本文所设计的基于 ARM11 和 DSP 协作视频流处理技术的 3G 视频安全帽，已在石油、电力等行业的野外作业中得到了实际应用。
文章采用 HPll6 的传输模式，其传输速度能够较好地满足实际需求。后续研究计划尝试采用 HPl32 模式，届时传输速度有望得到进一步提高。在 ARM 与 DSP 之间的通信中，通过引入视频数据通信协议，相较于传统的通过 read/write buffer 实现通信的方式，视频数据传输的可靠性得到了更好的保证。
本设计采用仿生学原理和高集成度设计，实现了与人眼同视角的 3G 视频安全帽。整个系统由视频安全帽和腰跨式数据处理终端两部分组成，二者采用高可靠性航空
插头连接。其中，图像处理部分采用三星公司的 S3C6410 ARM11 处理器和 TMS320DM642 DSP 处理器组成。
系统构成
本设计主要由视频安全帽和腰跨式视频终端两部分构成。视频安全帽中包含 1 路视频输入、1 路音频输入和 1 路音频输出，并配备了辅助灯光，以满足不同环境下的使用需求。腰跨式视频终端主要由 ARM11 和 DSP 双核系统、3G
无线模块和
电源管理模块组成，主要完成数据处理、传输、存储和系统控制等功能。
ARM 处理系统设计
ARM 处理系统主要由主控模块、数据存储系统、模拟数字信号的采集模块等部分组成。CPU 采用三星公司 S3C6410A 处理器，其工作频率可达 667MHz，能够为系统提供稳定且高效的运算支持。
DSP 视频处理系统设计
DSP 图像处理系统由视频解码、图像处理三部分组成。其中，视频解码采用 TVP5150 超低功耗解码器，能够有效降低系统功耗。图像处理采用 TMS320DM642（简称 DM642）DSP 处理器，它可在 600MHz 时钟频率下工作，指令周期为 1.67ns，每个指令周期可并行 8 条 32 位指令，处理能力可达到 4800MIPS 的峰值计算速度，能够快速完成视频处理任务。
摄像头模拟信号通过 TVP5150 解码后，送到 DM642 芯片进行 H.264 视频压缩，压缩后的信号传送到 ARM 嵌入式系统，再通过 3G 模块将数据传送至远端服务器或进行本地存储。
ARM 系统与 DSP 系统间的协作实现
视频信号经 DSP 压缩编码后通过主机接口（HPI）将数据传送至 S3C6410A 中进行下一步数据传输或存储。本文选用 HPI16 模式，其主要接口信号线包括 16 位数据线 HD [15:0]、2 条访问控制选择信号线 HCNTL [1:0]、半字识别选择信号线 HHWIL、地址选通输入信号线 HAS、主机读写选择信号线 HR/W、3 条选通信号线 HCS、HDS1 和 HDS2、准备好信号线 HRDY 以及向主机发送中断信号线 HINT 等。
将 S3C6410 的 Bank1 片选信号 nCS7 与 nHCS 连接，使 HPI 接口作为外部物理地址映射到 S3C6410 相应内核空间，Bank1 地址空间从 0×08000000 到 0x0fffffff。将读写信号 nOE 和 nWE 分别接到 nHDSl 和 nHDS2。本系统采用的是 HPll6 模式，将 32 位数据分低 16 位和高 16 位分别存储，采用 ADDR5 控制半字节标识选择。将 S3C6410 的 AB2、AB3 连接到 HCNTL0、HCNTLl，能够方便地对 HPI 的三个寄存器 HPIC、HPIA、HPID 进行寻址。ADDR6 连接到 DM642 的 HR/W，通过控制此地址线来实现 HPI 读写的选通，HRDY 反相后与 WAIT 信号线相连，DM642 的 HINT 直接连接到 S3C6410 的外部中断 IRQ5 引脚上，以实现 DSP 对主机中断信号的传输。
经测试，基于 HPI16 数据传输协议，DM642 与 S3C6410 间的通信速率可以达到 50Mbps，带宽足够用来传输 MPEG 等压缩的视频数据。本设计结合了 DSP 处理器在视频压缩方面的优势和运行于 ARM 之上的 Linux 操作系统在数据管理与任务调度机制方面的出色表现，由 DSP 完成图像处理功能，并通过高速接口把视频数据传输给嵌入式微处理系统，完成视频数据的传输、存储功能。
