节能视频监控终端系统设计的四个步骤

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视频监控系统节能是电子系统必须考虑的一个重要参数，对一个少有人出入的场合，采用不间断的实时监控不仅没有必要，也会浪费很多的电能。在没有人进入监控区域时，监控终端处于低能耗的休眠状态；当红外传感器检测到有人进入监控区域时，终端被唤醒并开始摄像，同时将处理后的视频信号经过网络传输到监控中心，为中心值班人员提供判断依据。对于出入人员较少的场合，利用该监控终端可以有效减少系统能耗，减少传输、保存的数据量，而且不会错过监控对象。
    1、 中央处理器的选择
    由于终端要处理的数据量大，实时性强，所以采用多媒体处理芯片TMS320DM642(以下简称为DM642)。芯片是TI公司C6000系列DSP中较新的32位定点DSP，工作频率由内部倍频器设置，可以达500 MHz、600 MHz或720 MHz，每秒可执行指令数4 000、4 800、5 760 MIPS。DM642采用TI公司第2代增强型超长指令集，它的EMIFA接口数据总线宽度为64位，最高存取频率133 MHz，可直接与大容量、低成本的SDRAM芯片无缝连接。DM642带有３个双通道(A，Ｂ两通道)数字视频口，可同时处理多路数字视频流。DM642拥有I2C接口，可以与外部I2C设备通信，用来配置外部I2C设备的寄存器，DM642的网口(EMAC接口)、PCI口和HPI口共享引脚。因其处理性能强，外围接口多而灵活，在机器视觉、医学成像、网络视频监控、数字广播等领域得到了广泛的应用。
    2、 红外传感信号处理模块的设计
    为了节约电能，本终端采用红外传感器来检测监控区域有无人员进入，只在有人员进入监控区域时，终端才进入图像采集、处理、传输状态。设计采用BISS0001芯片为热释电红外传感信号处理核心元件。
    3 、图像采集模块的设计
    对于图像采集模块，本设计采用TI公司的TVP5150作为解码芯片。TVP5150是一款超低功耗的解码芯片，正常操作时的功耗只有113 mW，节电模式下功耗为1 mW，并支持PAL/NTSC/SECAM等格式，它能将摄像头所采集到的模拟图像信号转换为YUV4:2:2格式的ITU-R BT.656数字信号，它可以接收2路复合视频信号(CVBS)或1路S-Video信号，通过I2C总线设置内部寄存器，可以选择输出8位4:2:2的ITU-R BT.656数字信号(同步信号内嵌)，以及8位4:2:2的ITU-R BT.601信号(同步信号分离，单独引脚输出)。
    4 、网络模块的设计
    为了将监控终端所采集到的视频图像传回值班中心，终端应当支持网络传输功能。DM642上EMAC口支持网络通信，EMAC接口与PCI、HPI接口共用相同的引脚，在系统上电时，通过上/下拉电阻配置系统使用的模式。本设计中令PCI_EN=0，MAC_EN=1，HD5=0将复用接口配置为16位的EMAC接口和16位的HPI接口。DM642的EMAC接口符合IEEE802.3协议，支持传媒无关接口，具有8个独立的发送与接收通道，支持同步10/100 Mbit的数据操作和广播、多帧传输格式。EMAC接口需要外扩相关的网络电路才能完成网络与DM642之间的数据包交换。本终端设计中，采用INTEL公司的LXT971ALC芯片完成网络功能，最后通过一个网络电平转化芯片PM44-11BG和外部相连。
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