很多朋友对网络摄像机方案厂家，网络摄像机方案还不了解，今天小绿就为大家解答一下。
网络摄像机是传统摄像机与网络技术相结合的新一代摄像机。它可以通过网络将图像传输到世界的另一端，远程观众只需通过标准的网络浏览器就可以监控自己的图像，无需任何专业软件。随着网络的快速发展，网络产品逐渐覆盖了我们生活的每个角落。网络摄像机的发展和创新广泛应用于教育、商业、医疗和公共事业等诸多领域。
以下是10款最受欢迎的网络摄像头设计。
基于TMS320DSC2x的数字网络摄像机设计
德州仪器公司(TI)是DSP领域的领导者，也是数码相机应用领域的领导者。首先在TMS320C54x的通用平台上实现图像压缩，然后将图像前端处理的分立元件集成到一个专用芯片上，再将两个元件合二为一，集成ARM7通用处理器，这就是TMS320DSC2x系列的通用数码相机平台。这是TI在业界推出的首款单芯片图像处理架构(SOC)。后来不断完善平台的性能和功能，成功推动升级。
同时，在通用DSP上实现数字网络摄像机的尝试也从未停止，真正的突破在于TI DSP专家利用C6211实现的MJPEG实时处理系统。虽然外围仍然需要大量的离散周期，但由于其高速并行处理能力，其视频性能在业界处于优秀水平。并且其功能已经可以满足数字监控的基本需求，而且该系统被当时的市场所接受，所以很快投入实际使用，其中中国的产品化进程并不落后于世界。随着通用数字媒体处理器DM642的出现，数字网络摄像机的集成度更高，它可以支持实时H.264，并集成了视频端口和以太网接口。DM642对数字视频监控的贡献是划时代的，它的成功不仅在于网络摄像机，还在于数字视频服务器、视频压缩卡、嵌入式硬盘录像机等。
图像SOC的不断创新表现在核心处理中协处理器的集成，支持先图像后视频增强；控制器从ARM7升级到ARM9在前端处理上，也是从图像升级到视频功能。到目前为止，产品已经从DSC系列升级到DM270，再升级到DM320和DM355。DM系列是数字媒体处理器的意思，不仅支持JPEG静态压缩，还支持MPEG-4实时处理，因此成为数码相机的理想平台。这个设备的以太网接口是网络摄像机，DM355可以支持实时MPEG-4，分辨率为720P。因为该系统具有视频预处理子系统VPSS，所以它可以直接连接到视频传感器。在主芯片上进行ISP处理的可能性是为了使网络摄像机达到更高的集成度。
后来沿着DM642的轨迹，有了名为“达芬奇”的DM644x系列，集成了ARM9、DSP、VPSS的SOC平台，所以支持D1实时迁移很多H.264产品到这个平台，提高集成度；以后DM365步DM355的后尘，720P高清性能不变，但已经支持H.264了而且有了以太网接口，前端也是名副其实的ISP单元。
总之，DSP启动了摄像头市场，推动了数字视频监控市场的发展，以此为核心的SOC使这种驱动力走向了更高更新的技术领域。
基于TMS320DM642的网络摄像机设计
随着网络技术和多媒体技术的广泛应用，数字网络视频发展迅速。在网络视频会议和网络监控领域，将传统的模拟视频信号转换成数字视频信号，并通过现有的IP网络进行传输已经成为一个热点。
在技术实现上，通常是通过网络摄像头来实现。目前市场上的网络摄像机一般有两种：一种是由普通摄像机和视频网关组成，但这种方案体积庞大，操作繁琐；另一种是将所有的网络接入功能集成到相机中，体积小，功能全，使用维护方便。后置摄像头的解决方案有很多。本文提出了一种基于嵌入式DSP的设计方案，并给出了具体的硬件和软件实现。
1硬件系统设计
1.1嵌入式处理器TMS320DM642
TMS320DM642(以下简称DM462)是TI公司最近发布的新一代多媒体处理器。它基于其高性能的第二代VelociTI VLIW结构，适用于各种数字媒体应用。DM642的时钟频率为600MHz，指令速度高达4800MIPS。这款DSP的两大特点是：首先，它有三个可配置的视频接口(VPs)，可以同时采集三路视频信号。其次，集成了以太网接口，适应10/100Mbps模式，可工作在全双工或半双工模式，具有硬件流量控制和QoS的支持。DM642功能强大，是多媒体通信系统的最佳平台之一。
1.2整体硬件架构
该系统的硬件平台由视频采集、数据存储、视频处理、视频显示、网络和电源管理六部分组成。其结构框图如图1所示。
视频采集部分采用模拟PAL摄像机，配合高精度视频A/D转换器获取数字图像。A/D转换器采用TI公司的TVP5145芯片，采样精度达到10bit，输出支持CCIR-656和BT656格式。
