Sammanfattning: För att lösa några problem i standarddefinitionsövervakningssystemet är ett högupplöst videokomprimeringssystem baserat på TMS320DM365 utformad. Antagande av ITU-T H. 264 (DM365 Embedded Hardware Compressor) Videokomprimeringsalgoritm, HD-definition Analog videosignal konverteras till digital videosignal av dedikerad videodekodning av Chip TVP7002, datakomprimering i DM365, inbäddad ARM-data är förpackad och sänds till den till den dekodning Internet, via PC -programvara avkodning för videouppspelning. Praxis har bevisat att detta kodningsschema har slutfört datakomprimeringen och överföringen väl och uppfyller designkraven.
Nyckelord: videokomprimering; DM365; H. 264; nätverksöverföring
I videoövervakningsapplikationer har traditionell videoövervakning en klarhet med hög bild (CIF till D1 -upplösning), svårigheter att hantera och underhålla många kablar, komplicerad konfiguration av många enheter och obekväm expansion. Dessa faktorer begränsar allvarligt säkerhetshanteringseffektiviteten. Förbättring, men ger också en möjlighet för utveckling av högupplöst videoövervakning, diskuterar detta dokument hårdvarutesignen för HD-videokodare baserad på DM365.
1 Hårdvaruplattform Övergripande design TMS320DM365 fortsätter arkitekturen för DAVINCITM-familjen DM355-processor, integrering av en ARM926EJ-S-kärna, ett bildbehandlingsundersystem (VPSS), en H. 264 HD-kodare Coprocessor HDVICP och an MPEG-4/JPEG HD CODER COPROCIRESSER , Support Multi-Format H. 264, MPEG-4, MPEG-2, MJPEG och VC1 Codecs för hög videoflexibilitet. DM365 kan samtidigt mata ut 720p, D1, CIF tre strömmar eller fler kombinationer, och kodningshastigheten är justerbar och stöder hårdvaru OSD. Processorn har ett rikt perifert gränssnitt och användaren kan bekvämt ansluta delsystemet. Detta dokument antar TMS320DM365 som huvud CPU, samlar in ingångsvideodata och utför motsvarande komprimeringsnätverksöverföringsbehandling och designar en digital videokodare baserad på DM365 -arkitektur. Förutom DM365 har systemet också högupplöst video A/D-omvandlare, ljudkodek, lagring, Ethernet, seriell port och andra moduler. Systemet körs på Linux-operativsystemet och har egenskaperna för god realtidsprestanda, snabb kommunikationshastighet, hög bildkvalitet, stabil prestanda, lågt pris och antivirus.
Det övergripande blockschemat för systemet visas i figur 1. Systemet använder DM365 som den huvudsakliga CPU, DM365 externa ljudmodulen, videoinmatningsmodul, lagringsmodul, seriell port och nätverksöverföringsmodul. Plattformen består av två delar: videoinmatnings- och bildbehandlingsdelen och videoutgångsdelen.
Den här artikeln hänvisar till adressen: http: //
Videoinmatnings- och bildbehandlingsdel: Högdefinition Analog videosignal Input TVP7002, efter A/D-kodning blir det högupplöst digital videosignal, och denna digitala signal matas ut till DM365. Denna modul DM365 utför huvudsakligen H. 264 komprimering och kan uppnå brusfiltrering, videstabilisering, ansiktsdetektering, auto vitbalans, autofokus, autoexponering och kantförbättring. Dessutom initialiserar det alla I2C -enheter på systemet för att implementera ljud- och röstintercom.
Videoutgångsdel: DM365 Embedded ARM -mikroprocessor, kärnfunktionen för denna processor är att vidarebefordra dataström, extern minnesmodul, Ethernet -modul, seriell portmodul, etc. ARM slutför först RTP, UDP och IP -inkapsling av de komprimerade data, och passerar sedan genom MAC -inramningen och slutför slutligen överföringen av datapaketet genom Ethernet -styrenheten PHY. Dessutom är ARM också ansvarig för att analysera de mottagna data, vidarebefordra de relevanta parameterkommandona som skickas av PC, utföra motsvarande driftsinställningar (videokomprimeringsfrekvens, bildhastighet etc.) och implementera perifer kontroll genom seriell port (PTZ -kontroller , lins) etc.), bearbetning av larminmatning och utgång genom GPIO och så vidare.
2 Moduldesign
2.1 Video Audio Input -modul Det finns ett VPFE -gränssnitt på DM365, som kan stödja videoinmatningsformat i flera format. Systemet inser en kanal HD -videoingång och HD A/D -konvertering Chip antar TVP7002. TVP7002 kan förverkliga digital omvandling av R/PR, C/Y, B/PB -signaler med en konverteringshastighet på upp till 165 MHz. Det används i många högupplösta digitala videomiljöer med en upplösning på upp till 1080p. DM365 är konfigurerad via IIC -bussen. TVP7002 interna register är korrekt konfigurerade för att bearbeta 720p -upplösningens videokällor. A/D -videodata matas ut från TVP7002 digital videoport till DM365 VPFE. Systemet tillhandahåller också högupplösta digitala videoinmatningsgränssnitt, HDVICP coprocessor kan tillhandahålla H i 1 280x720p30-format. Den 264 standardvideodekodning eller avkodning, och MJCP-samarbetet utöver JPEG-standarden kan också tillhandahålla MPEG-4-videokodning eller avkodning i 1 920x1 080p24-formatet.
Systemet inser att en linjein- och stereoutgång genom AIC23, DM365 är konfigurerad genom IIC -buss och AIC23 är ansluten till MCBSP -porten av DM365. MCBSP för DM365 används som en dubbelriktad datakanal genom vilken alla ljuddataströmmar överförs och stöder olika dataformat.
