Abstrak: Untuk menyelesaikan beberapa masalah dalam sistem pemantauan definisi standard, sistem pemampatan video definisi tinggi berdasarkan TMS320DM365 direka. Mengadopsi ITU-T H. 264 (DM365 Embedded Hardware Compressor) Algoritma Mampatan Video, isyarat video analog definisi tinggi ditukar kepada isyarat video digital oleh pengekodan video khusus TVP7002, pemampatan data dalam DM365, data lengan tertanam dibungkus dan ditransmisikan ke Internet, melalui penyahkodan perisian PC untuk main balik video. Amalan telah membuktikan bahawa skim pengekodan ini telah menyelesaikan pemampatan dan penghantaran data dengan baik dan memenuhi keperluan reka bentuk.
Kata kunci: pemampatan video; DM365; H. 264; penghantaran rangkaian
Dalam aplikasi pengawasan video, pengawasan video tradisional mempunyai kejelasan imej yang tinggi (CIF ke resolusi D1), kesukaran untuk menguruskan dan mengekalkan banyak kabel, konfigurasi rumit banyak peranti, dan pengembangan yang tidak menyenangkan. Faktor -faktor ini secara serius menyekat keberkesanan pengurusan keselamatan. Peningkatan, tetapi juga membawa peluang untuk pembangunan pengawasan video definisi tinggi, makalah ini membincangkan reka bentuk perkakasan pengekod video HD berdasarkan DM365.
1 Platform Perkakasan Reka Bentuk Keseluruhan TMS320DM365 meneruskan seni bina pemproses DM355 keluarga DaVincitm, mengintegrasikan teras ARM926EJ-S, subsistem pemprosesan imej (VPSS), H. 264 HD COPROCESSOR HDVICP , Sokongan Multi-Format H. 264, MPEG-4, MPEG-2, MJPEG, dan Codec VC1 untuk fleksibiliti video yang tinggi. DM365 secara serentak boleh mengeluarkan 720p, D1, CIF tiga aliran, atau lebih banyak kombinasi, dan kadar pengekodan adalah laras, dan menyokong OSD perkakasan. Pemproses mempunyai antara muka periferal yang kaya, dan pengguna dapat menyambungkan subsistem dengan mudah. Makalah ini mengamalkan TMS320DM365 sebagai CPU utama, mengumpul data video input dan melakukan pemprosesan penghantaran rangkaian mampatan yang sepadan, dan mereka bentuk pengekod video digital berdasarkan seni bina DM365. Sebagai tambahan kepada DM365, sistem ini juga mempunyai penukar video A/D video definisi tinggi, codec audio, penyimpanan, Ethernet, port siri dan modul lain. Sistem ini berjalan pada sistem operasi Linux dan mempunyai ciri-ciri prestasi masa nyata yang baik, kelajuan komunikasi yang cepat, kualiti imej yang tinggi, prestasi stabil, harga rendah dan anti-virus.
Rajah blok keseluruhan sistem ditunjukkan dalam Rajah 1. Sistem menggunakan DM365 sebagai CPU utama, modul audio luaran DM365, modul input video, modul penyimpanan, port siri dan modul penghantaran rangkaian. Platform terdiri daripada dua bahagian: input video dan bahagian pemprosesan imej dan bahagian output video.
Artikel ini merujuk kepada alamat: http: //
Input video dan pemprosesan imej Bahagian: Input isyarat video analog definisi tinggi TVP7002, selepas pengekodan A/D, ia menjadi isyarat video digital definisi tinggi, dan isyarat digital ini adalah output kepada DM365. Modul ini DM365 terutamanya melakukan pemampatan H. 264, dan boleh mencapai penapisan bunyi, penstabilan video, pengesanan muka, keseimbangan putih auto, fokus auto, pendedahan auto dan peningkatan kelebihan. Di samping itu, ia juga memulakan semua peranti I2C pada sistem untuk melaksanakan interkom audio dan suara.
