【Word版本下載可任意編輯】嵌入式視頻監控系統在IPv6環境下的應用分析國內外市場上主要推出的是數字控制的模擬視頻監控和數字視頻監控兩類產品.前者的技術發展已經非常成熟，產品性能穩定，在實際工程中得到了廣泛應用。后者是新近崛起的以計算機技術及圖像視頻壓縮技術為的新型視頻監控系統，該系統在解決模擬視頻監控系統的部分弊端的根底上迅速崛起。在互聯網的普遍推廣和網絡帶寬逐漸提高的背景下，視頻監控技術飛速發展，出現了集多媒體技術、網絡通信技術、嵌入式技術于一體的嵌入式網絡視頻監控系統。

目前國內嵌入式視頻監控系統的研究有了很大的發展，但是國內對嵌入式無線視頻監控系統的研究還比較少。嵌入式視頻監視系統的實現方式一般有兩種：ARM+通用DSP和ARM+專用視頻處理芯片.考慮到基于DSP的解決方案成本太高、開發難度大等特點，本文采用了成本低、開發周期短的第二種方案。

1系統構造設計

本系統的主要芯片之間通過I2C總線相連接，這樣設計不僅方便各主要芯片之間的通信。SAA7113H采集AV端子（CompositeVideo）的視頻信號處理成ITU656格式的數據送到GO7007SB，MSM7716采集來自麥克風的音頻信號處理成PCM格式數據送到GO7007SB，GO7007SB將采集到的音視頻數據開展壓縮，壓縮后的數據流經過HPI（HostParallelInterface）接口傳輸到ARM微處理器S3C2410，S3C2410將壓縮數據發送給以太網接口運用IPv6協議傳輸到網絡。系統的構造圖如圖1所示。

2視頻采集模塊設計

視頻采集由SAA7113完成。SAA7113是Philips公司生產的視頻捕獲芯片，該芯片主要完成模擬視頻信號的數字采樣，將模擬彩色視頻信號轉換成符合ITU656標準輸出格式的數字視頻信號，前端輸入的視頻信號可以是PAL制式、NTSC制式或者SECAM制式。它不僅能夠實現輸入信號的幅度鉗位和靜態、動態增益自動調整，而且還包含一個可編程的亮度、比照度、飽和度和色度控制器，可實時地調整采集到的數字圖像參數。片外只需提供一個24.576MHz的晶振，片內時鐘發生器自動產生內部電路所需的工作頻率。SAA7113在GO7007SB的I2C總線時序的控制下，將采集到的ITU656YUV4:2:2格式的數字圖像數據通過視頻輸入接口傳送到GO7007SB。該接口是一個10位的并行輸入接口，接口時鐘由像素時鐘（PCLK）提供。當視頻源是8位時，應該連接到10位PDATA總線的高8位上，此時，低2位可以連接到高電平或低電平。的PCLK時鐘頻率為27MHz。本設計中的模擬視頻輸入端提供了兩種輸入接口，即復合視頻信號接口和S端子視頻信號輸入接口，以適應不同視頻輸入場合的需要。

SAA7113H輸出的同步信號包括LLC、RTS0、RTS1。LLC是行鎖定系統時鐘輸出，與PCLK相連，取PCLK的值，即27MHz，用來同步數據采集，使得1個LLC周期輸出1bit的圖像數據。在圖像數據有效時，其上升沿反相后作為幀存儲器的WE#信號。RTS0、RTS1的功能是通過編程設置SAA7113H功能存放器確定的。RTS0被設置為水平輸出與HREF連接的參考信號（行有效信號）。RTS0高電平時表示采集一行有效像素，低電平時表示場消隱信號。RTS1被設置為垂直輸出參考信號和奇偶場信號，與VREF連接。RTS1高電平時表示采集奇場圖像所需要的有效數據，在RTS1上升沿時，開始采集奇場圖像數據，同時它也被用來作為幀圖像開始的信號；RTS1低電平時表示采集偶場中所需要的圖像數據，在RTS1下降沿時，開始采集偶場圖像數據。

3音頻采集模塊設計

音頻信號采集利用PCM1800完成。PCM1800是TI公司所屬的BURR-BROWN公司生產的立體聲音頻采集芯片，用＋5V電源供電，信噪比為95dB，動態范圍為95dB，其內部嵌有高通濾波器，具有PCM音頻接口和4種數據格式，分為主控和受控兩種模式，采樣精度可達20bit，支持的采樣頻率有32KHz、44.1KHz和48KHz，還支持多種數據串行輸出模式，包括I2S串行總線模式。本設計中將PCM1800設置為從模式，即其系統時鐘由GO7007SB的音頻系統時鐘輸出SYSCLK提供。若將PCM1800的FMTO和FMT1兩腳接低電平，可設置其輸出數據為20位的I2S格式。

