基于TMS320DM8168的多通道HD-SDI DVR設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

趙華煒 張賽暉

摘 要 視頻監(jiān)控行業(yè)在不斷的高清化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化，一些用戶的傳統(tǒng)的模擬視頻監(jiān)控需要進(jìn)行高清升級(jí)。多通道HD-SDI DVR設(shè)備支持4路HD-SDI視頻編碼，存儲(chǔ)，遠(yuǎn)程傳輸?shù)取?/p>

關(guān)鍵詞 DM8168；HD-SDI；高清視頻監(jiān)控；GV7704

中圖分類號(hào) TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1674-6708（2016）162-0096-01

數(shù)字視頻監(jiān)控經(jīng)過多年的發(fā)展，從早期的重要行業(yè)監(jiān)控，到現(xiàn)在的日常生活安防監(jiān)控。人們現(xiàn)在對視頻監(jiān)控的各種需求不斷提升，在一些特定場合，對圖像的清晰度要求越來越高，智能跟蹤，車牌識(shí)別，遠(yuǎn)程教學(xué)等需求越來越多，推動(dòng)了監(jiān)控行業(yè)的發(fā)展。在高清化、智能化、網(wǎng)絡(luò)化等方面，前端的高清網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)，后端的NVS和NVR等設(shè)備也在不斷更新。

在系統(tǒng)升級(jí)，高清化過程中，行業(yè)內(nèi)現(xiàn)在主流的升級(jí)方式有2種：一種為利用原有的同軸電纜布線，通過升級(jí)前端的攝像機(jī)和后端的數(shù)字硬盤錄像機(jī)DVR為HDSDI接口的設(shè)備，完成升級(jí)高清系統(tǒng)，無需重新布線，節(jié)約施工成本；另一種升級(jí)為網(wǎng)絡(luò)高清設(shè)備，將前后端設(shè)備升級(jí)為網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)和網(wǎng)絡(luò)數(shù)字視頻硬盤錄像機(jī)NVR，通過網(wǎng)線，可以實(shí)現(xiàn)較低成本實(shí)現(xiàn)。

本文主要介紹一款新型多通道HD-SDI DVR。采用TI公司最新的針對DVR產(chǎn)品的TMS320DM8168，和Semtech公司新推出的4通道HD-SDI接收器GV7704，實(shí)現(xiàn)高性能、低成本的4通道的HD-SDI DVR設(shè)備。

1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能描述

4通道HD-SDI DVR設(shè)備，采用DM8168平臺(tái)。設(shè)備主要功能如下：

1）支持4路HD-SDI高清視頻編碼；

2）支持HDMI、VGA同時(shí)輸出，HDMI與VGA輸出分辨率最高均可達(dá)1920x1080p，可分別預(yù)覽或回放不同通道的圖像；

3）通過SATA擴(kuò)展可以實(shí)現(xiàn)8個(gè)SATA；

4）支持千兆以太網(wǎng)。

系統(tǒng)框圖如圖1所示。

2 系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)

4通道HD-SDI DVR設(shè)備采用的是DM8168為主芯片，設(shè)計(jì)內(nèi)存容量為1GB DDR3-1600，和1Gb NAND FLASH。下面介紹設(shè)備主要的視頻輸入、輸出部分設(shè)計(jì)。

2.1 視頻輸入部分

DM8168的HDVPSS有兩個(gè)165MHz的高清視頻采集通道，支持一路16bit/24bit和一路16bit視頻數(shù)據(jù)輸入，而且每個(gè)通道可以拆分為兩個(gè)8bit的采集通道[ 1 ]。

視頻輸入接收器，設(shè)備采用的是低成本的4路高清HD-SDI接收芯片GV7704，支持4路8bit/10bit BT1120數(shù)據(jù)輸出。GV7704可以支持720p and 1080p HD分辨率，內(nèi)置高清無損編碼器HD-VLC？，高清視頻可以將在同軸電纜270Mb/s速率下傳輸550m，或者用Cat-5e/6 UTP線纜在270Mb/s速率下傳輸150m，從而有效地提高了傳輸距離。

經(jīng)過分析，由于DM8168的HDVPSS的視頻輸入通道，時(shí)鐘最高支持到165MHz，GV7704輸入的1080p30的數(shù)據(jù)，時(shí)鐘頻率為148.25MHz，所以如果輸入為1080p30的視頻數(shù)據(jù)，GV7704的4路數(shù)據(jù)，可以直接輸入到DM8168的視頻采集通道。但是，如果輸入視頻為1080p60，則GV7704的數(shù)據(jù)需要通過FPGA進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，才能輸入到DM8168進(jìn)行視頻采集、編碼處理[ 4 ]。

2.2 視頻輸出接口

DM8168支持HDMI、RGB、模擬標(biāo)清視頻輸出，無需增加額外芯片，即可滿足DVR本地預(yù)覽輸出接口的需求。

本設(shè)備采用的HDMI和HDCOMP顯示模塊，支持一路HDMI輸出，和一路VGA輸出，兩路不同的視頻輸出[2]。其中：

1）HDMI經(jīng)過ESD芯片輸出，用于防靜電；

2）VGA由Analog HD Video DAC經(jīng)過濾波放大器輸出。

3 結(jié)論

基于TMS320DM8168的4通道HD-SDI DVR視頻監(jiān)控設(shè)備，進(jìn)行模擬視頻到HD-SDI的升級(jí)，提高編解碼效率，降低成本，以及提高網(wǎng)絡(luò)傳輸效率等。使其能夠更好的用于監(jiān)控系統(tǒng)中，增加實(shí)時(shí)性，提高圖像清晰度，同時(shí)做好音視頻的存儲(chǔ)，遠(yuǎn)程監(jiān)控等。在提高硬件的基礎(chǔ)上，增加智能分析，跟蹤，遠(yuǎn)程共享，遠(yuǎn)程教學(xué)等功能，滿足更多不同客戶的需求。

參考文獻(xiàn)

[1]TI.TMS320DM814x Davinci Video Processors （Rev. F）[EB/OL].http：//www.ti.com/lit/ds/symlink/ tms320dm8147.pdf，2015.

[2]TI. TMS320DM814x DaVinci Digital Video Processors Technical Reference Manual （Rev.F） [EB/OL]. http：// www.ti.com/lit/ug/ sprugx8c/ sprugx8c.pdf ，2015

[3]劉偉.基于Davinci平臺(tái)的遠(yuǎn)程視頻監(jiān)視前端和終端的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D].武漢：華中科技大學(xué)，2008.

[4]Semtech.GV7704 datasheet V4[EB/OL].http：// www. semtech.com，2016.