الخلاصة: من أجل حل بعض المشكلات في نظام مراقبة التعريف القياسي ، تم تصميم نظام ضغط الفيديو عالي الدقة يعتمد على TMS320DM365. اعتماد ITU-T H. 264 (DM365 ضاغط الأجهزة المدمجة) خوارزمية ضغط الفيديو ، يتم تحويل إشارة الفيديو التناظرية عالي الدقة إلى إشارة فيديو رقمية عن طريق تفكك الفيديو المخصص لرقاقة TVP7002 ، وضغط البيانات في DM365 ، تم تجميع بيانات الذراع المدمجة ونقلها إلى الرقم الإنترنت ، من خلال فك تشفير برامج الكمبيوتر لتشغيل الفيديو. أثبتت الممارسة أن مخطط الترميز هذا قد أكمل ضغط البيانات ونقله جيدًا ويفي بمتطلبات التصميم.
الكلمات الرئيسية: ضغط الفيديو ؛ DM365 ؛ H. 264 ؛ نقل الشبكة
في تطبيقات المراقبة بالفيديو ، تتمتع مراقبة الفيديو التقليدية بوضوح عالية للصورة (CIF إلى دقة D1) ، وصعوبة في إدارة العديد من الكابلات والحفاظ عليها ، والتكوين المعقد للعديد من الأجهزة ، والتوسع غير المريح. هذه العوامل تقيد بشكل خطير فعالية إدارة الأمن. تعزيز ، ولكنه يجلب أيضًا فرصة لتطوير مراقبة الفيديو عالية الدقة ، وتناقش هذه الورقة تصميم الأجهزة لمشفر الفيديو عالي الدقة استنادًا إلى DM365.
1 منصة أجهزة التصميم الشامل TMS320DM365 تواصل بنية معالج عائلة Davincitm DM355 ، ودمج Arm926EJ-S Core ، ونظام فرعي معالجة الصور (VPSS) ، ومشمئر HD 264 HD HDVICP و MPEG-4/JPEG HD COPROCESS ، ودعم برامج الترميز Multi-Format H. 264 ، و MPEG-4 ، و MPEG-2 ، و MJPEG ، و VC1 لمرونة الفيديو العالية. يمكن DM365 في وقت واحد إخراج 720p ، D1 ، CIF ثلاثة تدفقات ، أو المزيد من المجموعات ، ومعدل الترميز قابل للتعديل ، ويدعم أجهزة OSD. يحتوي المعالج على واجهة طرفية غنية ، ويمكن للمستخدم توصيل النظام الفرعي بسهولة. تتبنى هذه الورقة TMS320DM365 كوحدة المعالجة المركزية الرئيسية ، تجمع بيانات الفيديو الإدخال وتنفيذ معالجة نقل شبكة الضغط المقابلة ، وتصميم مشفر فيديو رقمي استنادًا إلى بنية DM365. بالإضافة إلى DM365 ، يحتوي النظام أيضًا على محول فيديو A/D عالي الدقة وبرنامج ترميز الصوت والتخزين والإيثرنت والمنفذ التسلسلي والوحدات النمطية الأخرى. يعمل النظام على نظام تشغيل Linux ولديه خصائص الأداء الجيد في الوقت الفعلي وسرعة الاتصال السريع وجودة الصورة العالية والأداء المستقر والسعر المنخفض ومكافحة الفيروسات.
يوضح الشكل 1. المخطط الكلي للكتلة للنظام 1. يستخدم النظام DM365 كوحدة المعالجة المركزية الرئيسية ، وحدة الصوت الخارجية DM365 ، وحدة إدخال الفيديو ، وحدة التخزين ، المنفذ التسلسلي ووحدة نقل الشبكة. يتكون النظام الأساسي من جزأين: جزء إدخال الفيديو ومعالجة الصور وجزء إخراج الفيديو.

تشير هذه المقالة إلى العنوان: http: //

جزء إدخال الفيديو ومعالجة الصور: إدخال إشارة فيديو تمثيلية عالية الدقة TVP7002 ، بعد ترميز A/D ، تصبح إشارة فيديو رقمية عالية الدقة ، وتتم إخراج هذه الإشارة الرقمية إلى DM365. تعمل هذه الوحدة DM365 بشكل أساسي على ضغط H. 264 ، ويمكنها تحقيق تصفية الضوضاء ، وتثبيت الفيديو ، والكشف عن الوجه ، وتوازن أبيض للسيارات ، والتركيز التلقائي ، والتعرض التلقائي وتعزيز الحافة. بالإضافة إلى ذلك ، يقوم أيضًا بتهيئة جميع أجهزة I2C على النظام لتنفيذ الصوت الداخلي الصوتي والصوت.
