SEED-DVS6467 8路視頻實(shí)時(shí)編碼DVR單芯片解決方案

市場背景

隨著視頻監(jiān)控市場的發(fā)展，對DVR、DVS等視頻監(jiān)控產(chǎn)品也提出許多新的需求。

多路數(shù)，個(gè)性化

為了滿足不同行業(yè)，不同目標(biāo)市場的需求，必然會出現(xiàn)針對不同行業(yè)，不同目標(biāo)市場的涵蓋多種功能的個(gè)性化DVR產(chǎn)品，像金融、電信、電力、水務(wù)、公安等各自都有特定需求，如果想占領(lǐng)相關(guān)的行業(yè)市場，就必須提供相應(yīng)的個(gè)性化功能和服務(wù)，否則就不會為市場所認(rèn)可。個(gè)性化、多路數(shù)已經(jīng)是目前市場上需求的一個(gè)熱點(diǎn)。

高分辨率

在過去的視頻監(jiān)控市場中，CIF是一個(gè)可接受的分辨率。目前的視頻編碼技術(shù)影響碼率的最重要有兩個(gè)因素：一個(gè)是視頻像素的個(gè)數(shù)，一個(gè)是量化系數(shù)。以目前的編碼技術(shù)而言，在碼率低于800kbps的全幀率情況下，CIF是最理想的，但隨著數(shù)字視頻監(jiān)控市場的發(fā)展，在比如地鐵、機(jī)場等等行業(yè)對DVR設(shè)備提出了更高的要求，F(xiàn)ULL D1將成為市場主流。

智能化

DVR的主要功能是圖像的數(shù)字存儲，但是單純的錄像存儲已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足行業(yè)發(fā)展的需要。以小區(qū)停車場監(jiān)控為例，當(dāng)一輛車駛?cè)胄^(qū)，現(xiàn)有的DVR雖然能錄像，但當(dāng)需要查找錄像資料時(shí)只能人工檢索，如果能將停車系統(tǒng)和DVR錄像聯(lián)動(dòng)起來，則可以節(jié)約大量的人力和時(shí)間，還能減少誤報(bào)率。今后的DVR產(chǎn)品必將能與各種智能算法提出更多需求，比如跟蹤移動(dòng)目標(biāo)、鎖定特定目標(biāo)，車牌車型識別、人體偵測、人臉識別、特定動(dòng)作識別等。

方案概述

合眾達(dá)是最早進(jìn)入視頻監(jiān)控領(lǐng)域的嵌入式方案提供商和IC代理商，曾推出了SEED-VPM642、SEED-DVS6446等一系列廣受好評的DVS/DVR解決方案，在業(yè)界為大量企業(yè)單位提供方案和技術(shù)支持。針對低成本、多路數(shù)、高清化、智能化等視頻監(jiān)控產(chǎn)品的發(fā)展方向，合眾達(dá)曾推出了一款高性價(jià)比的8路D1視頻監(jiān)控單芯片解決方案SEEDDVS6467。

SEED-DVS6467的DM6467處理器是TI達(dá)芬奇系列最新的雙核處理器，其中DSP主頻可以達(dá)到1GHz，ARM926主頻能到500MHz。同時(shí)片內(nèi)2個(gè)可通過ARM968來控制的HDVICP，可以獨(dú)立完成ME、IPE等視頻編解碼中必需的硬件加速。此外，DM6467外部還可以支持512MByte的400MHz DDR2 Memory，大大增加了數(shù)據(jù)的吞吐量。

DM6467的性能可以達(dá)到8-D1H.264 encode@25fps或者1080p H.264 encode@60fps。在數(shù)據(jù)存儲方面，DM6467具有PCI、ATA，可以通過橋接芯片支持PCI-E和SATA。在數(shù)據(jù)輸出方面，DM6467支持千兆以太網(wǎng)接口。

圖1：DVS6467的原理框圖

與前代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的視頻解碼器，TVP5158就可實(shí)現(xiàn)最多8路D1視頻輸入。TVP5158沿用的是TVP5147的內(nèi)核，可以將4路標(biāo)清視頻信號合成1路滿足BT.656格式的超幀信號輸出。TVP5158具有以下特點(diǎn)：

前端是10-bit的ADC，保證了AD轉(zhuǎn)換的精度；

片內(nèi)有2D 5線的梳狀濾波器，可以有效地消除視頻信號中的噪聲；

內(nèi)置Noise Reduction和Auto Contrast。Noise Reduction功能是可以更大地消除圖像的噪聲，從而降低后端編碼后的視頻流的碼率，減輕網(wǎng)絡(luò)帶寬壓力。Auto Contrast功能是可以讓攝像機(jī)在不同的光照條件下得到良好的圖像質(zhì)量；支持級聯(lián)模式。圖1是DVS6467的原理框圖（通過2片TVP 5158實(shí)現(xiàn)8路D1視頻輸入）