該芯片主要完成立體聲的音頻信號的采樣，將模擬立體聲音頻信號轉換成標準的符合I2S總線標準格式的數字音頻信號，數字音頻信號再從音頻輸入接口輸入到GO7007SB。GO7007SB支持ADPCM編碼，允許1：4音頻壓縮，為A/V同步產生音頻采樣計數和音頻標簽。音頻數據輸入字長范圍為16位～24位，但僅高16位被采樣并從USB或HPI接口輸出。

4音視頻壓縮模塊設計

GO7007SB是單片多式視頻壓縮芯片，它使用復合算法將原視頻數據緩沖并壓縮成視頻流，輸出視頻流形式為MPEG-1、MPEG-2、MPEG-4或H.263。

時鐘系統視為帶有適用低電平的MPLL_BP和UPLL_BP引腳的內部PLL模式設計。主時鐘由芯片振蕩器和PLL產生。MCLK頻率是96MHz。在這種情況下，MXI和MXO之間需要一個外部R-C-Crystaltank，如圖3所示。

MT48LC2M32B2是64MBSDRAM（512K×32×4backs），被用作外部數據緩沖器。為了改良SDRAM的時鐘定時功能，GO7007SB為SDRAM提供SDRAM信號以及時鐘信號。該時鐘被設計為SDRAM_CLK.。SDRAM_CLK引腳驅動SDRAM裝置并為SDRAM_CLK_LB引腳提供反應。在讀取周期中，反應時鐘獲得SDRAM數據。無需任何復雜的PCB設計SDRAM數據可以符合96MHz的設計時間。SDRAM時鐘的設計如圖4所示。

2KBEEPROM用于存儲裝置的啟動設置，由I2C控制器開展控制。所以用戶可以將定制的描述符ID、接口和端點設置存儲在芯片上。另外，它還能存儲定制內部存放設置、啟動碼以及自動固件。

音頻接口在主機模式下運作，一個簡單的時鐘生成器通過MXAUD參照主時鐘24.576MHz生成樣本速率，而位時鐘與合成信號也通過MXAUD生成。

HPI接口用于連接微處理器，運行啟動，控制數據，而壓縮流也通過HPI接口。如果發生不可逆轉的錯誤，XRISC或微處理器可以凍結前端模塊并啟動調試模式。然后外部主機就可以運用調試模式進入GO7007SB內部。

HPI接口被設計為異步模式，異步模式也是缺省的模式，可通過HPI_SYNC引腳以及以啟動EEPROM設置的16位數據總線開展設置。

5網絡傳輸模塊設計

AX88796的CPU兩個輸入引腳用來設置與不同CPU總線連接時AX88796的工作模式，本系統設其為X86模式，即CPU0接3.3V電壓，CPU1接地。由ARM的4個GPIO口引腳分別與AX88796的CS#、WR#、RD#和BHE#相連，完成對AX88796的控制功能。AX88796的地址總線SA和數據總線SD分別與CPU的地址/數據總線相連。

需要特別注意的一個引腳是PLL電源引腳（78腳），按照手冊上說這個引腳必須要與其他的電源隔離，本設計一開始使用一個磁珠隔離，結果在后面調試時ping通率很小，使用10μH的電感再加一個104電容接地的方式后，大數據包完全可以ping通。

編寫IPv6視頻組播發送和接收函數部分，以供視頻監視終端和客戶端上位機應用程序調用。在編寫函數時，可參照視頻傳輸流的IPv4組播發送和接收，并且可以添加傳輸數據的加密解密模塊。IPv6組播發送的真正實現是IPv6_multicast_send（）函數，它主要是通過調用3個子函數：JoinMulticast（參加組播組）、LeaveMulticast（離開組播組）和Send（發送數據）來實現的。組播數據的接收是由IPv6_multicast_rev（）函數實現的，接收到的數據存放在緩沖區中，等待進一步處理。在IPv6_multicast_rev（）函數中，創立一個接收網絡數據Socket并將其參加到指定的組播組中，開始接收組播數據。

通過接收組播數據函數Intrevdata（char*buffer，intlen）接收組播數據，并將接收到的視頻數據存放在數據緩沖區中，提取視頻數據***，判定如果是一幀數據中的一幀，則對此幀開展解壓處理并顯示出來。

6ARM與GO7007之間的通信設計

S3C2410和GO7