数据存储部分的RAM是三星公司的SDRAM。为了匹配DM642的64位EMIF(外存接口)，使用了4个SDRAM芯片，每个芯片工作在16位模式，每个芯片的容量为32MB。数据存储部分的ROM是ATMEL公司的NOR Flash芯片，总容量256KB，8位数据总线。在该系统中，SDRAM用于存储运行代码和临时图像数据，Flash用于存储系统自启动代码和系统程序代码。
视频显示部分采用数字LCD，可以省去数/模转换芯片，只需要一片CPLD来驱动LCD。CPLD采用Altera公司的MAX3000系列。这部分作为辅助功能，可以根据实际应用情况选择。
DM642的以太网控制器(EMAC)属于数据链路层，因此它需要一个外部物理层芯片来与网络通信。这里使用的是Intel公司的LXT971A芯片，它提供了MII(Media Independent Interface，媒体独立接口)接口，可以方便地与DM642连接。
2设备驱动程序设计
为DM642的VP端口开发了一个两层设备驱动模型。上层驱动称为类驱动，更接近下层硬件。申请的时候，按照这个模型写驱动就行了。
对于以太网端口，TI提供了网络开发组件(NDK)，为在DSP上开发网络应用提供了平台。有了这个平台，在开发网络应用的时候，我们不用过多考虑如何将数据封装成IP包，也不用过多关注TCP/IP协议的内部工作机制，可以缩短产品开发周期和上市时间。
2.1视频端口的两层设备驱动模型
两层设备驱动程序模型如图2所示。顶层是应用程序，底层是底层硬件，包括VP口和DM642的视频A/D芯片。中间花括号括起来的部分是设备驱动。图中还有一层芯片支持库(CSL)，提供配置和控制片上外设的C语言接口。
根据VP端口的特点，将设备驱动程序的两层驱动模型的每一层细分为两层。从图2可以看出，类驱动分为FVID类驱动和GIO类驱动。前者更贴近应用，它提供了一些特别适合图像的API函数；后者提供API函数来与迷你驱动程序通信。迷你驱动分为通用部分和专用部分。这种划分的好处是，硬件结构改变时，不需要重写Mini驱动，只需要修改特殊部分，提高了代码的复用性。
2.2网络开发组件
开发网络组件的核心是一系列TCP/IP协议栈库。包括：(1)协议栈库和网络工具库，包含一些优化编译后的协议栈代码；(2)操作系统适配库，用于协调TCP/IP协议栈与DSP/BIOS的接口；(3)网络控制和调度库，它决定TCP/IP环境的初始化以及网络相关事件如何调度；(4)各种硬件抽象层平台库，为TI的各种开发板(如DSK、TEB、EVM等)提供支持。).因为这个系统是自研的，不涉及HAL。
协议栈库的流程图如图3所示，其中灰色模块分别代表前一种技术的五个库。
软件设计与实现[略]
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Top网络摄像机方案基于ML86500的设计
1个报价
近年来，随着数字图像处理技术、多媒体技术、嵌入式系统软硬件技术的快速发展和宽带网络的不断普及，视频监控已经逐渐走近人们的生活。与传统模拟监控相比，IP视频监控克服了模拟闭路电视监控的局限性：首先，数字视频可以在计算机网络(局域网或广域网)上传输图像数据，基本不受距离限制，信号不易受干扰，可以大大提高图像质量和稳定性；其次，数字视频利用现有的计算机互联网，无需重复布线，安装方便灵活；最后，数字存储成为可能，压缩后的视频数据可以直接存储，查询简单快捷。
目前网络摄像机方案大多采用CPU和DSP结合的方式，CPU完成控制和通信的功能，而DSP主要完成音视频信号的编码处理，但这种方案一般成本较高。本文设计的基于ML86500的网络摄像机方案具有高压缩比、低带宽占用、高图像质量和低成本的优点。
2系统硬件设计
2.1总体硬件方案
网络摄像机硬件的总体方案如图1所示。
网络摄像机的基本原理是：CCD传感器将光转化为电荷，输出CVBS模拟视频信号给视频解码芯片(tw 9910)；视频解码芯片将CVBS的模拟视频信号转换成YUV 4:2:2: 2格式的数字信号，输出到视频编码芯片——ML86500;ML86500对视频信息进行编码压缩，生成MPEG4数据流；MPEG4数据流通过RTP协议封装，并通过网络发送到远程客户端(PC)。远程客户端解码恢复的视频信息并播放它。
2.2 MPEG4实时编码器电路
ML86500是OKI公司开发的实时MPEG4-4图像压缩(编码)处理单片产品。该芯片灵活运用OKI独创的算法和专用加速器，以低成本实现高画质。其设计目标是面向监控摄像机、网络摄像机等图像监控设备。所以这个网络摄像机方案中的视频编码芯片是ML86500。
ML86500的内部原理见图2。
ML86500的主要技术指标：
