Top 8： 基于ML86500 - 最受欢迎的网络摄像机设计方案Top10

　　Top 8： 基于ML86500的网络摄像机方案设计

　　1 引 言

　　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高速发展以及宽带网络的不断普及，视频监控已逐渐走近了人们的生活。与传统的模拟监控相比，IP视频监控克服了模拟闭路电视监控的局限性：首先，数字化视频可以在计算机网络 （局域网或广域网）上传输图像数据，基本上不受距离限制，信号不易受干扰，可大幅度提高图像品质和稳定性；其次，数字视频利用现有的计算机互联网络，无须重复布线，安装方便灵活；最后，数字化存储成为可能，经过压缩的视频数据可直接存储，查询简便快捷。

　　目前，网络摄像机方案多数采用了CPU+DSP的组合，CPU完成控制、通讯等功能，而DSP则主要完成音频、视频信号的编码处理，但此类方案一般成本较高。本文设计的基于ML86500的网络摄像机方案具有高压缩率、低带宽占用、高图像质量以及低成本等优势。

　　2 系统硬件设计

　　2.1 硬件总体方案

　　网络摄像机硬件总体方案如图1所示。

　　网络摄像机的基本原理为：CCD传感器将光线转变成电荷，并输出CVBS模拟视频信号给视频解码芯片（TW9910）；视频解码芯片将CVBS 模拟视频信号模数转换（A／D）成YUV 4：2：2格式的数字信号，并输出给视频编码芯片——ML86500；ML86500对视频信息进行编码压缩处理，生成MPEG4数据流；MPEG4数据流经RTP协议封装经过网络发送到远程客户机（PC），远程客户机解码还原视频信息进行播放。

　　2.2 MPEG4实时编码器电路

　　ML86500是OKI公司开发的实时MPEG4图像压缩（编码）处理单芯片产品，该芯片灵活运用了OKI独创算法及专用加速器，低成本实现了高画质，其设计目标就是面向监视摄像机、网络摄像机等图像监控设备。因此本网络摄像机方案中的视频编码芯片选用ML86500。

　　ML86500内部的原理见图2。

　　ML86500主要技术指标：

　　视频编码方式：MPEG4 SP／ASP；

　　支持的视频方式：NTSC@29.97 f／s，PAL@25 f／s，VGA，QVGA；

　　数据格式：亮度信号8 b、色度信号8 b（4：2：2）；

　　支持隔行扫描视频（NTSC／PAL）；

　　变换输入帧率；

　　码流编码模式：CBR／VBR；

　　外部SDRAM接口；

　　通用8／16位主机CPU接口；

　　电源电压：3.3 V±0.3 V（IO），1.5 V±0.15 V（CORE，PLL）；

　　封装：144管脚塑料LQFP。

　　ML86500的实时编码器电路参见图3。

　　ML86500的内棱使用1.5 V电源供电，PLL电路亦使用1.5 V电源供电，考虑到PLL电路可能会干扰内核电路，因此PLL电路通过一个π型低通滤波器供电，消除高频于扰。

　　ML86500使用27 MHz有源晶振作为时钟，考虑到防止27 MHz有源晶振对系统电源产生干扰，为27 MHz有源晶振的电源供电设计了π型低通滤波器。

　　ML86500需要外接一块32 b数据总线宽度的SDRAM作为数据缓存。

　　系统软件设计【略】

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