目前，車輛監(jiān)控領(lǐng)域?qū)τ跀?shù)據(jù)傳輸?shù)囊笤絹?lái)越高，本文從系統(tǒng)的硬件和軟件設(shè)計(jì)著手，介紹3G車載視頻傳輸模塊。硬件部分重點(diǎn)闡述了視頻采集、3G傳輸?shù)仍O(shè)計(jì)。軟件部分介紹了U6100模塊的驅(qū)動(dòng)設(shè)計(jì)，3G網(wǎng)絡(luò)接入程序設(shè)計(jì)和視頻傳輸程序設(shè)計(jì)。最后，通過(guò)對(duì)RTP數(shù)據(jù)包的分析和對(duì)客戶端視頻的觀察，證明了本設(shè)計(jì)取得了良好的效果。

　　車載3G高清視頻傳輸系統(tǒng)運(yùn)用動(dòng)態(tài)圖像采集技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、圖像處理技術(shù)、計(jì)算機(jī)通信技術(shù)等高新技術(shù)，建立以車載主機(jī)為核心的移動(dòng)視頻信息取證平臺(tái)，為交通執(zhí)法人員提供車輛違章行駛高清抓拍、移動(dòng)錄像動(dòng)態(tài)取證、交通現(xiàn)場(chǎng)指揮等信息化服務(wù)。

　　由于3G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和嵌入式技術(shù)的不斷發(fā)展，推動(dòng)了視頻監(jiān)控領(lǐng)域的迅速發(fā)展，尤其是在汽車監(jiān)控領(lǐng)域。3G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)覆蓋面積廣，可靈活接入，相比之前車載視頻監(jiān)控終端所采用GPRS，CDMA等無(wú)線通信技術(shù)，傳輸速度快了很多，但是3G技術(shù)在汽車監(jiān)控領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用不夠完善。DM365支持 H.264視頻編碼技術(shù)，在網(wǎng)絡(luò)帶寬有限的條件下，保證了視頻數(shù)據(jù)的高質(zhì)量傳輸。U6100模塊可以集成到任何3G移動(dòng)設(shè)備，并且可以接入到HSDPA、 HSUPA、UMTS等高速網(wǎng)絡(luò)。所以我們?cè)O(shè)計(jì)了以TI的DM365為核心，以U6100為傳輸模塊的車載視頻傳輸模塊。

　　1 3G車載視頻傳輸模塊的硬件設(shè)計(jì)

　　本文設(shè)計(jì)的視頻傳輸模塊是應(yīng)用在于車載監(jiān)控設(shè)備中，所以我們?cè)谶M(jìn)行方案設(shè)計(jì)和硬件的選擇時(shí)，視頻的傳輸要求是首當(dāng)其沖的。鑒于DM36X系列軟硬件兼容性好，Davinci平臺(tái)方便算法擴(kuò)展，故采用TMS320DM365芯片來(lái)搭建3G車載視頻傳輸系統(tǒng)。

　　本模塊的硬件平臺(tái)主要由以下幾部分組成，分別是視頻采集和處理部分，本地存儲(chǔ)與顯示部分，3G視頻傳輸部分，電源部分。車載終端視頻傳輸模塊硬件框架圖如圖1所示。

　　圖1：車載終端視頻傳輸模塊硬件結(jié)構(gòu)圖

　　1.1 視頻采集和處理部分

　　視頻采集部分由一個(gè)PAI/NTSC制式的云臺(tái)攝像頭和一個(gè)視頻編解碼芯片TVP5151組成。云臺(tái)攝像頭需要用RS485來(lái)控制，由于DM365 上的只有兩個(gè)串行接口（UART），且都已經(jīng)被占用（一個(gè)用來(lái)連接串口調(diào)試，一個(gè)連接GPS模塊）。所以我們利用USB HUB里多余的一個(gè)USB口，進(jìn)行二級(jí)轉(zhuǎn)換，先用LP2303轉(zhuǎn)換成232，在用MAX485轉(zhuǎn)換成485用于云臺(tái)的控制。

　　TVP5151和處理器是用I2C總線進(jìn)行對(duì)接的，將輸入的模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)。

　　視頻處理部分則采用TI的DM365高清視頻處理器。DM365支持H.264視頻編碼技術(shù)，在用3G無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)臈l件下，保證可以進(jìn)行高質(zhì)量視頻數(shù)據(jù)的傳輸。

　　1.2 本地存儲(chǔ)和顯示部分

　　DM365提供了專門(mén)的外部存儲(chǔ)器接口，包括一個(gè)Flash接口和一個(gè)SDRAM接口，可以連接外部存儲(chǔ)器。在這個(gè)車載終端的設(shè)計(jì)中我們選用三星公司的1GB容量、8位數(shù)據(jù)線的K9F 8G08UOB的NAND Flash芯片和128MB容量、16位數(shù)據(jù)線的K4T1G164QE的DDR SDRAM芯片。

　　為了車載終端的操作的更加人性化，顯示部分我們選用的是***晶采光電公司的一款5.7英寸的TFT-LCD觸摸屏面板。該面板具有640X480的高分辨率。它支持I2C總線或SPI總線，考慮到上層驅(qū)動(dòng)的實(shí)際情況，使用的是I2C總線和主芯片進(jìn)行連接。

　　1.3 3G視頻傳輸部分

　　3G傳輸部分選用的是U6100模塊。他在3G網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)下上行和下行的最傳輸速率均能達(dá)到384Kbps，符合車載傳輸模塊的設(shè)計(jì)要求。3G傳輸部分的電路設(shè)計(jì)如圖2所示。

　　圖2：3G傳輸部分的電路原理圖

　　U6100的供電要求是3.6～4.2 V，我們用3.8 V給其供電。U6100提供6條SIM卡接口連接SIM卡，兼容現(xiàn)在各種3G格式。U6100提供標(biāo)準(zhǔn)的RS232接口USB_DM和USB_DP，可以直接和用戶的CPU相連。由于本設(shè)計(jì)需要4個(gè)USB口，我們用一款USB擴(kuò)展芯片把DM365僅有一個(gè)USB口擴(kuò)展成4個(gè)，并用其中的DP1和DM1來(lái)連接U6100。電源USB VBUS由5 V電源經(jīng)過(guò)濾波后供給。KPD_PWR_N是U6100的供電開(kāi)關(guān)，其拉低時(shí)有效，我們直接通過(guò)一個(gè)0歐姆電阻接地，這樣U6100開(kāi)啟時(shí)默認(rèn)處在工作模式。EXT_RET_IN是U6100的復(fù)位信號(hào)，其拉低時(shí)進(jìn)行復(fù)位，我們這里通過(guò)DM365的GPIO口來(lái)進(jìn)行控制。