Samenvatting: Om enkele problemen in het standaarddefinitiesysteem op te lossen, is een high-definition videocompressiesysteem op basis van TMS320DM365 ontworpen. Het gebruik van ITU-T H. 264 (DM365 Embedded Hardware Compressor) Videocompressie-algoritme voor video-compressie, high-definition analoge videosignaal wordt omgezet in digitaal videosignaal door speciale videocip-chip TVP7002, gegevenscompressie in DM365, ingebedde armgegevens worden verpakt en verzonden naar het Internet, via pc -software -decodering voor het afspelen van video's. De praktijk heeft bewezen dat dit coderingsschema de gegevenscompressie en transmissie goed heeft voltooid en voldoet aan de ontwerpvereisten.
Sleutelwoorden: videocompressie; DM365; H. 264; netwerktransmissie
In videobewakingstoepassingen heeft traditionele videobewaking een hoog beeldhelderheid (CIF tot D1 -resolutie), moeilijkheid bij het beheren en onderhouden van veel kabels, gecompliceerde configuratie van veel apparaten en ongemakkelijke uitbreiding. Deze factoren beperken de effectiviteit van de beveiligingsbeheer ernstig. Verbetering, maar biedt ook een kans voor de ontwikkeling van high-definition video-toezicht, dit artikel bespreekt het hardwareontwerp van HD-video-encoder op basis van DM365.
1 Hardware platform overall design TMS320DM365 continues the architecture of the DavinciTM family DM355 processor, integrating an ARM926EJ-S core, an image processing subsystem (VPSS), an H. 264 HD encoder coprocessor HDVICP and an MPEG-4/JPEG HD encoder coprocessor MJCP , ondersteunen multi-format H. 264, MPEG-4, MPEG-2, MJPEG- en VC1-codecs voor hoge videoflexibiliteit. DM365 kan tegelijkertijd 720p, D1, CIF drie streams of meer combinaties uitvoeren, en de coderingssnelheid is instelbaar en ondersteunt hardware OSD. De processor heeft een rijke perifere interface en de gebruiker kan het subsysteem gemakkelijk aansluiten. Dit artikel hanteert TMS320DM365 als hoofd -CPU, verzamelt de invoervideogegevens en voert overeenkomstige compressienetwerk transmissieverwerking uit en ontwerpt een digitale video -encoder op basis van DM365 -architectuur. Naast DM365 heeft het systeem ook high-definition video A/D-converter, audiocodec, opslag, Ethernet, seriële poort en andere modules. Het systeem draait op het Linux-besturingssysteem en heeft de kenmerken van goede realtime prestaties, snelle communicatiesnelheid, hoge beeldkwaliteit, stabiele prestaties, lage prijs en antivirus.
Het totale blokdiagram van het systeem wordt weergegeven in figuur 1. Het systeem gebruikt DM365 als de belangrijkste CPU, DM365 externe audiomodule, video -invoermodule, opslagmodule, seriële poort en netwerktransmissiemodule. Het platform bestaat uit twee delen: de video -invoer- en beeldverwerkingsgedeelte en het video -uitvoergedeelte.
Dit artikel verwijst naar het adres: http: //
Video-invoer- en beeldverwerkingsgedeelte: high-definition analoge videosignaalinvoer TVP7002, na A/D-codering wordt het een high-definition digitaal videosignaal en dit digitale signaal wordt uitgevoerd naar DM365. Deze module DM365 voert voornamelijk H. 264 -compressie uit en kan ruisfiltering, videostabilisatie, gezichtsdetectie, automatische witbalans, automatische focus, automatische blootstelling en randverbetering bereiken. Bovendien initialiseert het ook alle I2C -apparaten op het systeem om audio- en spraakintercom te implementeren.
