8路视频实时编码DVR单芯片解决方案

 　　市场背景

　　随着视频监控市场的发展，对DVR、DVS等视频监控产品也提出许多新的需求。

　　多路数，个性化

　　为了满足不同行业，不同目标市场的需求，必然会出现针对不同行业，不同目标市场的涵盖多种功能的个性化DVR产品，像金融、电信、电力、水务、公安等各自都有特定需求，如果想占领相关的行业市场，就必须提供相应的个性化功能和服务，否则就不会为市场所认可。个性化、多路数已经是目前市场上需求的一个热点。

　　高分辨率

　　在过去的视频监控市场中，CIF是一个可接受的分辨率。目前的视频编码技术影响码率的最重要有两个因素：一个是视频像素的个数，一个是量化系数。以目前的编码技术而言，在码率低于800kbps的全帧率情况下，CIF是最理想的，但随着数字视频监控市场的发展，在比如地铁、机场等等行业对DVR设备提出了更高的要求，FULLD1将成为市场主流。

　　智能化

　　DVR的主要功能是图像的数字存储，但是单纯的录像存储已经远远不能满足行业发展的需要。以小区停车场监控为例，当一辆车驶入小区，现有的DVR虽然能录像，但当需要查找录像资料时只能人工检索，如果能将停车系统和DVR录像联动起来，则可以节约大量的人力和时间，还能减少误报率。今后的DVR产品必将能与各种智能算法提出更多需求，比如跟踪移动目标、锁定特定目标，车牌车型识别、人体侦测、人脸识别、特定动作识别等。

　　方案概述

　　合众达是最早进入视频监控领域的嵌入式方案提供商和IC代理商，曾推出了SEED-VPM642、SEED-DVS6446等一系列广受好评的DVS/DVR解决方案，在业界为大量企业单位提供方案和技术支持。针对低成本、多路数、高清化、智能化等视频监控产品的发展方向，合众达曾推出了一款高性价比的8路D1视频监控单芯片解决方案SEED-DVS6467。

　　SEED-DVS6467的DM6467处理器是TI达芬奇系列最新的双核处理器，其中DSP主频可以达到1GHz，ARM926主频能到500MHz。同时片内2个可通过ARM968来控制的HDVICP，可以独立完成ME、IPE等视频编解码中必需的硬件加速。此外，DM6467外部还可以支持512MByte的400MHzDDR2Memory，大大增加了数据的吞吐量。

　　DM6467的性能可以达到8-D1H.264encode@25fps或者1080pH.264encode@60fps。在数据存储方面，DM6467具有PCI、ATA，可以通过桥接芯片支持PCI-E和SATA。在数据输出方面，DM6467支持千兆以太网接口。

　　与前代DaVinci芯片不同，DM6467的VP（VideoPort）接口支持1路BT.1120或者2路BT.656，配合TI的视频解码器，TVP5158就可实现最多8路D1视频输入。TVP5158沿用的是TVP5147的内核，可以将4路标清视频信号合成1路满足BT.656格式的超帧信号输出。TVP5158具有以下特点：

　　前端是10-bit的ADC，保证了AD转换的精度；

　　片内有2D5线的梳状滤波器，可以有效地消除视频信号中的噪声；

　　内置NoiseReduction和AutoContrast。NoiseReduction功能是可以更大地消除图像的噪声，从而降低后端编码后的视频流的码率，减轻网络带宽压力。AutoContrast功能是可以让摄像机在不同的光照条件下得到良好的图像质量；支持级联模式。图1是DVS6467的原理框图（通过2片TVP5158实现8路D1视频输入）

　　SEED-DVS6467作为DVR解决方案，在板卡设计上充分考虑了行业需求，支持8路BNC视频输入（支持D1、CIF）；1路高清DVI输出、1路BNC视频输出和1路分量视频输出接口；1路线性音频输入、1路线性音频输出；内部支持两个SATA硬盘接口；USB2.0接口、100M以太网接口、RS485串口；键盘接口、红外遥控器、USB主机接口；多路光隔离开关量IO输入输出口。

　　软件资源

　　SEED-DVS6467软件资源包括基础SDK、算法SDK和解决方案RDK三种，合众达可以根据客户需求提供。

　　基础SDK

　　随板卡附带。包括集成最新版本DVEVM和DVSDK，Linux服务器开发环境配置说明，NANDFlash的烧写例程及文件系统结构调试例程，引导程序U-Boot的启动、编译、烧写、文件系统恢复的示例，MontavistalLinuxKernel源码及安装、配置、编译说明，DDK驱动（USB接口驱动、硬盘驱动、音频/视频驱动）、基于CCS的各种测试程序源代码以及各种音视频编解码DEMO。

　　算法SDK

　　算法SDK提供基于DM6467优化的H.264编解码算法，在采用1GHzDSP主频处理器时，可以实现8路D1H.264编码，且DSP占用率仅为50%。

　　解决方案RDK

　　提供参考设计方案的硬件设计、生产文件和应用软件源码等全套开发资料，包括编解码算法、DSP与ARM通信程序框架等等。

　　应用案例

　　8路全D1嵌入式录像机

　　是CIF分辨率嵌入式录像机的升级，支持8路D1实时录像。

　　处理器采用TIDM6467，配合TVP5158解码器，实现8路实时D1（704×576，PAL）录像（压缩码率32Kbps-2048Kbps），多路视频（D1/CIF）回放，100M自适应以太网口，双向语音对讲。

　　混合型网络硬盘录像机

　　NVR是视频监控的新热点，混合型的网络硬盘录像机兼容NVR和DVR功能，既可本地独立工作，也可连接网络摄像机，组合成混合型视频监控网络。

　　处理器采用TIDM6467，可连接模拟摄像机和网络摄像机，支持8路720P高清网络摄像机或16路模拟+网络混合视频输入，支持多路视频（720P/D1/CIF）回放。

　　结束语

　　低成本、高性能

　　本方案只需采用一片DM6467处理器，通过双TVP5158，可实现8路D1H.264实时编码。同时，经由HD-VICP和DSP处理的H.264编码质量高，视频清晰度相比同类产品有明显优势。

　　开放DSP、智能扩展

　　本方案采用ARM+DSP的双核心架构处理器，DSP内核完全开放，客户可以根据自身需要开发应用程序或智能算法。借助HD-VICP中的硬件加速功能，多路视频编码仅需占用小于50%DSP性能，提供客户充足的性能实现应用和算法扩展。

　　支持高清视频回放

　　本方案具有三种视频输出接口：CVBS、DVI和分量输出。其中DVI和分量输出都支持1920×1080高清分辨率，可以方便连接大屏幕高清显示设备回放视频。

　　【作者单位：北京合众达公司】