视频的编码方式：mpeg 4 sp/ASP；
支持的视频模式：NTSC @ 29.97F/s、PAL @ 25F/s、VGA、QVGA;
数据格式：亮度信号8 b，色度信号8B(4:2:2)；
支持隔行视频(NTSC/PAL)；
输入帧速率；
编码方式：CBR/VBR；
外部SDRAM接口；
通用8/16位主机CPU接口；
电源：3.3 V 0.3 V(IO)，1.5 V 0.15 V(内核，PLL)；
封装：144引脚塑料LQFP封装。
ML86500实时编码器电路见图3。
ML86500的内部边缘由1.5 V电源供电，PLL电路也由1.5 V电源供电。考虑到PLL电路可能对核心电路产生干扰，PLL电路采用型低通滤波器供电，消除高频干扰。
ML86500使用27 MHz有源晶体振荡器作为时钟。为了防止27 MHz有源晶振对系统电源的干扰，针对27 MHz有源晶振的电源设计了型低通滤波器。
ML86500需要一个32 b数据总线宽度的外部SDRAM作为数据缓存。
系统软件设计[略]
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Top:基于嵌入式操作系统的网络摄像机
与传统的模拟监控系统相比，数字视频监控系统有很多优点：
1)将监控视频保存在大容量硬盘上，数字信号存储信息永不丢失，图像质量不下降。
2)数字视频易于计算机处理。可以在监控图像中设置报警区域，计算机对报警区域的图像进行分析处理，实现自动监控和无人值守。
3)数字视频压缩后，占用带宽小，数字信号在传输过程中容易加密，非法截取的信号无法还原成视频图像。
4)数字视频存储在计算机硬盘上，可以通过计算机进行检索和管理，摆脱了人工管理和检索的繁琐。
基于网络摄像机的远程视频监控系统的研究在国外起步较早。成熟的网络摄像机产品有索尼营销公司推出的10BASE2T网络摄像机“SNC2VL10N”、松下KX2HCM130、三星SNC2100P、ANT2NWC10/50/100等。国外同类产品一般采用MPEG或小波压缩方式，性能较好，但价格昂贵，国内大部分用户买不起。我国在这方面的研究刚刚起步，大部分厂家只是做国外产品的代理，很少有单位从事实际研究。
目前国内市场上已经投入使用的视频采集设备多以视频采集卡的形式存在。本文设计的方案采用TI公司的TVP5040作为前端视频采集设备的主芯片，可以作为独立单元存在，具有体积小、处理能力强、功耗低的特点。此外，采用了功能强大的TI嵌入式处理器芯片TMS320DSC21，使系统能够快速稳定地采集、压缩、打包和上传图像数据，为数字视频监控提供了解决方案。简要介绍了TMS320DSC21，详细介绍了自行开发的远程视频监控系统的视频数据采集处理终端的硬件结构，以及利用该系统实现实时网络监控的设计方案。
1个TMS320DSC21微处理器
TMS320DSC21微处理器(简称DSC21)是一款高性能的单片机，由以下几部分组成：
1)1个DSP(TMS320C5409)子系统；
2)1个微控制器(ARM7TDMI)子系统；
3)两个DSP协处理器(iMX和VLC)；
4)SDRAM控制器；
5)图像外围设备。
DSC21的高度集成使其特别适合视频、音频和图像产品。它的五个子系统在单个芯片上形成一个完整的系统。片内MCU运行用户操作系统处理复杂协议，实现控制功能和位操作；以及DSP和DSP协处理器完成大运算、数字信号处理和算术运算；图像外围组件和SDRAM控制器提供了巨大的数据流。因此，DSC21可以在单芯片上实现高性能的多处理器图像处理系统。
图1显示了DSC21的框图
DSC21模块包括：
1)ARM子系统。它由ARM7TDMIRISC内核、内部RAM和外围模块组成。ARM子系统完成所有控制功能，支持实时操作系统，如ucOS、Vx2Works、uITRON、Nucleus、Linux等。ARM还控制各种外设模块，如定时器、中断控制器、CCD/CMOS控制器、OSD、NTSC/PAL视频编码器、USB、CF卡、SM卡、IrDA、预览引擎、串口等。用户界面软件也在ARM上运行。
2)DSP子系统。它由一个DSP内核、32KBRAM和一个图像缓冲区组成。DSP核心是基于0118m工艺的DSP处理器TMS320C5409DSP。
DSP子系统负责所有运算量大的信号处理任务，如图像处理、JPEG压缩等；处理所有实时I/O，如音频和ModemI/O、MP3、AAC播放；支持可编程实时自动曝光、自动对焦、自动白平衡(AE、AF、AWB)以及图像/视频拍摄和回放。