Bahagian Output Video: DM365 Mikropemproses ARM tertanam, fungsi teras pemproses ini adalah untuk mengemukakan aliran data, modul memori luaran, modul Ethernet, modul port siri, dan lain -lain. ARM terlebih dahulu melengkapkan RTP, UDP, dan enkapsulasi IP data yang dimampatkan, dan kemudian melalui pembingkaian MAC, dan akhirnya melengkapkan penghantaran paket data melalui pengawal Ethernet Phy. Di samping itu, ARM juga bertanggungjawab untuk menguraikan data yang diterima, menghantar arahan parameter yang berkaitan yang dihantar oleh PC, melaksanakan tetapan operasi yang sepadan (kadar pemampatan video, kadar bingkai, dll), dan melaksanakan kawalan periferal melalui port bersiri (pengawal PTZ , kanta) dan lain -lain), pemprosesan input dan output penggera melalui GPIO, dan sebagainya.
Reka bentuk modul 2
2.1 Modul Input Audio Video Terdapat antara muka VPFE pada DM365, yang boleh menyokong format input video dalam pelbagai format. Sistem ini menyedari input video HD 1 saluran, dan cip penukaran HD A/D mengamalkan TVP7002. TVP7002 dapat merealisasikan penukaran digital isyarat R/PR, C/Y, B/PB dengan kadar penukaran sehingga 165 MHz. Ia digunakan dalam banyak persekitaran video digital definisi tinggi dengan resolusi sehingga 1080p. DM365 dikonfigurasikan melalui bas IIC. Daftar dalaman TVP7002 dikonfigurasi dengan betul untuk memproses sumber video resolusi 720p. Data video A/D adalah output dari port video digital TVP7002 ke VPFE DM365. Sistem ini juga menyediakan antara muka input video digital definisi tinggi, HDVICP coprocessor boleh menyediakan H dalam format 1 280x720p30. Pengekodan atau penyahkodan video standard 264, dan coprocessor MJCP sebagai tambahan kepada standard JPEG, juga boleh menyediakan pengekodan video MPEG-4 atau penyahkodan dalam format 1 920x1 080p24.
Sistem ini menyedari satu output linein dan stereo melalui AIC23, DM365 dikonfigurasikan melalui bas IIC, dan AIC23 disambungkan ke pelabuhan MCBSP DM365. MCBSP DM365 digunakan sebagai saluran data bidirectional di mana semua aliran data audio dihantar dan menyokong format data yang berbeza.
2.2 Modul Ethernet Sistem ini termasuk antara muka rangkaian 10/100m I-saluran, DM365 mempunyai pengawal MAC, dan cip Ethernet Phy disambungkan ke antara muka EMAC. PHY menggunakan RTL8201, dan RTL8201 disambungkan ke antara muka MII DM365. DM365 melaksanakan konfigurasi dan kawalan daftar RTL8201 melalui antara muka MDIO. Isyarat jalan tangan yang lain disambungkan secara berurutan. RTL8201 dikonfigurasi dengan betul (tetapkan alamat PHY, dan lain-lain) dengan menarik dan menarik perintang pull-down. RTL8201 mengimport maklumat konfigurasi ini pada permulaan kuasa dan melakukan kerja yang sepadan. Kristal 25 MHz luaran disambungkan ke antara muka jam RTL8201 sebagai sumber jam untuk RTL8201. RTL8201 disambungkan ke pengubah rangkaian untuk pengasingan isyarat dan disambungkan ke rangkaian melalui RJ45.
2.3 Penyimpanan, USB, Port Serial, RTC, Sistem Modul Penggera menyediakan 1 saluran USB saluran, menyokong mod OTG dan mod hos, menyokong USB2.0 kelajuan tinggi (480 mb/s), kelajuan penuh (12 mb/s), tetapkan FIFO. Kawalan USB DM36 5 dan USB PHY melengkapkan permulaannya melalui konfigurasi yang berkaitan, dan perkakasan luaran seperti cakera keras USB-SATA boleh disambungkan ke USB.
