摘要：采用兩片TI公司的專用視頻處理芯片TMS320DM642設計了一種多路視頻監控系統。其中，DSP1與視頻采集芯片SAA7113共同完成多路視頻的采集，并拼接成一路視頻圖像輸出；DSP2完成對DSP1輸出圖像的采集、壓縮和視頻傳輸。該方案結構靈活、拓展性強，可以實現4路視頻的實時采集與傳送。
引言
在鋼鐵冶煉加工等高溫高危行業中，有許多場合不適合工人長時間在現場監控設備運行，因此需要在現場建立隔離工作室，利用視頻監控系統將現場的實時視頻采集和傳輸至工作室中。為了實現全方位的設備監控，往往需要多路視頻監控系統，本文針對實際情況，采用TI公司的專用視頻處理芯片TMS320DM642構建單板多路視頻監控系統。該系統連接簡單、方便，設備成本低，可以廣泛應用于現場監控系統中。
1 核心處理器選擇
視頻系統通常包括視頻信號的采集、處理和輸出。其中最核心的部分是處理部分。對于4路720×576標清格式的PAL制式視頻采集系統及1路720×576標清格式的PAL制式視頻輸出，系統輸入的數據量為：
(720×576)×4×16 bit×25Hz≈79．1 MB/s
輸出數據量為：
(720×576)×16 bit×25 Hz≈19．8 MB/s
處理如此巨大的數據量成為多路視頻監控系統的最大瓶頸。這要求DSP有足夠出色的外部接口能力和較高的內核時鐘，使用高速的緩沖設備和高速的存儲器，并采用各種技術完成超大量視頻數據的采集和處理。
TMS320DM642(簡稱DM642)是TI公司推出的專用視頻處理芯片。其基于C64X內核，采用VLIW(超長指令字)結構和二級緩存結構；最高主頻時鐘達720 MHz，擁有豐富的外設接口：擁有3個可配置視頻口，可實現與視頻輸入/輸出的無縫連接；擁有64路可配置EDMA，可以靈活地實現數據的搬移操作；具有64位外部存儲器接口(EMIFA)，可以連接同步或者異步的存儲器和外設；擁有I2C總線接口，可實現對外部編解碼芯片的配置。
DM642擁有3個可配置的視頻口外設(VP0，VP1，VP2)。每個視頻口具有兩個通道，每個通道都可以實現與通用視頻編碼器和解碼器無縫鏈接，支持CCIR-601、ITU-BT．656、BT．1120等視頻標準。這樣每個DSP可以配置2個視頻用于視頻采集(即同時采集4個通道)，另一個視頻口用于輸出顯示。另外，DM642還擁有一個10/100M以太網接口，可以實現與外部網絡的連接。因此，采用DM642作為主處理芯片來實現視頻的采集、壓縮與傳輸等功能。考慮到系統不僅需要采集多路標清PAL制式視頻，還需要進行H．264壓縮編碼，很難利用單DSP系統來達到實時性要求，因此采用了雙DSP系統。其中一個DSP負責采集與拼接，另一個DSP負責視頻壓縮與傳送。
2 系統總體設計
系統采用DM642為系統核心芯片，利用DM642的視頻口互連技術實現DSP間的通信。在視頻采集端，由DSP1和4個SAA7113構成4路視頻采集系統，DSP1的視頻輸出口接DSP2的視頻采集輸入口。DSP2在系統中主要實現H.264壓縮編碼功能，壓縮后的數據通過網絡接口送至總監控室；另外，DSP2的視頻口2外接視頻編碼芯片，完成模擬CVBS及RGB格式視頻數據的輸出。系統結構框圖如圖1所示。