3)DSP协处理器。它由iMX和VLC组成，负责辅助DSP子系统进行图像处理。IMX由四个并行乘加单元(MAC)组成，适合矩阵运算；而VLC针对JPEG、MPEG1量化和霍夫曼编码进行了优化。DSP子系统可以通过调用子程序来操作DSP协处理器。
4)SDRAM控制器。它是片外扩展SDRAM与所有片内功能模块之间的接口。它为片外SDRAM提供高带宽接口，以连接DSC21处理器和图像单元，并支持最高80MHz、32位SDRAM。SDRAM控制器支持实时CCD数据流输入和电视显示数据输出，存取性能达到320 MBs-1。
5)图像外围组件。DSC21有四个图像单元：
CCD控制器、预览引擎、连拍模式压缩/解压缩单元和硬件图形单元。这些专用图像单元由ARM控制，用于将数据读入DSC21系统并建立彩色显示。
CCD控制器可以为CCD/CMOS图像传感器提供必要的同步时序逻辑，支持逐行扫描和隔行扫描CCD/CMOS图像传感器。通过配置CCD控制器内部的寄存器，CCD控制器可以处于不同的工作状态。CCD控制器可支持高达16Mpix(4K4K)的CCD/CMOS图像传感器。
预览引擎模块将来自CCD控制器的数据转换成适合NTSC/PAL编码器的显示格式，可以实现30帧s-1的实时NTSC/PAL预览。预览引擎内置了增益控制、白平衡、垂直和水平噪声过滤、CFA插值、下采样、伽马校正和色彩空间转换等功能。
连拍模式压缩解压缩模块利用无损(或有损)算法将CCD控制器传来的原始图像数据压缩写入SDRAM，解压缩引擎在DSP的控制下对这些数据进行解压缩。这些数据被处理、显示并存储回SDRAM。连拍模式可支持10帧S-1高分辨率照片的拍摄。
硬件单元由三部分组成：OSD(屏上显示)、NTSC/PAL编码器和DAC(数模转换器)。
OSD支持三种硬件窗口。NTSC/PAL编码器集成了复合视频信号输出通道和独立的r、g、b输出通道。
系统硬件组成[略]
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基于ARM和以太网供电的网络摄像机设计
1系统的结构
整个系统由AT91RM9200处理器、CMOS传感器、音频采集系统、以太网供电系统和以太网数据通信组成。首先，图像可以用CMOS传感器镜头采集，音频也可以采集。经过AT91RM9200处理器处理后，整个过程就是通过网络传输数据，通过网络供电，从而实现以太网供电的网络摄像机系统功能。
2系统的硬件设计
2.1 at 91 RM 9200的相关设计
AT91RM9200嵌入在ARM920T ARM Thumb处理器内核中。工作在180 MHz时，性能高达200 MIPS，内存管理单元SRAM为16K，ROM为128K。AT91RM 9200集成了许多标准接口，包括USB 2.0全速主机和设备端口、大多数外设和网络层广泛使用的10/100 Base-T以太网媒体访问控制器(MAC)。此外，它还提供一系列符合工业标准的外设，可用于音频、电信、闪存卡红外和智能卡。
的独立媒体接口(MII)或简化的独立媒体接口(RMII ),集成28字节FIFO和专用DMA通道用于接收和发送。自动协议控制和快速自动数据传输，兼容MMC和SD存储卡，支持两个SD存储器和32位高速数据流传输。系统的硬件结构如图1所示。
AT91RM9200为系统的CPU，MT9D131为图像采集传感器。MT9D131是一款CMOS传感器，内置200万像素图像传感器芯片。由于其良好的性能，被广泛应用于监控行业。麦克风的音频信号由WM8731捕捉和处理，WM 8731是一款低功耗、高质量音频编码器/解码器，集成耳机驱动器，专为便携式数字音频应用而设计。该器件可以提供CD质量的音频录制和回放，并为16负载提供50 mW的输出功率。此外，AT91RM9200拥有丰富的外设和I/O，也为以后的系统升级提供了极大的便利。
2.2 POE电源设计
2 . 2 . 1 Poe电源的工作流程
首先，PSE设备在端口输出小电压，直到它检测到电缆终端的连接是支持IEEE802.3af标准的功率接收设备。在检测到电力接收装置的PD之后，PSE装置可对PD装置进行分类，并评估PD装置所需的电力消耗。
POE技术允许在现有的五级、超五级和六级网络上安全可靠地传输功率高达15 W的48 V功率，特别适合通信应用。可为13 W范围内的IP电话、WLAN接入点、网络摄像头等各类网络终端供电(以用电设备测量)。POE电源原理图如图2所示。
以太网电源控制器LTC4269
Linear Technology推出了IEEE802.3af POE控制器LTC4269，它集成了开关稳压器，大大简化了功率接收设备(PD)的设计。LTC4269增强了传统的POE功能。