Video -uitvoer Onderdeel: DM365 ingebedde arm microprocessor, de kernfunctie van deze processor is het doorsturen van gegevensstroom, externe geheugenmodule, Ethernet -module, seriële poortmodule, enz. Voltooi eerst de RTP-, UDP- en IP -inkapseling van de gecomprimeerde gegevens, en gaat vervolgens door de MAC -framing en voltooit uiteindelijk de overdracht van het gegevenspakket via de PHY van de Ethernet -controller. Bovendien is ARM ook verantwoordelijk voor het parseren van de ontvangen gegevens, het doorsturen van de relevante parameteropdrachten die door de pc zijn verzonden, het uitvoeren van bijbehorende bedieningsinstellingen (videocompressiesnelheid, framesnelheid, enz.) En de implementatie van perifere besturing door de seriële poort (PTZ Controller (PTZ -controller (PTZ -controller (PTZ -controller (PTZ -controller (PTZ -controller (PTZ -controller (PTZ , lens) enz.), de verwerking van alarmingang en uitvoer via GPIO, enzovoort.
2 Module -ontwerp
2.1 Video -audio -invoermodule Er is een VPFE -interface op de DM365, die video -invoerformaten in meerdere formaten kan ondersteunen. Het systeem realiseert 1 kanaal HD -video -invoer en de HD A/D -conversie -chip neemt TVP7002 aan. De TVP7002 kan digitale conversie van R/PR, C/Y, B/PB -signalen realiseren met een conversieratio van maximaal 165 MHz. Het wordt gebruikt in veel high-definition digitale video-omgevingen met een resolutie van maximaal 1080p. De DM365 is geconfigureerd via de IIC -bus. De interne registers van TVP7002 zijn correct geconfigureerd om videobronnen van 720p resolutie te verwerken. De A/D -videogegevens worden uitgevoerd van de Digital Video -poort van TVP7002 naar de DM365 VPFE. Het systeem biedt ook high-definition digitale video-invoerinterface, HDVICP-coprocessor kan h in 1 280x720p30-indeling bieden. De 264 standaard video-codering of decodering, en de MJCP-coprocessor naast de JPEG-standaard, kan ook MPEG-4 video-codering of decodering bieden in het formaat van 1 920x1 080p24.
Het systeem realiseert één linein- en stereo -uitvoer via AIC23, DM365 is geconfigureerd via de IIC -bus en AIC23 is verbonden met MCBSP -poort van DM365. De MCBSP van de DM365 wordt gebruikt als een bidirectioneel gegevenskanaal waardoor alle audiogegevensstromen worden verzonden en verschillende gegevensformaten ondersteunen.
2.2 Ethernet-module Het systeem omvat een I-kanaal 10/100m netwerkinterface, de DM365 heeft een MAC-controller en een Ethernet PHY-chip is verbonden met de EMAC-interface. De PHY maakt gebruik van RTL8201 en de RTL8201 is verbonden met de MII -interface van de DM365. De DM365 implementeert de configuratie en besturing van het RTL8201 -register via de MDIO -interface. De andere handdruksignalen zijn opeenvolgend verbonden. De RTL8201 is correct geconfigureerd (stel het PHY-adres in, enz.) Door de pull-down weerstand omhoog te trekken en te trekken. De RTL8201 importeert deze configuratie-informatie aan het begin van power-on en voert overeenkomend werk uit. Een externe 25 MHz -kristal is verbonden met de klokinterface van de RTL8201 als de klokbron voor de RTL8201. De RTL8201 is verbonden met een netwerktransformator voor signaalisolatie en is via RJ45 verbonden met het netwerk.
2.3 Opslag, USB, seriële poort, RTC, alarmmodule -systeem biedt 1 kanaal USB -interface, ondersteunt de OTG -modus en hostmodus, ondersteunt USB2.0 hoge snelheid (480 mb/s), volledige snelheid (12 mb/s), stel de Fifo. De DM36 5 On-Chip USB-controler en USB PHY voltooien de initialisatie door een gerelateerde configuratie en externe randapparatuur zoals USB-SATA harde schijf kan worden aangesloten op de USB.
