基于DSP/ARM的網絡硬盤的視頻監控設計

隨著人們生活水平的提高和對工作、生活環境中安全防衛需求的增長，視頻監控系統近年來得到了迅速的發展。傳統的基于PC 機的視頻監控系統多存在著諸如安裝攜帶不便、不能在惡劣環境下使用等一些缺點，這就亟待一種全新的視頻監控系統的出現。隨著近年來超大規模集成電路和嵌入式軟硬件技術的迅猛發展，特別是DSP、PowerPC 等嵌入式芯片的出現，將嵌入式處理器應用到視頻監控系統中不僅克服了上述基于PC 機系統的一些缺點，而且其強大的功能加上豐富的外設接口和高度的可編程性使得視頻監控的硬件和軟件都更容易實現。正是由于越來越高的性價比加上體積小、成本低等獨特優勢，使得嵌入式芯片在視頻監控領域也漸漸擁有了一席之地。

1 系統概述

本方案采用DSP+ARM 的雙核結構，采用H.264標準作為視頻壓縮標準，采用開放性的uclinux 操作系統。其中DSP 芯片采用TI 公司的DM642,主要用來進行圖像處理，ARM 芯片采用S3C2510 進行操作控制。本方案中服務器不僅要采集、處理視頻，還要進行控制，如通過云臺的控制對監控圖像的視場、方位進行改換等。雖然DM642 具有較高的性能和豐富的接口，但要讓DSP 完成上述全部功能，就顯得力不從心了，系統的實時性和圖像質量將難免受到損傷。

引入ARM 主機則可從根本上解決這些問題。ARM 是32 位CPU,功能強大，可以構建適于網絡傳輸的操作系統。

2 系統設計

2.1 總體設計

網絡硬盤錄像機的硬件體系包含以下幾個處理單元：視音頻采樣、視音頻壓縮處理模塊、視音頻預覽模塊、視音頻回放模塊、記錄模塊、網絡模塊、報警輸入輸出模塊、人機界面模塊等，以下是網絡硬盤錄像機的結構示意圖，其中包含了壓縮模塊、預覽模塊、硬盤控制器及主控模塊，各模塊之間的數據通過PCI內部總線進行傳輸。

圖1 系統結構示意圖

采樣的視音頻數據由壓縮模塊進行處理，處理后的視音頻數據供預覽、錄像或通過網絡傳輸，視音頻處理的核心部件為數字信號處理器(DSP)。系統資源的管理與調度由主控模塊完成，其核心部件為ARM 芯片。