SEED-DVS6467 8路视频实时编码DVR单芯片解决方案
2013-12-22
市场背景
随着视频监控市场的发展,对DVR、DVS等视频监控产品也提出许多新的需求。
多路数,个性化
为了满足不同行业,不同目标市场的需求,必然会出现针对不同行业,不同目标市场的涵盖多种功能的个性化DVR产品,像金融、电信、电力、水务、公安等各自都有特定需求,如果想占领相关的行业市场,就必须提供相应的个性化功能和服务,否则就不会为市场所认可。个性化、多路数已经是目前市场上需求的一个热点。
高分辨率
在过去的视频监控市场中,CIF是一个可接受的分辨率。目前的视频编码技术影响码率的最重要有两个因素:一个是视频像素的个数,一个是量化系数。以目前的编码技术而言,在码率低于800kbps的全帧率情况下,CIF是最理想的,但随着数字视频监控市场的发展,在比如地铁、机场等等行业对DVR设备提出了更高的要求,FULL D1将成为市场主流。
智能化
DVR的主要功能是图像的数字存储,但是单纯的录像存储已经远远不能满足行业发展的需要。以小区停车场监控为例,当一辆车驶入小区,现有的DVR虽然能录像,但当需要查找录像资料时只能人工检索,如果能将停车系统和DVR录像联动起来,则可以节约大量的人力和时间,还能减少误报率。今后的DVR产品必将能与各种智能算法提出更多需求,比如跟踪移动目标、锁定特定目标,车牌车型识别、人体侦测、人脸识别、特定动作识别等。
方案概述
合众达是最早进入视频监控领域的嵌入式方案提供商和IC代理商,曾推出了SEED-VPM642、SEED-DVS6446等一系列广受好评的DVS/DVR解决方案,在业界为大量企业单位提供方案和技术支持。针对低成本、多路数、高清化、智能化等视频监控产品的发展方向,合众达曾推出了一款高性价比的8路D1视频监控单芯片解决方案SEEDDVS6467。
SEED-DVS6467的DM6467处理器是TI达芬奇系列最新的双核处理器,其中DSP主频可以达到1GHz,ARM926主频能到500MHz。同时片内2个可通过ARM968来控制的HDVICP,可以独立完成ME、IPE等视频编解码中必需的硬件加速。此外,DM6467外部还可以支持512MByte的400MHz DDR2 Memory,大大增加了数据的吞吐量。
DM6467的性能可以达到8-D1H.264 encode@25fps或者1080p H.264 encode@60fps。在数据存储方面,DM6467具有PCI、ATA,可以通过桥接芯片支持PCI-E和SATA。在数据输出方面,DM6467支持千兆以太网接口。
图1:DVS6467的原理框图
与前代DaVinci芯片不同,DM6467的VP(Video Port)接口支持1路BT.1120或者2路BT.656,配合TI的视频解码器,TVP5158就可实现最多8路D1视频输入。TVP5158沿用的是TVP5147的内核,可以将4路标清视频信号合成1路满足BT.656格式的超帧信号输出。TVP5158具有以下特点:
前端是10-bit的ADC,保证了AD转换的精度;
片内有2D 5线的梳状滤波器,可以有效地消除视频信号中的噪声;
内置Noise Reduction和Auto Contrast。Noise Reduction功能是可以更大地消除图像的噪声,从而降低后端编码后的视频流的码率,减轻网络带宽压力。Auto Contrast功能是可以让摄像机在不同的光照条件下得到良好的图像质量;支持级联模式。图1是DVS6467的原理框图(通过2片TVP 5158实现8路D1视频输入)
SEED-DVS6467作为DVR解决方案,在板卡设计上充分考虑了行业需求,支持8路BNC视频输入(支持D1、CIF);1路高清DVI输出、1路BNC视频输出和1路分量视频输出接口;1路线性音频输入、1路线性音频输出;内部支持两个SATA硬盘接口;USB2.0接口、100M以太网接口、RS485串口;键盘接口、红外遥控器、USB主机接口;多路光隔离开关量IO输入输出口。
软件资源
SEED-DVS6467软件资源包括基础SDK、算法SDK和解决方案RDK三种,合众达可以根据客户需求提供。
基础SDK
随板卡附带。包括集成最新版本DVEVM和DVSDK,Linux服务器开发环境配置说明,NAND Flash的烧写例程及文件系统结构调试例程,引导程序U-Boot的启动、编译、烧写、文件系统恢复的示例,Montavistal Linux Kernel源码及安装、配置、编译说明,DDK驱动(USB接口驱动、硬盘驱动、音频/视频驱动)、基于CCS的各种测试程序源代码以及各种音视频编解码DEMO。
算法SDK
算法SDK提供基于DM6467优化的H.264编解码算法,在采用1GHz DSP主频处理器时,可以实现8路D1 H.264编码,且DSP占用率仅为50%。
解决方案RDK
提供参考设计方案的硬件设计、生产文件和应用软件源码等全套开发资料,包括编解码算法、DSP与ARM通信程序框架等等。
应用案例
8路全D1嵌入式录像机
是CIF分辨率嵌入式录像机的升级,支持8路D1实时录像。
处理器采用TI DM6467,配合TVP5158解码器,实现8路实时D1(704×576,PAL)录像(压缩码率32Kbps-2048Kbps),多路视频(D1/CIF)回放,100M自适应以太网口,双向语音对讲。
混合型网络硬盘录像机
NVR是视频监控的新热点,混合型的网络硬盘录像机兼容NVR和DVR功能,既可本地独立工作,也可连接网络摄像机,组合成混合型视频监控网络。
处理器采用TI DM6467,可连接模拟摄像机和网络摄像机,支持8路720P高清网络摄像机或16路模拟+网络混合视频输入,支持多路视频(720P/D1/CIF)回放。
结束语
低成本、高性能
本方案只需采用一片DM6467处理器,通过双TVP5158,可实现8路D1 H.264实时编码。同时,经由HD-VICP和DSP处理的H.264编码质量高,视频清晰度相比同类产品有明显优势。
开放DSP、智能扩展
本方案采用ARM+DSP的双核心架构处理器,DSP内核完全开放,客户可以根据自身需要开发应用程序或智能算法。借助HD-VICP中的硬件加速功能,多路视频编码仅需占用小于50% DSP性能,提供客户充足的性能实现应用和算法扩展。
支持高清视频回放
本方案具有三种视频输出接口:CVBS、DVI和分量输出。其中DVI和分量输出都支持1920×1080高清分辨率,可以方便连接大屏幕高清显示设备回放视频。
高集成和灵活性兼备的软硬件资源
本方案集成了商业级的视频编解码算法和应用程序,提供详尽的开发手册和测试程序,使客户可以在短时间内完成产品开发。同时标准的软件架构和完全开放的处理器架构,也非常方便于客户开发出与众不同的个性化产品。