Top 8： 基于ML86500的網(wǎng)絡(luò)攝像機方案設(shè)計

　　1 引 言

　　近年來，隨著數(shù)字圖像處理技術(shù)、多媒體技術(shù)、嵌入式系統(tǒng)軟硬件技術(shù)的高速發(fā)展以及寬帶網(wǎng)絡(luò)的不斷普及，視頻監(jiān)控已逐漸走近了人們的生活。與傳統(tǒng)的模擬監(jiān)控相比，IP視頻監(jiān)控克服了模擬閉路電視監(jiān)控的局限性：首先，數(shù)字化視頻可以在計算機網(wǎng)絡(luò) （局域網(wǎng)或廣域網(wǎng)）上傳輸圖像數(shù)據(jù)，基本上不受距離限制，信號不易受干擾，可大幅度提高圖像品質(zhì)和穩(wěn)定性；其次，數(shù)字視頻利用現(xiàn)有的計算機互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，無須重復(fù)布線，安裝方便靈活；最后，數(shù)字化存儲成為可能，經(jīng)過壓縮的視頻數(shù)據(jù)可直接存儲，查詢簡便快捷。

　　目前，網(wǎng)絡(luò)攝像機方案多數(shù)采用了CPU+DSP的組合，CPU完成控制、通訊等功能，而DSP則主要完成音頻、視頻信號的編碼處理，但此類方案一般成本較高。本文設(shè)計的基于ML86500的網(wǎng)絡(luò)攝像機方案具有高壓縮率、低帶寬占用、高圖像質(zhì)量以及低成本等優(yōu)勢。

　　2 系統(tǒng)硬件設(shè)計

　　2.1 硬件總體方案

　　網(wǎng)絡(luò)攝像機硬件總體方案如圖1所示。

　　網(wǎng)絡(luò)攝像機的基本原理為：CCD傳感器將光線轉(zhuǎn)變成電荷，并輸出CVBS模擬視頻信號給視頻解碼芯片（TW9910）；視頻解碼芯片將CVBS 模擬視頻信號模數(shù)轉(zhuǎn)換（A／D）成YUV 4：2：2格式的數(shù)字信號，并輸出給視頻編碼芯片——ML86500；ML86500對視頻信息進行編碼壓縮處理，生成MPEG4數(shù)據(jù)流；MPEG4數(shù)據(jù)流經(jīng)RTP協(xié)議封裝經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到遠程客戶機（PC），遠程客戶機解碼還原視頻信息進行播放。

　　2.2 MPEG4實時編碼器電路

　　ML86500是OKI公司開發(fā)的實時MPEG4圖像壓縮（編碼）處理單芯片產(chǎn)品，該芯片靈活運用了OKI獨創(chuàng)算法及專用加速器，低成本實現(xiàn)了高畫質(zhì)，其設(shè)計目標(biāo)就是面向監(jiān)視攝像機、網(wǎng)絡(luò)攝像機等圖像監(jiān)控設(shè)備。因此本網(wǎng)絡(luò)攝像機方案中的視頻編碼芯片選用ML86500。

　　ML86500內(nèi)部的原理見圖2。

　　ML86500主要技術(shù)指標(biāo)：

　　視頻編碼方式：MPEG4 SP／ASP；

　　支持的視頻方式：NTSC@29.97 f／s，PAL@25 f／s，VGA，QVGA；

　　數(shù)據(jù)格式：亮度信號8 b、色度信號8 b（4：2：2）；

　　支持隔行掃描視頻（NTSC／PAL）；

　　變換輸入幀率；

　　碼流編碼模式：CBR／VBR；

　　外部SDRAM接口；

　　通用8／16位主機CPU接口；

　　電源電壓：3.3 V±0.3 V（IO），1.5 V±0.15 V（CORE，PLL）；

　　封裝：144管腳塑料LQFP。

　　ML86500的實時編碼器電路參見圖3。

　　ML86500的內(nèi)棱使用1.5 V電源供電，PLL電路亦使用1.5 V電源供電，考慮到PLL電路可能會干擾內(nèi)核電路，因此PLL電路通過一個π型低通濾波器供電，消除高頻于擾。

　　ML86500使用27 MHz有源晶振作為時鐘，考慮到防止27 MHz有源晶振對系統(tǒng)電源產(chǎn)生干擾，為27 MHz有源晶振的電源供電設(shè)計了π型低通濾波器。

　　ML86500需要外接一塊32 b數(shù)據(jù)總線寬度的SDRAM作為數(shù)據(jù)緩存。

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　　系統(tǒng)軟件設(shè)計【略】

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