Sistem ini secara luaran menghubungkan DDR2 SDRAM dan NAND Flash sebagai memori off-cip. Mod boot adalah mod boot Nandflash dengan menetapkan BTSEL [2: 0] hingga 000. Antara muka AEMIF DM365 boleh menyokong Nandflash dan Nor Flash. Kerana NAND Flash mempunyai kapasiti penyimpanan yang besar dan harga yang rendah, reka bentuk ini menggunakan NAND Flash.
DM365 menyediakan antara muka kawalan DDR2 yang berdedikasi, garis data 16-bit, garisan alamat 14-bit dan 3 isyarat pemilihan blok, yang boleh menyokong 256 MByte ruang penyimpanan. Sistem ini menggunakan DDR2 SDRAM Chip K4T1G164QQ.
DM365 mempunyai 2 antara muka UART, sistem ini dihubungkan dengan dua port siri, satu RS232, yang digunakan untuk debugging, dan satu periferal RS485 untuk komunikasi (lensa PTZ, dll.). Dan melalui GPIO untuk menyediakan input penggera suis 2 cara dan output penggera suis 2 cara, input penggera direalisasikan oleh diafragma. Apabila isyarat penggera adalah input, cahaya dihidupkan, dan output adalah rendah kepada DM365 GPIO, apabila tiada input isyarat penggera. Apabila apertur dipotong dan output tinggi kepada DM365 GPIO, DM365 menentukan kehadiran atau ketiadaan isyarat input penggera dengan mengesan tahap GPIO. Output penggera direalisasikan dengan mengawal pembukaan dan penutupan relay. Sistem ini juga memperluaskan RTC melalui IIC.
Sistem ini menyediakan input jam 24 MHz ke DM365 melalui kristal luaran dan jam modul dari PLL dalaman DM365.
2.4 Bekalan Kuasa Sistem menyediakan antara muka input kuasa 5 V yang menyediakan +1.35 V, +1.8 V, dan +3.3 V kuasa melalui cip penukaran kuasa. Antaranya, 1.35 V dan 1.8 V dijana oleh TPS62040DGQ. TPS62040DGQ adalah kecekapan yang tinggi, cip DC-DC yang rendah dari Ti yang mengawal voltan output melalui perintang. Voltan 3.3 V dilaksanakan dengan TPS5430, yang mempunyai voltan input maksimum 36 V dan arus maksimum 3 A.
Urutan kuasa untuk sistem adalah: kuasa pertama sehingga teras (1.35V), kemudian kuasa PLL dan modul lain (1.8V). Iaitu, bekalan kuasa 3.3V mula -mula diperoleh melalui TPS5430, maka 1.35 V dihasilkan oleh TPS62040DGQ, dan 1.8 V disambungkan ke EN yang lain TPS62040DGQ melalui 1.35 V. Selepas 1.8 V dijana, arus dihidupkan melalui suis. Hasil 3.3 V, 3.3 V akhirnya dimuatkan ke DM365. Perintah di mana kuasa dihasilkan adalah bertentangan dengan urutan kuasa.
3 Kesimpulan Untuk menguji sama ada reka bentuk memenuhi keperluan yang telah ditetapkan, prestasi sistem telah diuji dengan teliti. Pelbagai sumber input video definisi tinggi telah dipilih untuk ujian dalam persekitaran yang berbeza. Terdapat ujian untuk kelajuan dan keterukan ujian. Hitam dan putih kesan imej, serta corak langkah untuk menguji tahap kecerahan.
Hasil eksperimen menunjukkan bahawa sistem boleh dikodkan dalam masa nyata, imej yang diterangkan adalah jelas dan lancar, tidak ada fenomena mozek dan animasi, tidak ada pendedahan overexposed, kekurangan pendedahan potret, pelakon warna, pendedahan dan keseimbangan putih ketidaktahuan, dan sebagainya, Warna terang dan kecerahan yang jelas. Mengatasi kekurangan dalam sistem pemantauan definisi standard.
Penyelesaian reka bentuk ini adalah ekonomi untuk digunakan, selaras dengan niat asal reka bentuk, dan mempunyai prospek pasaran yang luas dalam bidang videophone, sistem pemantauan definisi tinggi dan pemantauan kenderaan.