3系统的软件设计
软件由引导程序、嵌入式操作系统和上层应用程序组成。大多数引导程序包含两种不同操作模式：开始加载和下载。Boot mode也叫自治模式，即Bootloader将操作系统从目标机器上的存储设备加载到RAM中运行，整个过程没有用户干预。在下载模式下，目标机器上的引导装载程序将通过串行连接或网络连接从主机下载文件。
该软件还包括网络摄像机的关键TCP/IP和UDP协议库。应用软件包括文件系统管理、网络服务、邮件发送、文件传输、检测和报警等。网络服务程序将语音和图像发送到网络端口，供其他网络设备访问。
U-boot移植流程：U-boot的源代码可以从官网下载。在Linux中安装交叉编译器，编译代码，生成u-boot.bin文件。启动后显示。代码如下：
DRAM配置：
银行#0:20000000 16 MB
闪存：16兆字节
输入：串行
输出：串行
错误：串行
按任意键停止自动启动：0
K9Uboot》
标签
介绍了基于AT91RM9200处理器的网络摄像机的设计与实现。网络电源模块LTC4269增强了传统的POE DC/DC控制器。CMOS传感器MT9D131实现图像采集，强大的图像采集能力保证了动态图像的清晰可靠。
音频编解码器WM8731可以实现摄像头音频的采集。目前，AT91RM9200广泛应用于音频/视频、语音、多媒体等消费电子领域。因此，该系统具有良好的应用前景。
基于CMOS图像传感器OV7720的网络摄像机设计
网络摄像机具有联网功能，最大限度地保留了模拟摄像机的功能，无疑是监控领域的一颗新星。网络摄像机一般采用成品CCD摄像机作为视频采集的前端，这在硬件成本中占了很大一部分，而且CCD摄像机的输出是模拟信号，所以系统中必须增加一个视频A/D转换器。开发CMOS摄像头对于降低网络摄像头的设计成本和复杂度具有重要意义。
1介绍图像采集系统中使用的芯片
1.1图像传感器OV7720
OV7720是一款高度集成的CMOS相机芯片传感器，在单个芯片上提供VGA图像处理器的所有功能。OV7720的一个独特之处是主光线角度大，可以显著降低模块高度，而高度是摄像头组装成目前超薄笔记本电脑的关键因素。OV7720的第二个亮点是，它可以工作在60f /s VGA模式或120 f/s QVGA模式下，以达到最佳性能。OV7720集成了图像传感器的完美控制，包括曝光控制、伽马校正、白平衡、色彩饱和度和色调控制。所有图像处理功能都可以通过其串行摄像机控制总线(SCCB)接口进行编程。OV7720采用专有传感器技术提高图像质量，通过减少或消除固定模式噪声、拖尾和浮动等不良因素，产生清晰、纯净和完全稳定的彩色图像。其主要技术参数见表1。
1.2摄像头控制芯片OV529
OV529是一款相机控制芯片，可以将来自图像传感器(如OV7720)的信号转换为压缩的图像格式数据。图1显示了OV529与传感器、主机和E2PROM之间的逻辑关系。该芯片的技术特点是可用作移动PDA系统和笔记本电脑中的低成本、低功耗、高分辨率的单片摄像控制器；不需要额外的DRAM8位并行摄像头芯片数据接口；内置采样电路、箝位电路和窗口电路；可用于VGA、CIF、SIF、QCIF、160128、160120、128128、8064等更多图像分辨率；内置色彩转换电路，可用于4 b/8 b灰度、16 b YUV、12 b/16 b/24b RGB图像的预览；有串行摄像头控制总线、内置微控制器、可选串行E2PROM存储器、通用I/O引脚和两个主机接口(RS 232、5wire)等。
2系统总体设计
2.1系统组成
整个系统设计分为两部分：硬件设计和软件设计。硬件模块主要包括微控制器模块、网络接口模块和摄像头控制模块。微控制器模块主要由主控芯片、DATAFLASH和SDRAM组成，其中主控芯片是整个系统的核心，负责整个系统的调度。嵌入式Linux内核及其文件系统、应用软件和系统配置文件都固化在DATAFASH中。SDRAM用作系统操作的存储器。网络接口模块主要配合主控芯片传输MPEG-4码流。摄像头控制模块主要由OV529和OV7720芯片组成，传感器的视频流通过SCCB(串行摄像头控制总线)传输到OV529。OV529通过控制OV7720将视频流转换成MEPG-4码流，完成转发命令控制摄像头的功能。系统启动时，微控制器通过SPI将Linux内核转入SDRAM，系统从SDRAM启动。
软件设计主要包括嵌入式Linux移植、CGI控制程序和MEPG-4解码程序。嵌入式Linux系统存储在AT91SAM7X256控制的DAT-AFLASH中，负责整个系统软件的调度。CGI控制程序主要负责控制摄像头和设置MPEG-4视频流。MEPG-4解码程序主要负责解码通过网络获得的MPEG-4数据流。
