传输接口:TMS320DM642提供3种外部传输接口,但它们复用引脚,每次只能配置为其中的一种外部接口。DM642通过复位时某些特殊引脚电平的配置,可分别提供下列3种接口:1)32位PCI接口;2)32位HPI接口;3)HPI16+ 以太网接口。
对于嵌入式DVR来说,外部传输接口一般选用HPI16+ 以太网接口这种类型。
嵌入式DVR的软件平台
基于DM642的嵌入式DVR采用DSP/BIOS实时多任务操作系统,其具有下列特点:1)基于优先级的、抢先型实时调度程序;2)支持多线程管理与调度;3)支持4种线程类型:HWI、SWI、TSK、IDL;4)支持3种作业间的通信方式:Mailboxes、Semaphores、Queues;5)支持周期函数,方便实现固定时间间隔的数据采集,简化多速率系统的设计;6)提供存储器管理,实现动态存储器分配。
DSP/BIOS只是一个实时多任务操作系统的内核,不具备文件输入/输出系统和网络协议的支持,这些软件模块需要在DSP/BIOS基础上添加。
设备驱动程序:DSP/BIOS的设备驱动程序模型类似于Windows操作系统的设备驱动程序模型,将设备驱动程序分成二层,上层为与硬件设备无关的层,与应用程序接口;下层为与硬件设备相关的层,直接来操作具体的硬件设备。这样可以使应用程序与具体的设备硬件实现细节隔离,提高应用程序的通用性和重复使用性,使应用程序具有更好的可维护性和可移植性。
基于上述DM642的嵌入式DVR包含下列设备驱动程序:1)音视频输入/输出设备驱动程序;2)异步串口设备驱动程序;3)以太网设备驱动程序;4)ATA硬盘设备驱动程序。
视频压缩算法的选择主要取决于主处理器的性能,基于DM642的嵌入式DVR,采用TI专为视频处理而开发的、业界最高性能的、主频高达720MHz的、32-位定点DSP TMS320DM642,其峰值处理能力可达5760MIPS,可实时完成4路CIF或2路D1的H.264压缩算法。采用H.264视频压缩算法虽然对处理器性能的要求提高了,但其在保证图像质量的前提下所到达的高压缩比,无论对海量本地存储,还是网络传输带宽的要求,都具有积极的意义。
文件输入/输出系统:DVR的基本要求能对压缩后的视频数据进行长时间的保存,事后还要求可对保存的视频图像进行检索和回放,所以必须能进行海量本地存储。基于DM642的DVR采用DSP/BIOS实时多任务操作系统,其并不包含文件输入/输出系统,必须在DSP/BIOS的基础上自行扩展文件管理系统。FAT32文件系统在Windows中被证明是行之有效的文件输入/输出系统,在此我们采用FAT32文件系统作为基于DM642的DVR的文件管理系统,不仅可以实现海量的本地存储,而且还可与Windows文件系统兼容。
网络协议:网络传输也是DVR的基本的功能要求,基于DM642的DVR硬件上配置有10/100M以太网接口,同样,在DSP/BIOS基础上扩展TCP/IP协议,可以支持HTTP、FTP、PPPoE等多种网络协议,使其成为真正意义上的网络服务器。
其它:作为家庭应用的DVR,还会有一些附加的功能要求,比如,家庭安全防盗、老幼监护等,这些功能可利用DSP所具有的可编程能力,增加图像移动侦测、特征提取等辅助软件功能来实现。
嵌入式DVR的发展趋势
由基于DM642的DVR可知,主处理器DM642除了要进行视频/音频编解码等真正意义上的DSP处理外,还需要进行文件系统管理,和网络协议实现等操作系统所承担的工作,这不仅加重了DSP处理器负担,而且将影响附加功能的实现。TI即将提出的DaVinci处理器,为一种DSP+ARM的双核处理器,其上的DSP为TI最新的C64x+ DSP内核,并进一步在内部集成视频加速器和相关的外设,使其真正成为视频应用的SoC解决方案,并使DaVinci处理器具有很高的性能/价格比,这无疑将对嵌入式DVR产业带来巨大的冲击。