基于Hi3516A的高清视频处理系统的设计

贾羽　张林秀　张卫

摘 要：目前，基于Hi3516A的高清视频处理系统，在各个领域中应用较为广泛，对其进行研究有着较高的价值。对此，本文主要研究了基于Hi3516A的高清视频处理系统设计，先介绍了系统总体设计，然后分别介绍了各个部分模块设计。

关键词：Hi3516A;高清视频;处理系统;设计

随着技术的发展，人们在观看视频中，对于图像的分辨率提出了更高的要求。传统的低分辨率图形，对于人们不断提高的图像视觉要求已经难以满足，因此对于视频处理系统的研究也逐渐成为热点。采用基于Hi3516A的高清视频处理系统，核心使用Hi3516A芯片，能够满足1080p高清视频采集传输要求。在监控、交通、医疗等诸多领域，都能得到应用。

1 系统总体设计

系统设计中，以Hi3516A芯片作为核心，基于Cortex-A7内核，可以达到最高的600MHz主频、辅助缓存125KB、数据缓存和指令缓存32KB。集成的编解码器和系统内的编解码器，对H.264、H.265、JPEG、MGPEg等多种格式能够支持。同时对于多比特流实时独立编码，也可以很好的支持，如SM@60fps、1080p@30fps等。在视频输入接口中，可以支持BT.601、BT.656、BT。等，对于HDMI接口的高清视频传输要求也可以很好的满足要求。[1]系统中对图像数据的获取，利用了CMOS传感器，利用Hi3516A芯片，能够实时采集、实时传输视频内容，然后在PC客户端或移动客户端完成视频的高清播放。

2 系统模块设计

图像传感器使用索尼IMX185的CMOS传感器，具有200万像素，对光学尺寸1/2型全高清加以支持，A/D转换模式12位速率为每秒60帧、10位速率为每秒120帧，对1080p高清图像处理要求能够满足。电源模块根据不同需求，分别提供不同规格，为系统种不同的部分分别供电。系统中应用DDR3内存模块为32bit模式，提高了系统性能，存储空间为8GB，数据总线为16位。控制总线在电路中，地址总线由两个内存芯片共享，数据总线独立使用。程序代码可以在内存模塊中运行。[2]系统使用了HAND FLASH、SPI FLASH两种接口模式，均可与Hi3516A相匹配。设计了JTAG接口，该接口属于国际标准测试协议，可以完成芯片的内部测试。其中，选择32Mb的SPIder FLASH模块，其SPIder总线对接Hi3516A中SPI FLASH接口。在SPI FLASH引导模式下，主芯片释放复位信号，默认从SFC_CS1N引脚控制的FLASH中读取引导，因此将FLASH的CS引脚连接到引脚上。使用64Gb的NAND FLASH模块，在CPU上直接连接控制接口。

在应用程序中，TAP在设备中定义，并使用一个特殊的JATG测试工具来测试设备的内部节点。其中，数据输出引脚TDO、数据输入引脚TDI、时钟输入引脚TCK、模块选择引脚TMS等都是JTAG标准接口。在Hi3516A中，不仅有一个标准的引脚，而且还有一个可选的引脚TRST。主机与外设之间，通过USB通讯串行总线，实现数据的高速传输。在Hi3516A中集成了USB接口控制器，该控制器可以支持1.5Mbps、12Mbps、480Mbps等USB2.0标准数据传输，同时支持OTG模式、主机、高速设备等。USB接口扩展后，可以连接和使用各种USB设备，如移动存储设备等，或考虑通过USB接口实现无线网络传输。[3]USB模块支持5V输入电压。通过HDMI接口，为了同时传输高质量的音频和音频信号，在HDMI协议中，它是联合开发的。必须要进行D/A或A/D转换，能够对高分辨率视频信号、无压缩音频信号鞥金信传输。其运用了TMDS技术，提升了传输效果，另外芯片集成度更高，也具有更好的电源管理特性，具备接地保护。设计Sensor接口电路，利用LVDS接口通过控制、数据信号组构成，其中SPI通信总线作为控制信号组。控制及数据信号组，分别在接口电路中，与Hi3516A的SPIO、MOPIO连接。

3 小结

研究了基于Hi3516A的高清视频处理系统设计，能够满足图像的高清采集与传输，完成书品高清输入输出。通过HDMI接口与PC端连接，能够传输1080p高清视频。使用USB模块进一步扩展系统应用，进而在诸多领域中应用，满足实际工作中对图像清晰度的要求。

参考文献：

[1]基于TMS320DM8168的SOC高清视频处理系统的设计与实现[J].液晶与显示，2013，28（5）：764-769.

[2]鲁云，韩宾，程锦发，等.基于Hi3516A的H265码流实时传输系统设计[J].微型机与应用，2015（20）：42-44.

[3]陈绍祥，阳莉，罗正华.基于实时流协议的视频处理系统设计[J].成都大学学报（自然科学版），2016（4）：371-374.