SEED-DVS6467作為DVR解決方案，在板卡設(shè)計(jì)上充分考慮了行業(yè)需求，支持8路BNC視頻輸入（支持D1、CIF）；1路高清DVI輸出、1路BNC視頻輸出和1路分量視頻輸出接口；1路線性音頻輸入、1路線性音頻輸出；內(nèi)部支持兩個(gè)SATA硬盤接口；USB2.0接口、100M以太網(wǎng)接口、RS485串口；鍵盤接口、紅外遙控器、USB主機(jī)接口；多路光隔離開關(guān)量IO輸入輸出口。

軟件資源

SEED-DVS6467軟件資源包括基礎(chǔ)SDK、算法SDK和解決方案RDK三種，合眾達(dá)可以根據(jù)客戶需求提供。

基礎(chǔ)SDK

隨板卡附帶。包括集成最新版本DVEVM和DVSDK，Linux服務(wù)器開發(fā)環(huán)境配置說明，NAND Flash的燒寫例程及文件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)調(diào)試?yán)?，引?dǎo)程序U-Boot的啟動(dòng)、編譯、燒寫、文件系統(tǒng)恢復(fù)的示例，Montavistal Linux Kernel源碼及安裝、配置、編譯說明，DDK驅(qū)動(dòng)（USB接口驅(qū)動(dòng)、硬盤驅(qū)動(dòng)、音頻/視頻驅(qū)動(dòng)）、基于CCS的各種測試程序源代碼以及各種音視頻編解碼DEMO。

算法SDK

算法SDK提供基于DM6467優(yōu)化的H.264編解碼算法，在采用1GHz DSP主頻處理器時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)8路D1 H.264編碼，且DSP占用率僅為50%。

解決方案RDK

提供參考設(shè)計(jì)方案的硬件設(shè)計(jì)、生產(chǎn)文件和應(yīng)用軟件源碼等全套開發(fā)資料，包括編解碼算法、DSP與ARM通信程序框架等等。

應(yīng)用案例

8路全D1嵌入式錄像機(jī)

是CIF分辨率嵌入式錄像機(jī)的升級，支持8路D1實(shí)時(shí)錄像。

處理器采用TI DM6467，配合TVP5158解碼器，實(shí)現(xiàn)8路實(shí)時(shí)D1（704×576，PAL）錄像（壓縮碼率32Kbps-2048Kbps），多路視頻（D1/CIF）回放，100M自適應(yīng)以太網(wǎng)口，雙向語音對講。

混合型網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)

NVR是視頻監(jiān)控的新熱點(diǎn)，混合型的網(wǎng)絡(luò)硬盤錄像機(jī)兼容NVR和DVR功能，既可本地獨(dú)立工作，也可連接網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，組合成混合型視頻監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)。

處理器采用TI DM6467，可連接模擬攝像機(jī)和網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，支持8路720P高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)或16路模擬+網(wǎng)絡(luò)混合視頻輸入，支持多路視頻（720P/D1/CIF）回放。

結(jié)束語

低成本、高性能

本方案只需采用一片DM6467處理器，通過雙TVP5158，可實(shí)現(xiàn)8路D1 H.264實(shí)時(shí)編碼。同時(shí)，經(jīng)由HD-VICP和DSP處理的H.264編碼質(zhì)量高，視頻清晰度相比同類產(chǎn)品有明顯優(yōu)勢。

開放DSP、智能擴(kuò)展

本方案采用ARM+DSP的雙核心架構(gòu)處理器，DSP內(nèi)核完全開放，客戶可以根據(jù)自身需要開發(fā)應(yīng)用程序或智能算法。借助HD-VICP中的硬件加速功能，多路視頻編碼僅需占用小于50% DSP性能，提供客戶充足的性能實(shí)現(xiàn)應(yīng)用和算法擴(kuò)展。

支持高清視頻回放

本方案具有三種視頻輸出接口：CVBS、DVI和分量輸出。其中DVI和分量輸出都支持1920×1080高清分辨率，可以方便連接大屏幕高清顯示設(shè)備回放視頻。

高集成和靈活性兼?zhèn)涞能浻布Y源

本方案集成了商業(yè)級的視頻編解碼算法和應(yīng)用程序，提供詳盡的開發(fā)手冊和測試程序，使客戶可以在短時(shí)間內(nèi)完成產(chǎn)品開發(fā)。同時(shí)標(biāo)準(zhǔn)的軟件架構(gòu)和完全開放的處理器架構(gòu)，也非常方便于客戶開發(fā)出與眾不同的個(gè)性化產(chǎn)品。