双DSP的多路视频监控系统设计

　　引言

　　在钢铁冶炼加工等高温高危行业中，有许多场合不适合工人长时间在现场监控设备运行，因此需要在现场建立隔离工作室，利用视频监控系统将现场的实时视频采集和传输至工作室中。为了实现全方位的设备监控，往往需要多路视频监控系统，本文针对实际情况，采用TI公司的专用视频处理芯片TMS320DM642构建单板多路视频监控系统。该系统连接简单、方便，设备成本低，可以广泛应用于现场监控系统中。

　　1 核心处理器选择

　　视频系统通常包括视频信号的采集、处理和输出。其中最核心的部分是处理部分。对于4路720×576标清格式的PAL制式视频采集系统及1路720×576标清格式的PAL制式视频输出，系统输入的数据量为：

　　(720×576)×4×16 bit×25Hz≈79.1 MB/s

　　输出数据量为：

　　(720×576)×16 bit×25 Hz≈19.8 MB/s

　　处理如此巨大的数据量成为多路视频监控系统的最大瓶颈。这要求DSP有足够出色的外部接口能力和较高的内核时钟，使用高速的缓冲设备和高速的存储器，并采用各种技术完成超大量视频数据的采集和处理。

　　TMS320DM642(简称DM642)是TI公司推出的专用视频处理芯片。其基于C64X内核，采用VLIW(超长指令字)结构和二级缓存结构;最高主频时钟达720 MHz，拥有丰富的外设接口：拥有3个可配置视频口，可实现与视频输入/输出的无缝连接;拥有64路可配置EDMA，可以灵活地实现数据的搬移操作;具有64位外部存储器接口(EMIFA)，可以连接同步或者异步的存储器和外设;拥有I2C总线接口，可实现对外部编解码芯片的配置。

　　DM642拥有3个可配置的视频口外设(VP0，VP1，VP2)。每个视频口具有两个通道，每个通道都可以实现与通用视频编码器和解码器无缝链接，支持CCIR-601、ITU-BT.656、BT.1120等视频标准。这样每个DSP可以配置2个视频用于视频采集(即同时采集4个通道)，另一个视频

　　口用于输出显示。另外，DM642还拥有一个10/100M以太网接口，可以实现与外部网络的连接。因此，采用DM642作为主处理芯片来实现视频的采集、压缩与传输等功能。考虑到系统不仅需要采集多路标清PAL制式视频，还需要进行H.264压缩编码，很难利用单DSP系统来达到实时性要求，因此采用了双DSP系统。其中一个DSP负责采集与拼接，另一个DSP负责视频压缩与传送。

　　2 系统总体设计

　　系统采用DM642为系统核心芯片，利用DM642的视频口互连技术实现DSP间的通信。在视频采集端，由DSP1和4个SAA7113构成4路视频采集系统，DSP1的视频输出口接DSP2的视频采集输入口。DSP2在系统中主要实现H.264压缩编码功能，压缩后的数据通过网络接口送至总监控室;另外，DSP2的视频口2外接视频编码芯片，完成模拟CVBS及RGB格式视频数据的输出。系统结构框图如图1所示。