基于TI達芬奇技術的高速網絡攝像機設計方案

　　本系統采用TI公司出品的TSB43EA42作為以太網收發器。TSB43EA42支持10 MB/100 MB基帶傳輸，提供與MAC層相接的MII接口。它與DM3 65通信的主要引腳有：發送、接收數據線、時鐘、使能信號、錯誤指示、管理數據接口、控制/指示引腳等。EMAC控制模塊內部集成了8 kB的RAM，主要功能使存放緩沖描述符和以太網數據包。MDIO模塊則主要通過兩線接口完成對物理層芯片的配置，工作狀態檢測等工作。

　　串口模塊采用TI公司的MAX322ICPW，主要用來負責開發板與計算機之間的通信。通過超級終端，完成Linux內核的下載以及相關參數的設置，完成系統的開發以及調試。存儲模塊包括了2個擴展存儲接口EMIF和2個MMC/SD卡接口。前者包括DDR控制器和異步擴展存儲接口AEMIF分別用于擴展連接對DDR存儲器和Flash存儲器;后者實現了2個SD卡存儲器的擴展連接。

　　電源模塊采用了TI公司的TPS65023作為電源管理芯片。該芯片包括3個DC/DC轉換器以及2個200mA線性穩壓器LDO。每路LDO由TMS320DM3 65通過I2C與之通信，實現各路輸出電源電壓的控制，為內核存儲器和I/O接口提供1.3，1.8，3.3 V的工作電壓;也可通過5 V穩壓器直流供電，通過DC/DC轉換器提供1.3，1.8，3.3 V供電。

　　4 系統軟件設計

　　系統的視頻采集模塊負責從攝像頭中讀取視頻流數據，讀出的圖像數據交由壓縮模塊處理。攝像頭驅動程序加載完成后為了進行視頻采集必須加入Video4Linux模塊，從而可以通過Video4Linux模塊提供的編程接口從攝像頭設備中獲取圖像幀?；赩4L的視頻采集流程圖如圖6所示。

　　本系統采用RTP實時傳輸協議以及RTCP實時傳輸控制協議作為視頻傳輸的協議。RTP在多點傳送或單點傳送的網絡服務上，提供端對端的網絡傳輸功能，適合應用程序傳輸實時數據，如：音頻、視頻或者仿真數據。RTP由于沒有為實時服務提供資源預留功能，所以不能保證QoS(服務質量)。RTCP作為一種控制協議，通過擴展可以升級為大型的多點傳送網絡，并提供最小限度的控制和鑒別功能。在RTP會話期間，各參與者周期性的傳送RTCP包，RTCP包中含有已發送的數據包的數據、丟失的數據包的數量等統計資料，因此服務器可以利用這些信息動態的改變傳輸速率，甚至改變有效載荷類型。RTP和RTCP配合使用，他們能以有效地反饋和量小的開銷使傳輸效率最佳化，RTCP利用主要的兩種控制包SR和RR反饋的信息如數據包丟失比，數據包丟失率，吞吐量和吞吐率，數據包到達時延抖動和往返傳播時延等來調節實時傳輸，并調整系統的打包格式，發包速率來保證流暢地傳輸數據和清晰的播放視頻，因此特別適合傳送網上的實時數據。

　　JRTPLIB作為一個RTP協議的庫，用來開發多媒體的應用十分方便。通過JRTPLIB庫發送或接收RTP數據，而不用考慮SSRC的沖突、調度，連RTCP的數據也不需要用戶來發送。用戶只需要使用相應的類來發送和接收媒體數據。下面介紹RTP相關代碼的具體實現。

　　在使用JRTPLIB傳輸多媒體數據之前，首先應該創建一個RTPSession類的一個對象來標識此次會話。然后通過RTPSession實例的create()方法來對其進行初始化操作。在create()時，需要兩個參數sessparams和transparams，分別為RTPSessionParams和RTPUDPv4Trans mission Params的實例。在create()成功以后，需要設置目標地址、凈荷類型、時間戳增量等信息。在RTP會話建立起來以后，我們就可以進行媒體數據的傳輸。傳輸凈荷數據的方法很簡單，只需要調用RTPSession實例的SendPacker()方法就可以了。同時為了適應在網上的傳輸，還需對凈荷數據進行分割。為了方便的使用，我們需進一步的封裝。對于RTP分組的接收部分，由于給出的是拆分了的數據幀，我們需要組合成完整的數據幀。這里需要注意的是由于本攝像機采用的H.264解碼算法，所以分流式接收方式以及RTP分組接收方式兩種模式，對于流式傳輸，有的組合成完整的數據幀的步驟放在了H.264的NAL層。但對有些音頻和JPEG等應用，還是需要進行組裝過程的。

　　5 結束語

　　實現了基于達芬奇技術TMS320DM365的高速網絡攝像機系統。該系統采用了最新的