Het systeem verbindt extern DDR2 SDRAM en NAND-flash als off-chip geheugen. De opstartmodus is de NANDFLASH -opstartmodus door BTSEL [2: 0] op 000 in te stellen. De AEMIF -interface van DM365 kan NandFlash en Nor Flash ondersteunen. Omdat NAND Flash een grote opslagcapaciteit en lage prijs heeft, maakt dit ontwerp gebruik van NAND Flash.
DM365 biedt een speciale DDR2-besturingsinterface, 16-bit data lijn, 14-bits adresregel en 3 blokkeuzeversiesignalen, die 256 Mbyte opslagruimte kunnen ondersteunen. Het systeem maakt gebruik van DDR2 SDRAM -chip K4T1G164QQ.
DM365 heeft 2 UART -interfaces, het systeem is verbonden met twee seriële poorten, één RS232, gebruikt voor foutopsporing en één RS485 -perifeer voor communicatie (PTZ -lens, enz.). En via GPIO om 2 -weg schakelaar Alarmingang en 2 -weg schakelaar Alarmuitgang te bieden, wordt de alarmingang gerealiseerd door het diafragma. Wanneer het alarmsignaal wordt ingevoerd, wordt het licht ingeschakeld en is de uitgang laag tot DM365 GPIO, wanneer er geen alarmsignaalingang is. Wanneer het diafragma wordt afgesneden en de uitgang hoog is tot DM365 GPIO, bepaalt de DM365 de aanwezigheid of afwezigheid van het alarminvoersignaal door het GPIO -niveau te detecteren. De alarmuitgang wordt gerealiseerd door de opening en sluiting van het relais te regelen. Het systeem breidde de RTC ook uit via de IIC.
Het systeem biedt een 24 MHz klokinvoer naar de DM365 via een extern kristal en een moduleklok van de DM365 interne PLL.
2.4 Voeding Het systeem biedt een 5 V -stroominvoerinterface die +1,35 V, +1.8 V en +3,3 V stroom levert via de Power Conversion Chip. Onder hen worden 1,35 V en 1,8 V gegenereerd door TPS62040DGQ. De TPS62040DGQ is een hoog efficiënte, lage rimpel DC-DC-chip van TI die de uitgangsspanning door een weerstand reguleert. De 3,3 V -spanning wordt geïmplementeerd met de TPS5430, die een maximale ingangsspanning van 36 V heeft en een maximale stroom van 3 A.
De power-up volgorde voor het systeem is: stage eerst de kern (1.35V) en schakel vervolgens de PLL en andere modules (1.8V) op. Dat wil zeggen, de 3.3V -voeding wordt eerst verkregen via de TPS5430, waarna 1,35 V wordt gegenereerd door de TPS62040DGQ en 1,8 V is verbonden met de EN van een andere TPS62040DGQ tot 1,35 V. door de schakelaar. De resulterende 3,3 V, 3,3 V wordt uiteindelijk geladen op de DM365. De volgorde waarin het vermogen wordt gegenereerd, is tegengesteld aan de power-on-reeks.
3 Conclusie Om te testen of het ontwerp aan de vooraf bepaalde vereisten voldoet, zijn de systeemprestaties grondig getest. Er zijn verschillende high-definition video-invoerbronnen geselecteerd voor het testen in verschillende omgevingen. Er zijn tests voor de snelheid en ernst van de test. Het zwart en wit van het beeldeffect, evenals het stappatroon voor het testen van het helderheidsniveau.
De experimentele resultaten laten zien dat het systeem in realtime kan coderen, het gedecodeerde beeld is duidelijk en soepel, er is geen mozaïek- en animatiefenomeen, geen overbelichting, gebrek aan blootstelling aan portret, kleurcast, blootstelling en witbalans onnauwkeurigheid, enz. Heldere kleuren en heldere helderheid. Overwin de tekortkomingen in het standaarddefinitiemonitoringsysteem.
Deze ontwerpoplossing is economisch te gebruiken, in overeenstemming met de oorspronkelijke intentie van ontwerp, en heeft brede marktperspectieven op het gebied van videofoon, high-definition bewakingssysteem en voertuigbewaking.