硬件实现[省略]
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上图：基于TI达芬奇技术的高速网络摄像机设计方案
1达芬奇技术的主要特点
达芬奇平台是典型的嵌入式多处理(ARM、DSP、VICP、视频前端和后端等。)环境，支持的关键技术是片上多路开关中央资源(SCR)的实现。达芬奇平台基于片上SCR，在片上处理器中形成了典型的C/S架构：具有强大计算能力的DSP可以作为服务器，为算法提供实时计算服务；具有JAVA处理能力的ARM9实现了网络、硬盘音视频I/O等用户接口。在达芬奇平台上，美国TI公司专门设计了音视频编解码多媒体应用的系统框架，提供了丰富的系统程序接口SPI、应用程序接口API以及视频、图像、语音、音频等千余种流媒体算法组件。它们与操作系统和中间件一起构成了应用系统的大部分内容。应用系统开发团队只需要把它们打包成运行包，就可以得到高可用性、高可靠性的产品。
达芬奇的平台最大的特点是基于DSP和ARM的SOC芯片，以及相关软件，如图1所示。
在达芬奇平台上，硬件上强力支持双核架构，DSP端使用DPS/BIOS支持音频/视频算法的运行，ARM端使用MontaVistaLinux(MV)支持外设的管理。ARM和DSP之间的数据交叉由编解码引擎和编解码服务器管理。达芬奇平台的先进性无疑是开发高端音频/视频系统的最佳选择。
TMS 320 DM 365简介
TI的TMS320DM365是一款用于多媒体技术应用的高性能芯片。TM320DM365的功能框图如图2所示。
内核TMS320DM365集成了ARM926EJ-S.H.264协处理器(HDVICP)和MPEG-4/JPEG协处理器(MJCP)，可以提供1080p格式和10帧/s的H.264编解码功能，1080p格式和24帧/s的MPEG-4编解码功能，以及720p。存储器扩展存储器接口EMIFs包括一个具有256 M的16位地址空间的DDR2和mDDR，以及一个16/8位AEMIF。可扩展类型包括8/16位NAND Flash、16Mb NOR Flash、SRAM、16位OneNAND等。其他外围扩展控制器还包括16位HPI(主机端口接口)、两个MMC(多媒体卡)/SD(安全数字)/sdio接口和一个16位WDT(看门狗定时器)。有五个SPI(串行端口接口)接口，每个接口有两个芯片，一个主/从I2C(集成电路间)总线控制器，一个支持2.0USB OTG接口的控制器等。
与TMS320DM365集成的ARM926EJ-S处理器包括32 kBRAM、16 kB ROM(用于非AEMIF引导模式下的ARMbootloader)、16 kB指令缓存、8 kB数据缓存、CP15和MMU等。CP15用于配置和控制指令、数据缓存、MMU和其他ARM子系统。MMU使用统一的TLB缓存存储在页表中的信息，为Linux、WindowsCE、ultron、ThreadX等操作系统提供虚拟内存。该处理器的写缓冲区数据容量高达17 kB，可以大大提高内核的性能。
TMS320DM365中的视频处理子系统(VPSS)由两个接口组成，即用于视频捕捉的视频前端(VPFE)输入接口和用于图像显示的视频后端(VPBE)输出接口。图3是视频处理子系统的系统框图。
VPFE模块主要用于采集视频信号，也可以直接从前端输入已有的视频信号。VPFE输入接口由CCD控制器(CCDC)、预处理器、列模块、自动曝光/白平衡/聚焦模块(H3A)和寄存器组成。CCDC可以连接视频解码器、CMOS传感器或CCD预处理机是实时图像处理器，将来自CMOS或CCD的原始图像从RGB转换为YUV422编码；列模块和H3A模块基于原始图像信息实现硬件操作。
VPBE输出接口由OSD引擎和视频编码器组成。OSD引擎可以显示两组独立的视频窗口或两组独立的OSD窗口，也可以以两个视频窗口、一个OSD窗口和一个属性窗口的形式显示。OSD用于在视频图像上叠加音量、图标和其他位图或图像信息。视频编码模块提供数字输出和模拟输出。数字输出支持24bitRGB888格式、8/16bit BT.656和CCIT.601输出，具有独立的水平和垂直同步功能；模拟输出支持四个10位DAC，工作频率均为54 MHz，并支持复合NTSC/PAL、S端和分量视频。
硬件设计[略]
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Top:基于DM365的嵌入式网络摄像机设计