جزء إخراج الفيديو: DM365 Microproped Arm Microprocessor ، الوظيفة الأساسية لهذا المعالج هي إعادة توجيه دفق البيانات ، وحدة الذاكرة الخارجية ، وحدة Ethernet ، وحدة المنفذ التسلسلي ، إلخ. ثم يمر عبر تأطير MAC ، ويكمل أخيرًا نقل حزمة البيانات من خلال وحدة تحكم Ethernet PHY. بالإضافة إلى ذلك ، فإن ARM مسؤول أيضًا عن تحليل البيانات المستلمة ، وإعادة توجيه أوامر المعلمة ذات الصلة المرسلة بواسطة الكمبيوتر ، وإجراء إعدادات التشغيل المقابلة (معدل ضغط الفيديو ، ومعدل الإطار ، وما إلى ذلك) ، وتنفيذ التحكم المحيطي من خلال المنفذ التسلسلي (وحدة تحكم PTZ (PTZ Controller ، العدسة) وما إلى ذلك) ، معالجة مدخلات الإنذار والإخراج من خلال GPIO ، وهلم جرا.
2 تصميم الوحدة
2.1 وحدة إدخال صوت الفيديو توجد واجهة VPFE على DM365 ، والتي يمكن أن تدعم تنسيقات إدخال الفيديو بتنسيقات متعددة. يدرك النظام إدخال فيديو HD 1 قناة ، وتتبنى رقاقة تحويل HD A/D TVP7002. يمكن لـ TVP7002 تحقيق التحويل الرقمي لإشارات R/PR و C/Y و B/PB بمعدل تحويل يصل إلى 165 ميغاهيرتز. يتم استخدامه في العديد من بيئات الفيديو الرقمية عالية الدقة بدقة تصل إلى 1080 بكسل. يتم تكوين DM365 من خلال ناقل IIC. يتم تكوين السجلات الداخلية TVP7002 بشكل صحيح لمعالجة مصادر الفيديو بدقة 720 بكسل. يتم إخراج بيانات الفيديو A/D من منفذ الفيديو الرقمي TVP7002 إلى DM365 VPFE. يوفر النظام أيضًا واجهة إدخال الفيديو الرقمية عالية الدقة ، يمكن لـ HDVICP COPROCOSSER توفير H بتنسيق 1 280x720P30. يمكن أن يوفر ترميز الفيديو أو فك تشفير الفيديو القياسي 264 ، ومعالج MJCP بالإضافة إلى معيار JPEG ، أيضًا ترميز الفيديو MPEG-4 أو فك تشفيره بتنسيق 1 920x1 080P24.
يدرك النظام إخراج خط واحد وستيريو من خلال AIC23 ، يتم تكوين DM365 من خلال ناقل IIC ، ويتم توصيل AIC23 بمنفذ MCBSP DM365. يتم استخدام MCBSP من DM365 كقناة بيانات ثنائية الاتجاه التي يتم من خلالها نقل جميع تدفقات بيانات الصوت ويدعم تنسيقات البيانات المختلفة.
2.2 وحدة Ethernet يتضمن النظام واجهة شبكة I-channel 10/100m ، ويحتوي DM365 على وحدة تحكم MAC ، ويتم توصيل شريحة PHY Ethernet بواجهة EMAC. يستخدم PHY RTL8201 ، ويتم توصيل RTL8201 بواجهة MII من DM365. يقوم DM365 بتنفيذ تكوين وتحكم في تسجيل RTL8201 من خلال واجهة MDIO. ترتبط إشارات الأدوات الأخرى بالتتابع. تم تكوين RTL8201 بشكل صحيح (اضبط عنوان PHY ، وما إلى ذلك) عن طريق سحب المقاوم المنسدلة وسحبها. يقوم RTL8201 باستيراد معلومات التكوين هذه في بداية الطاقة وتنفيذ العمل المقابل. يتم توصيل بلورة خارجي 25 ميجاهرتز بواجهة الساعة من RTL8201 كمصدر على مدار الساعة لـ RTL8201. يتم توصيل RTL8201 بمحول شبكة لعزل الإشارة ويتم توصيله بالشبكة عبر RJ45.
2.3 تخزين ، USB ، المنفذ التسلسلي ، RTC ، نظام وحدة الإنذار يوفر واجهة USB قناة واحدة ، ويدعم وضع OTG ووضع المضيف ، يدعم السرعة العالية USB2.0 (480 ميجابايت/ثانية) ، سرعة كاملة (12 ميجابايت/ثانية) ، اضبط فيفو. يكمل جهاز التحكم في USB DM36 5 ON CHIP و USB PHY التهيئة من خلال التكوين ذي الصلة ، ويمكن توصيل الأجهزة الطرفية الخارجية مثل القرص الصلب USB-SATA بـ USB.