2.2 Ethernet-modul Systemet innehåller ett I-Channel 10/100M-nätverksgränssnitt, DM365 har en MAC-styrenhet och ett Ethernet PHY-chip är anslutet till EMAC-gränssnittet. PHY använder RTL8201 och RTL8201 är ansluten till MII -gränssnittet för DM365. DM365 implementerar konfigurationen och kontrollen av RTL8201 -registret via MDIO -gränssnittet. De andra handskakningssignalerna är i följd anslutna. RTL8201 är korrekt konfigurerad (ställ in PHY-adressen etc.) genom att dra upp och dra neddragningsmotståndet. RTL8201 importerar dessa konfigurationsinformation i början av power-on och utför motsvarande arbete. En extern 25 MHz -kristall är ansluten till klockgränssnittet för RTL8201 som klockkälla för RTL8201. RTL8201 är ansluten till en nätverkstransformator för signalisolering och är ansluten till nätverket via RJ45.
2.3 Lagring, USB, Serial Port, RTC, Alarm Module System tillhandahåller 1 -kanal USB -gränssnitt, stöder OTG -läge och värdläge, stöder USB2.0 hög hastighet (480 MB/s), full hastighet (12 MB/s), Ställ in det FIFO. DM36 5 ON-CHIP USB-kontroller och USB PHY slutför sin initialisering genom relaterad konfiguration, och externa kringutrustning såsom USB-SATA-hårddisk kan anslutas till USB.
Systemet ansluter externt DDR2 SDRAM och NAND FLASH som off-chip-minne. BOOT -läget är NandFlash -startläge genom att ställa in BTSEL [2: 0] till 000. DM365: s AEMIF -gränssnitt kan stödja Nandflash och NOR Flash. Eftersom Nand Flash har stor lagringskapacitet och lågt pris använder denna design NAND FLASH.
DM365 tillhandahåller ett dedikerat DDR2-kontrollgränssnitt, 16-bitars datalinje, 14-bitars adressrad och 3 blockvalssignaler, som kan stödja 256 Mbyte lagringsutrymme. Systemet använder DDR2 SDRAM CHIP K4T1G164QQ.
DM365 har 2 UART -gränssnitt, systemet är anslutet till två seriella portar, en RS232, som används för felsökning och en RS485 perifera för kommunikation (PTZ -lins, etc.). Och genom GPIO för att tillhandahålla 2 -vägs switch larmingång och 2 -vägs switch larmutgång realiseras larmingången av membranet. När larmsignalen är inmatning är ljuset på och utgången är låg till DM365 GPIO, när det inte finns någon larmsignalingång. När öppningen är avstängd och utgången är hög till DM365 GPIO, bestämmer DM365 närvaron eller frånvaron av larmingångssignalen genom att detektera GPIO -nivån. Larmutgången realiseras genom att kontrollera öppningen och stängningen av reläet. Systemet utvidgade också RTC genom IIC.
Systemet tillhandahåller en 24 MHz -klockingång till DM365 via en extern kristall och en modulklocka från DM365 Internal PLL.
2.4 Strömförsörjning Systemet ger ett 5 V -kraftinmatningsgränssnitt som ger +1,35 V, +1,8 V och +3,3 V effekt genom kraftkonverteringschipet. Bland dem genereras 1,35 V och 1,8 V av TPS62040DGQ. TPS62040DGQ är ett högeffektivt, lågt rippel DC-DC-chip från Ti som reglerar utgångsspänningen genom ett motstånd. 3,3 V -spänningen implementeras med TPS5430, som har en maximal ingångsspänning på 36 V och en maximal ström på 3 A.
Power-up-sekvensen för systemet är: först sätter du upp kärnan (1,35V) och startar sedan PLL och andra moduler (1.8V). Det vill säga, 3,3V strömförsörjning erhålls först genom TPS5430, sedan genereras 1,35 V av TPS62040DGQ, och 1,8 V är ansluten till EN för en annan TPS62040DGQ till och med 1,35 V. Efter att 1,8 V genereras, är strömmen aktiverad till ANTIC till EN för en TPS62040DGQ till 1,35 V. Efter att 1,8 V har genererats, är strömmen aktiverad till EN för EN för en TPS62040DGQ till 1,35 V. Efter att 1,8 V genereras, är strömmen aktiverad på ANTICS PÅ PÅ PÅ PÅ PÅ PÅ AV ANSVPS62040DGQ genom omkopplaren. Den resulterande 3,3 V, 3,3 V laddas slutligen på DM365. Ordningen i vilken kraften genereras är motsatt till power-on-sekvensen.
3 Slutsats För att testa om designen uppfyller de förutbestämda kraven har systemprestanda testats noggrant. En mängd högupplösta videoinmatningskällor har valts för testning i olika miljöer. Det finns tester för testets hastighet och svårighetsgrad. Den svarta och vita av bildeffekten, liksom stegmönstret för att testa ljusstyrkan.
De experimentella resultaten visar att systemet kan koda i realtid, den avkodade bilden är klar och smidig, det finns ingen mosaik- och animationsfenomen, ingen överexponering, brist på exponering för porträtt, färggjutning, exponering och vitbalansfel, etc. Ljusa färger och tydlig ljusstyrka. Övervinna bristerna i standarddefinitionsövervakningssystemet.
Denna designlösning är ekonomisk att använda, i linje med den ursprungliga avsikten med design, och har breda marknadsutsikter inom områdena videor, högupplöst övervakningssystem och fordonsövervakning.