前锋
在许多恶劣的环境中，如室外、地下甚至战争中，人们需要获取及时有效的视频信息。这种环境对系统的能耗、抗干扰和稳定性提出了更高的要求。将嵌入式技术应用于视频采集和传输可以解决许多复杂的环境问题。德州仪器(TI)推出了基于达芬奇技术的新型数字媒体处理器TMS320DM365。DM365高度集成了许多组件，包括符合生产要求的H.264、MPEG-4、MPEG-2、MJPEG和VC1编解码器，可满足智能视频处理功能的集成图像信号处理(ISP)解决方案，以及一系列片上外设，可将系统成本降低25%。介绍了基于DM365数字媒体处理器的嵌入式视频采集传输系统的设计。
1嵌入式视频采集传输系统的总体结构
该系统采用先进的WiFi无线通信技术和H.264视频压缩算法构建无线视频监控系统。系统的工作过程如下：视频采集节点将采集到的视音频数据经过前端压缩等处理后转换成统一的IP数据包格式，以WiFi无线方式发送给AP。AP接入工业光纤以太网，实现无线与现有通信网络的无缝连接，形成感知矿井的多媒体数字网络。该无线视频监控系统可应用于矿井救灾应急通信系统，以及井下皮带、液压支架等煤矿的安全生产管理，可大大提高矿井安全监控系统的能效，节约矿井生产成本。无线视频监控系统框图如图1所示。
图1整体系统架构
2系统硬件实现
2.1系统核心架构
该视频采集传输系统的主要功能是在煤矿井下进行实时流畅的多媒体通信。
系统设计的总指导原则是：在保持实时多媒体通信质量的同时，降低功耗和成本。节点的硬件主要包括：视频采集前端、视频处理模块、无线传输模块、电源模块和一些外围电路。
该系统的原理框图如图2所示。
图2摄像机原理框图
系统硬件实现[略]
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TOP 2:基于Android的MJPEG网络摄像机设计
深入研究了MJPEG视频压缩算法，阐述了算法的实现过程，设计了基于Android操作系统的3G手机网络摄像机客户端软件。该系统通过现场安装和测试，达到了预期的效果，突破了传统网络摄像机客户端在固定区域的限制，具有良好的应用前景。
1系统硬件组成和网络架构
摄像头的硬件核心是三星推出的基于ARM9架构的S3C2440A芯片。处理器主频达到400 MHz，可以满足实时压缩，MJPEG视频流可以满足320240分辨率25 fps的性能要求。外设64 MB SDRAM，256 MBNAND Flash，网络功能由DM9000以太网MAC控制芯片负责，摄像头模块由USB控制器控制，系统电源由三片LM71117组成，分别输出3.3 V，1.8 V，1.25 V电压。辅助外设接口构成了相机的硬件结构。S3C2440A系统硬件框图如图1所示。
网络摄像机是互联网上的TCP/IP设备，系统网络拓扑图如图2所示。在家庭区域，根据安防的特点，分别在大门走廊、客厅、阳台区域布置摄像头，然后通过网线连接到路由器。配置路由器参数，映射每个摄像头的独立端口和IP地址，即完成上网。远端由固定位置的PC、移动位置的3G笔记本和3G安卓手机组成。PC可以通过网页浏览器访问和控制网络摄像头，Android手机可以通过客户端实时访问。
2系统软件设计
2.1网络摄像机软件设计
相机需要Linux系统环境。首先移植Bootloader，切出Linux 2.6.32内核，加载Linux UVC(USB视频设备类)驱动及相关驱动，将编译好的Linux系统镜像烧录到ARM板的Nand Flash中，Bootloader不设置引导地址，即完成软件运行环境构建。
要分析网络摄像机的性能要求和可扩展性，必须满足以下条件：
实时视频监控；
支持多个客户端同时连接；
图像识别算法或预留接口；
功能模块化满足后期开发和可扩展性的要求。
因此，采用多线程架构和互斥机制来保证代码结构的实时性和模块化设计。软件的主要流程如图3所示。
主要功能如下。
初始化Linux V4L2接口，必须按照V4L2标准结构初始化结构，包括struct v412 _ capability capstruct v412 _ format fmtstruct v412 _ buffer bufstruct v412 _ requestbuffers rbstruct v412_streamparm setfps .此外，视频设备名称、视频宽度、视频高度、帧速率、视频格式和捕获方法被传递给函数init_videoIn(struct vdIn*vd，char*device，int width，intheight，int fps，int format，int grabmethod)进行初始化。值得注意的是，许多USB摄像头不支持直接捕获JPEG格式的视频流，但对YUYV格式的捕获有广泛的支持。后期运行图像识别算法时，会直接对YUYV的原始图像数据进行分析，节省了大量将JPEG压缩数据转换为原始图像数据的运算开销，所以采用了YUYV捕捉模式。
