗设计、散热设计以及抗干扰能力也被充分考虑。
总而言之，基于TMS320DM642的嵌入式视频监控系统，通过采用高效的H.264视频压缩标准和CDMA网络传输技术，为无线视频监控领域带来了新的可能性。它不仅能够满足现有的监控需求，也为未来的技术发展奠定了坚实的基础。
摘 要： 选用TMS320DM642 作为系统CPU ，并采用最新视频编码标准H. 264 压缩算法， 实现基于CDMA 网络传输的无线视频监控和视频数据存储系统。文中详细地描述了系统组成、结构和功能， 对系统各个组成模块进行了详细分析和设计， 主要包括视音频输入、CDMA 传输串口、DE 及USB 通信等模块， 并针对DM642 高速CPU， 分析了系统设计中应注意的问题。
关键词： TMS320DM642; 嵌入式系统; 视频监控; CDMA
无线视频监控系统是公安、交通、水利等行业的重要装备， 目前无线视频传输设备主要采用微波方式， 其致命弱点是传输距离短， 有障碍物时传输距离大为减少， 多年来一直没有得到很好的解决。随着运营商在国内大部分地区推出GRPS 和CDMA1x公共无线数据网络， 通过公共无线数据网络传输视频已成为当今研究和应用的热点， 它能彻底解决微波方式的短距离问题。由于公共无线数据网络的带宽比较窄且不稳定， 采用编码效率不高的视频压缩算法（如H. 263、MPEG-4 等） ， 传输效果不理想， 无法满足大多数监控场合的要求。H. 264 是JVT制定的最新视频压缩标准 ， 比H. 263 和MPEG- 4 在同质量时码流可低50% ， 同时支持无线网络传输， 但其运算复杂度也是H.263 和MPEG- 4 的3-5倍， 因此一般的CPU 系统无法满足要求。TMS320DM642是TI最新推出的高性能数字媒体处理器， 指令最高可达4800MIPS， 可以满足实时H. 264 编码算法的要求。本文设计了基于TMS320DM642 的嵌入式系统， 采用H. 264 视频编码算法， 成功的开发了基于CDMA 传输的无线视频监控系统。
1 无线视频监控系统构成
1. 1 无线视频监控系统设计需求
本系统要求采用嵌入式视频发送终端， 对采集视频图像进行实时压缩并通过CDMA 网络发送， 接收端采用PC 机对接收视频数据进行解码并显示。对于嵌入式视频发送终端有如下需求：
①一路PAL/NTSC 标准模拟视频输入， 一路模拟音频输入; ②采用CDMA 接入方式将视频数据通过网络发送; ③采用CF卡或硬盘对视频进行本地存储; ④发送图像和保存图像的尺寸和帧率等参数可调; ⑤可通过无线网络进行远程控制， 并且要求低功耗。
1. 2 系统的总体设计
由于CDMA无线网络带宽窄、带宽波动大， 因此系统中采用H. 264作为视频压缩算法。同时本地存储与CDMA 发送视频在图像尺寸和帧率上不同，需要采用两个编码结构分别进行编码。图1 显示了本系统的总体结构框图， 系统主要包括DM642CPU、视频输入、音频输入/输出、硬盘接口、串口和U SB 通信（USB2. 0） 等主要功能模块，此外还包括实时时钟（RTC ）、显示和I/O 接口（LCD&I/O ）、SDRAM、FLASH 和电源（POWER ）模块。下面将详细地对各个功能模块进行一一分析和设计。
图1 视频发送终端系统框图
2 无线视频监控系统硬件设计
2. 1 TMS320DM642 简介
TMS320DM642是TI 推出的针对多媒体处理领域应用的高性能数字媒体处理器。该处理器是专门为视频与影像市场量身定制的， 特别适用于VoIP 视频、视频点播（VOD ）、多信道数字视频摄录像应用以及高品质视频编码与解码解决方案。DM642 处理器内部集成了TMS320C64X 的DSP内核， 在600MHz 运行速度下， 指令可达4800MIPS， 由于其强大的运算能力， 可以实现实时的H. 264 编解码算法。
DM642 内部集成了外部内存接口（EMIF） 控制单元， 通过20 根地址线和64 位数据总线可直接与外部的SDRAM、FLASH进行连接。本系统中由于采用100MHz 的SDRAM ， 考虑到信号完整性，SDRAM 直接与DM642 连接， 而FLA SH 通过总线加以驱动后加以连接。
2. 2 视频输入模块
DM642 具有三个视频端口， 支持多种分辨率和标准， 如CCIR601、ITU- BT. 656、BT. 1120 等， 每个端口为20bit 位宽， 可以被灵活的配置为一个20/16bit 或两个10/8bit 通道。同时， 每个端口都可配置为视频输入或视频输出。本系统中采用VP0与SAA7113H 相连进行视频输入采集。
SAA7113H 为9bit 视频解码器， 其内部有由视频源选择、反混叠滤波器和ADC 组成的两通道模拟预处理电路、增益控制、时钟发生电路（CGC）、多标准数字解码器、亮度饱和度控制电路等组成。它支持PAL、NATSC 等多种视频输入格式， 输出支持标准的ITU. 656 YUV 4∶2∶2 8bit 格式， 通过I2C 总线进行控制， 只需一个24. 576MHz外部晶振， 采用3. 3V电源、具有小于0. 5W 的功耗。SAA 7113H 与DM642 接口见图2。
图2 SAA7113H与DM642 接口
