基于Hi3510和無線發(fā)送模塊的視頻傳輸設(shè)計(jì)

近幾年，嵌入式無線聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域發(fā)送數(shù)據(jù)大都基于802．x或WI-FI技術(shù)，并用無線網(wǎng)卡或無線路由器實(shí)現(xiàn)。目前也出現(xiàn)了基于手機(jī)無線發(fā)送數(shù)據(jù)的嵌入式相關(guān)設(shè)計(jì)，但大都是基于2．5G技術(shù)的短信方式的監(jiān)控設(shè)計(jì)。在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了一個(gè)嵌入式Linux系統(tǒng)下基于3G無線發(fā)送模塊的視頻圖像傳輸系統(tǒng)。采用SOC高性能視頻編解碼器Hi3510，具備強(qiáng)大的視頻處理功能，實(shí)現(xiàn)D1畫質(zhì)的實(shí)時(shí)編碼及傳輸。因此，該系統(tǒng)設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了在3G移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)上傳輸視頻。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)
選用Hi3510作為對(duì)視頻數(shù)據(jù)的編碼處理，選用DTM6211無線模塊對(duì)視頻數(shù)據(jù)進(jìn)行發(fā)送處理。圖l為系統(tǒng)工作原理框圖，其整體工作原理是：攝像頭采集的數(shù)據(jù)通過PAL制的CVBS信號(hào)輸入工作在主模式TW2834芯片中，經(jīng)A／D轉(zhuǎn)換后，由BT．656接口接收轉(zhuǎn)換為CIF格式的信號(hào)，并
通過AHB總線把接收到的圖像數(shù)據(jù)存入到外存SDROM；Hi3510讀取外存中視頻數(shù)據(jù)，進(jìn)行H．264編碼，包括幀內(nèi)預(yù)測(cè)、幀間預(yù)測(cè)、DCT變換、量化、熵編碼等，得到編碼后裸碼流存儲(chǔ)到外設(shè)中；將外設(shè)中視頻數(shù)據(jù)通過USB端口經(jīng)測(cè)試板發(fā)送到無線模塊中，其中關(guān)于無線模塊的UDP數(shù)據(jù)傳輸設(shè)置控制工作是通過Hi3510的RS232接口經(jīng)測(cè)試板發(fā)送AT指令控制，而后無線模塊將數(shù)據(jù)封裝成符合UDP格式的IP數(shù)據(jù)包，最后利用PS業(yè)務(wù)發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)上。

2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
2．1 視頻處理模塊
視頻處理模塊遠(yuǎn)端攝像頭采集視頻信號(hào)，模擬視頻信號(hào)通過CVBS信號(hào)格式輸入TW2834，TW2834是一個(gè)視頻控制器，內(nèi)嵌PAL／NTSC視頻解碼器，彩色控制器和PAL／NTSC視頻編碼器，主要完成模擬信號(hào)到數(shù)字信號(hào)的轉(zhuǎn)變。解碼后，轉(zhuǎn)換成的數(shù)字信號(hào)通過BT656接口輸入到Hi3510處理器進(jìn)行H．264編碼。
視頻處理模塊采用Hi3510，該器件是一款基于H．264BP算法的視頻壓縮芯片，它采用ARM+DSP+硬件加速引擎的多核高集成度的SoC構(gòu)架，具備強(qiáng)大的視頻處理功能，可實(shí)現(xiàn)DVD畫質(zhì)的實(shí)時(shí)編碼，能自適應(yīng)各種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，確保畫面的清晰度和實(shí)時(shí)性，低碼率的H．264編碼技術(shù)極大減少了網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)空間，并通過集成DES／3DES加解密硬件引擎確保網(wǎng)絡(luò)安全。圖2為Hi3510邏輯框圖。

Hi3510內(nèi)部包含一系列提高編解碼速度的視頻編解碼協(xié)處理器，視頻編解碼部分完成圖像的運(yùn)動(dòng)估計(jì)／補(bǔ)償、DCT／IDCT變換、量化／反量化、zigzag掃描和環(huán)路濾波。最后將編碼的視頻數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在外存SDROM中。
2．2 視頻發(fā)送模塊
圖3為無線發(fā)送模塊內(nèi)部原理框圖。DTM6211是60針0．5mm間距的板對(duì)板連接器和一個(gè)天線連接器，與天線連接器相匹配的線纜可實(shí)現(xiàn)與天線MHF Plug Cable Assembly的連接。串口通信采用RS232，可以與Hi3510串口相連接，模塊采用5線制接法，默認(rèn)開啟硬件流控。USB接口可以作為通訊口和調(diào)試口，作為USB Device設(shè)備，遵循USB2．O協(xié)議規(guī)范，最高速率支持FULL SPEED(12 Mb／s)。發(fā)送部分采用SMA(FEMALE)接口饋入天線，外接天線采用棒狀天線。