创建一个核心图像处理线程。实现：抓取该线程中的函数。
UVC设备抓取单帧，uvcGrab(struct vdIn*vd)函数将单帧YUYV格式的原始图像复制到内存，通过高效的mmap内存映射方式读取；
JPEG核心算法的实现，JPEG压缩算法占用大量CPU时间，下一节会详细讨论。
创建套接字接口。为了实现多个用户同时连接网络摄像机，必须采用socket服务线程，每有一个新用户连接，就会产生一个新的线程与之对应，从而实现多个用户的同步监控。
建立基于Web浏览器访问模式的Web主页。嵌入式设备资源有限，轻量级Web服务器主要有Boa、Httpd、Thttpd等。本设计选用开源的boa，交叉编译Boa源代码配置boa.conf文件，启动shell后配置系统etc加入Boa程序，将编译好的HTML页面文件放入系统中对应的www目录中正常工作。
系统软件设计[略]
Android客户端设计[略]
阅读详细文章：基于Android的MJPEG网络摄像机的设计
TOP 1:IP高清网络摄像机解决方案
现在“高清”和“IP”已经成为安防监控领域最热门的两个热点。随着IP高清产品的快速爆发，各厂商都在不惜一切代价投入。高清带来的超高画质和超宽场景，给人以极大的视觉震撼。高清IP摄像头已经成为监控领域最抢眼的产品。在监控网络化浪潮和市场需求的推动下，IP高清摄像机取得了重大突破，进入重大安防工程的实际应用。视频监控已经进入IP高清时代，高清成为新时代安防监控的主题。
高清IP摄像机产品的技术应用特点
从原创的角度来看，IP摄像机超越了传统的模拟摄像机。现在市面上的高清监控摄像机已经形成了以百万像素为基础，以二百万像素、三百万像素为先导的多元化产品格局。一台IP高清网络摄像机主要由视频采集、视频编码和网络传输三部分组成。IP高清摄像机可以看作是高清摄像机和电脑的结合体。它通过CMOS/CCD传感器逐行扫描，光信号可以直接被SoC单片机捕获和处理，直接通过ip网络传输，使用户可以通过标准的基于IP的网络基础设施，在本地或远程观看、存储和管理高清视频数据。
高清IP网络摄像机的主要技术应用特点在于其高像素带来的高清图像，通过网络传输可以轻松实现多区域联网和远程控制，对于安防监控具有重要意义：
1)覆盖面更广。如前所述，IP高清摄像机的一个优点是覆盖范围更广，同样的监控区域可以替代原来的多个定点摄像机或全方位摄像机。对于机场安检通道、车站、地铁、商场出入口、停车场、工厂、银行柜员等人员密集场所。以前需要设计多个密集的低分辨率摄像头来保护死角。现在，部署IP高清摄像机是一个不错的选择。
2)更好的画质。俗话说“细节决定成败”，IP高清摄像机采用先进的感光元件，让图像细节更加清晰。尤其是对于运动物体，逐行扫描可以为我们提供更好的图像质量，有效解决隔行扫描带来的梳状模糊。可靠的画质细节=可靠快速的调查分析，让视频中存储的海量硬盘数据都是有价值的图像数据，对于车牌、人脸识别等应用具有重要意义。反之，如果图像质量差，缺乏细节信息，无疑会给以后的调查分析带来很大的困难。
3)多区域联网更方便。随着IP高清网络摄像机的普及，高清嵌入式NVR的后端产品越来越丰富，对网络摄像机尤其是IP高清摄像机的普及起到了非常重要的作用。其主要功能是记录和存储网络视频流，并提供实时显示和代理转发。一般采用嵌入式架构，硬解码支持多路网络标清或高清摄像头接入。以天地叶巍的嵌入式NVR为例，可支持16个路标或8个高清网络摄像机的接入；嵌入式硬解码，实时预览，视频录制；内置硬盘位置可以存储；内置代理转发模块可以转发接入的视频流；
此外，还有VGA和BNC输出接口，解码壁挂显示；此外，它还可以作为节点设备，用于系统运行时的节点监控和分布式存储。高清IP网络摄像机可以通过IP网络大大提高其互操作性，实现多平台的互联互通，整合全社会的资源，链接所有的指挥中心和信息中心，实现信息互通、资源共享和技术兼容，有利于全社会的资源共享，能够有效快速地应对各类事件。“即插即用”使用模式提供了灵活的扩展功能。
IP摄像头产品解决方案[略]
IP摄像头产品的创新与应用[略]
阅读详细文章：IP高清网络摄像机解决方案
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