基于DM6446的視頻編碼器的硬件設計

摘要：設計了一套基于TMS320DM6446的視頻壓縮系統。主芯片采用TI公司的TMS320DM6446，模擬視頻信號送入解碼器TVP5150后，解碼為符合ITU-R BT．656標準的數字視頻信號，BT．656數字視頻信號被送往TMS320DM6446，TMS320DM6446內嵌DSP實現視頻信號的H．264壓縮，內嵌ARM對壓縮后數據進行打包并進行網絡傳輸。實踐證明，該編碼方案很好地完成了數據壓縮及傳輸，當碼率為372 kb／s時，PSNR為39．18 dB(使用NEWS序列)，符合設計要求。
關鍵詞：視頻壓縮；嵌入式；DM6446；硬件設計

隨著多媒體技術的發展，視頻監控系統被廣泛地應用于道路交通、電力系統、銀行、賓館、商場、小區、機場等領域的安全監控。TMS3 20DM6446芯片是達芬奇(DaVinei)技術的杰出代表，TMS320DM6446由TMS320C64x+DSP內核、ARM926EJ-S內核、視頻處理子系統(VPSS)、系統控制、電源管理、外部存儲器接口、外圍控制模塊等功能模塊組成，單顆TMS320DM6446(以下簡稱DM6446)可以實現完整D1格式的H．264視頻壓縮。
本文論述了嵌入式視頻編碼器完整的設計方案，完成了一個基于DM6446的最小視頻編碼系統的硬件設計。

1 總體設計及概述
系統包括電源部分、視頻輸入部分、存儲部分、接口部分。其主要資源包括：DM6446主處理器；2路CVBS標準模擬視頻輸入(TVP5150)；256 MB DDR2 SDRAM；64 MB NANDFlash存儲器；1路RS485串口(MAX485)；一路10 M／100M標準以太網接口(RTL8201)；1個USB2．0接口。視頻編碼器系統框圖如圖1所示。

系統主要由以下2部分組成：
1)視頻前端設計模擬視頻信號輸入到視頻解碼芯片TVP5150，TVP5150將解碼后的視頻數據輸入至DM6446的VPFE視頻端口，DM6446內置DSP對輸入數據進行壓縮。
2)網絡傳輸及控制部分設計 DM6446內部集成以太網媒體訪問控制器，外接以太網PHY后可以提供以太網傳輸通道。DM6446片內ARM9微處理器將壓縮后數據打包并完成網絡傳輸。本部分有一路RS485串口，用來對外部設備進行控制(云臺控制器等)。