基于ML86500的网络摄像机方案设计

1、基于ml86500的网络摄像机方案设计1 引 言近年来，随着数字图像处理技术、多媒体技术、系统软硬件技术的高速进展以及宽带网络的不断普及，已逐渐走近了人们的生活。与传统的模拟监控相比，ip视频监控克服了模拟闭路电视监控的局限性：首先，数字化视频可以在计算机网络(局域网或广域网)上传输图像数据，基本上不受距离限制，信号不易受干扰，可大幅度提高图像品质和稳定性；第二，数字视频利用现有的计算机互联网络，无须重复布线，安装便利灵便；最后，数字化存储成为可能，经过压缩的视频数据可挺直存储，查询简便快捷。目前，网络摄像机计划多数采纳了cpu+的组合，cpu完成控制、通讯等功能，而dsp则主要完成音频、视频

2、信号的编码处理，但此类计划普通成本较高。本文设计的基于ml86500的网络摄像机计划具有高压缩率、低带宽占用、高图像质量以及低成本等优势。2 系统硬件设计2.1 硬件总体计划网络摄像机硬件总体计划1所示。网络摄像机的基本原理为：ccd将光芒改变成电荷，并输出cvbs模拟视频信号给视频解码芯片(tw9910)；视频解码芯片将cvbs模拟视频信号模数转换(ad)成yuv 4：2：2格式的数字信号，并输出给视频编码芯片ml86500；ml86500对视频信息举行编码压缩处理，生成mpeg4数据流；mpeg4数据流经rtp协议封装经过网络发送到远程客户机(pc)，远程客户机解码还原视频信息举行播放。2

3、.2 mpeg4实时ml86500是oki公司开发的实时mpeg4图像压缩(编码)处理单芯片产品，该芯片灵便运用了oki独创算法及专用加速器，低成本实现了高画质，其设计目标就是面对监视摄像机、网络摄像机等图像监控设备。因此本网络摄像机计划中的视频编码芯片选用ml86500。ml86500内部的原理见图2。ml86500主要技术指标：视频编码方式：mpeg4 spasp；支持的视频方式： fs，pal25 fs，vga，qvga；数据格式：亮度信号8 b、色度信号8 b(4：2：2)；支持隔行扫描视频(ntscpal)；变换输入帧率；码流编码模式：cbrvbr；外部sdram接口；通用816位主

4、机cpu接口；电源：3.3 v0.3 v(io)，1.5 v0.15 v(core，pll)；封装：144管脚塑料lqfp。ml86500的实时编码器电路参见图3。ml86500的内棱用法1.5 v电源供电，pll电路亦用法1.5 v电源供电，考虑到pll电路可能会干扰内核电路，因此pll电路通过一个型低通供电，消退高频于扰。ml86500用法27 mhz有源晶振奋为时钟，考虑到防止27 mhz有源晶振对系统电源产生干扰，为27 mhz有源晶振的电源供电设计了型。ml86500需要外接一块32 b数据宽度的sdram作为数据缓存。3 系统软件设计3.1 软件总体计划软件总体计划参见图4。在本软

5、件总体设计计划中，采纳了分层模块化设计，各层之间是一种弱耦合关系，这样各功能模块自立，便于开发和维护，该系统具有良好的移植性。rtos操作系统与应用程序之间增强free os api层，削减了操作系统变更时软件移植的工作量。tcpip协议栈为双协议栈，不仅支持现有的ipv4协议，而且能够支持下一代的互联网协议ipv6；提供http server功能，用户可能通过ie拜访ip-camera，举行媒体播放、查看和设置参数；提供ftp功能，便于用户传输文件，举行程序升级；提供sntp功能，保证ip-camera的时光能与标及时间服务器同步；提供ddns功能，能够让用户通过动态域名方式拜访ip-cam

6、era；提供sip功能，使得ip-camera能够与sip电话通信，使得视频监控越发便捷灵便；媒体数据传输采纳rtp协议，保证图像的实时性；文件系统支持fat16和fat32格式。3.2 mpeg4编码开头及停止流程mpeg4编码开头的主要作用是根据设定的参数初始化视频解码芯片、视频编码芯片，开头视频编码，同时创建mpeg4 task，用于读取视频数据流，发送数据。mpeg4编码停止的主要作用是停止视频解码芯片、视频编码芯片工作，停止mpeg4 task。mpeg4编码开头及停止流程图5所示。mpeg4 task主要用于读取视频数据流，发送数据，其主要流程图6所示。mpeg4 task运行后，将等待信号量，将自己挂起。当ml86500产生一帧数据时，会产生中断，在中断服务程序中会发送信号给mpeg4 task，mpeg4 task重新运行，并且读取mpeg4视频数据流，然后用法rtp协议通过网络发送数据给客户端(pc)。4 结 语本计划已经过实际测试，能够支持palntsc制式的视频信号输入，支持d1(n制720*480p制720*576)、vga(640*480)、qvga