引 言

　　由于成本和視頻通信質量的因素，可視電話從推出到現在，一直受到用戶的冷落。現在因為技術的進步和寬帶因特網的普及，可視電話呈現出新的生機。業內專家預測，未來幾年內，可視電話不僅可與電信固話、小靈通、移動/聯通手機互聯，還可與3G 手機互通。可視電話將成為獨立的產業，發展前景良好。

　　筆者基于TI公司的單顆600 MHz TMS320DM643（簡稱為DM643）數字媒體處理器，開發了一套性能優異、價格低廉的嵌入式IP可視電話，實現點對點網絡音視頻實時通信。

　　1 基于TMS320DM643的硬件設計

　　DM643數字媒體處理器［1］集成了一系列外設，以適應視頻和影像技術的發展。其中包括3個可配置視頻端口，1個10/100 Mbps的以太網MAC（EMAC），1個面向音頻應用的串行口（McASP），1個串行口（McBSP）以及一些其他外設。C64x核內有8個并行的處理單元，采用VLIW（甚長指令集）結構，處理能力高達4800MIPS，并在C6OOO公共指令集的基礎上擴展了88條指令。這些指令使C64x能夠更方便地執行圖象處理中的算法。

　　基于單顆DM643的嵌入式IP可視電話的組成如圖1所示。從攝像機輸入的視頻信號和從麥克風輸入的音頻信號經A/D轉換后送入DSP，DSP對音/視頻信號進行壓縮、編碼、合流；然后通過局域網或因特網將數據傳輸出去，同時將從網絡上接收的數據分流，并分別進行視頻信號的解碼顯示和音頻信號的解碼播放。系統中，還通過DM643的McBSP/UART 口外接了一個鍵盤，以實現電話的撥號功能。

圖1：嵌入式IP可視電話的組成

　　1.1 視頻采集電路

　　本系統采用的視頻解碼芯片是Philips公司的SAA7l15.從攝像機輸入的全電視信號在SAA7l15內部經過鉗位、抗混疊濾波、A/D轉換、YuV分離電路之后，在YuV到YCrCb的轉換電路中轉換成BT.656視頻數據流，通過DM643的視頻口VPo輸入到壓縮核心單元DM643中。視頻數據的行/場同步信號包含在BT.656數字視頻數據流的EAV（End of Active Video）和SAV（Startof Active Video）時基信號中，視頻口只需視頻采樣時鐘和采樣使能信號。SAA7l15內部寄存器參數的配置和狀態的讀出通過1 C總線進行。視頻采集接口的原理如圖2所示。

圖2：視頻采集口原理

　　DM643將解碼后的視頻數據通過視頻口VP1通道送給SAA7121顯示輸出。SAA7121是Philips公司的一款視頻編碼芯片，可實現數字視頻的D/A 變換。SAA7121的工作模式由其內部的控制寄存器決定，控制寄存器的初始化通過1 C總線完成。DM643利用自身具有的1 C總線模塊，作為主控制器，對SAA7121進行參數編程控制。

　　1.3 音頻輸入/輸出電路

　　本系統采用TI的高性能立體聲編/解碼器TI V320AIC23（簡稱AIC23），實現音頻信號的采集和播放。AIC23與DM643的I/0電壓兼容，可實現與DM643的McASP接口無縫連接。

　　在本系統中，AIC23工作于主模式，左右聲道的采樣字寬均為16位。數據接口為DSP mode模式。通過12 C總線設置內部寄存器的工作參數和反饋狀態信息。

　　由于網絡傳輸的固有特點，音頻數據和視頻數據傳輸到接收方時不可能是均勻的。如果發送方不作任何糾正處理，則很難保證音/視頻的同步輸出。為了實現音頻和視頻的采樣同步，利用鎖相環PI I 1708.從SAA7115的U C引腳輸出27 MHz時鐘，經PLI 1708的SCKO 3引腳輸出默認時鐘頻率18.433 MHz，作為AIC23的輸入主時鐘MCI K.AIC23內部采用的時鐘可通過設置寄存器由主時鐘MCLK分頻得到。由于音視頻采樣信號采用同一個時鐘源，因此不會出現音/視頻不同步的問題。