يقوم النظام خارجيًا بتوصيل DDR2 SDRAM و NAND Flash كذاكرة خارج الرقاقة. وضع التمهيد هو وضع التمهيد Nandflash عن طريق تعيين Btsel [2: 0] إلى 000. يمكن أن تدعم واجهة AEMIF DM365 Nandflash ولا فلاش. نظرًا لأن NAND Flash لديها سعة تخزين كبيرة وسعر منخفض ، يستخدم هذا التصميم NAND Flash.
يوفر DM365 واجهة التحكم DDR2 مخصصة وخط بيانات 16 بت وخط عنوان 14 بت و 3 إشارات اختيار الكتلة ، والتي يمكن أن تدعم 256 mbyte من مساحة التخزين. يستخدم النظام DDR2 SDRAM Chip K4T1G164QQ.
يحتوي DM365 على واجهتان UART ، ويتصل النظام بمنفذان تسلسليين ، واحد RS232 ، يستخدم لتصحيح الأخطاء ، وواحد RS485 المحيطي للتواصل (عدسة PTZ ، إلخ). ومن خلال GPIO لتوفير مدخلات إنذار مفتاح التبديل 2 ، يتم تحقيق إخراج التنبيه للتبديل ، عن طريق الحجاب الحاجز. عند إدخال إشارة الإنذار ، يتم تشغيل الضوء ، ويكون الإخراج منخفضًا إلى DM365 GPIO ، عندما لا يكون هناك إدخال إشارة إنذار. عندما يتم قطع الفتحة وإخراج الإخراج إلى DM365 GPIO ، يحدد DM365 وجود أو عدم وجود إشارة إدخال الإنذار عن طريق اكتشاف مستوى GPIO. يتحقق إخراج المنبه من خلال التحكم في فتح وإغلاق التتابع. قام النظام أيضًا بتمديد RTC من خلال IIC.
يوفر النظام إدخال ساعة 24 ميجاهرتز إلى DM365 عبر بلورة خارجي وساعة وحدة من DM365 INTERNAL PLL.
2.4 مزود الطاقة يوفر النظام واجهة إدخال الطاقة 5 فولت التي توفر +1.35 فولت و +1.8 فولت و +3.3 فولت من خلال شريحة تحويل الطاقة. من بينها ، يتم إنشاء 1.35 فولت و 1.8 فولت بواسطة TPS62040DGQ. TPS62040DGQ عبارة عن رقاقة عالية الكفاءة ، منخفضة تموج DC-DC من TI التي تنظم جهد الخرج من خلال المقاوم. يتم تنفيذ الجهد 3.3 فولت مع TPS5430 ، والذي يحتوي على جهد إدخال أقصى قدره 36 فولت وحد أقصى تيار 3 أ.
تسلسل الطاقة للنظام هو: أول قوة تصل إلى النواة (1.35 فولت) ، ثم قم بتشغيل PLL والوحدات النمطية الأخرى (1.8 فولت). وهذا هو ، يتم الحصول على مصدر طاقة 3.3V لأول مرة من خلال TPS5430 ، ثم يتم إنشاء 1.35 فولت بواسطة TPS62040DGQ ، ويتم توصيل 1.8 فولت بـ EN من TPS62040DGQ إلى 1.35 فولت بعد إنشاء 1.8 فولت ، يتم تشغيل التيار. من خلال التبديل. يتم أخيرًا تحميل 3.3 فولت الناتج ، 3.3 فولت على DM365. الترتيب الذي يتم إنشاؤه في السلطة هو مقابل تسلسل الطاقة.
3 خاتمة من أجل اختبار ما إذا كان التصميم يفي بالمتطلبات المحددة مسبقًا ، فقد تم اختبار أداء النظام بدقة. تم اختيار مجموعة متنوعة من مصادر إدخال الفيديو عالية الدقة للاختبار في بيئات مختلفة. هناك اختبارات لسرعة وشدة الاختبار. أبيض وأبيض لتأثير الصورة ، وكذلك نمط الخطوة لاختبار مستوى السطوع.
تبين النتائج التجريبية أن النظام يمكن أن يشفر في الوقت الفعلي ، والصورة التي تم فك تشفيرها واضحة وسلسة ، لا توجد ظاهرة فسيفساء ورسوم متحركة ، ولا التعرض المفرط ، وعدم التعرض للبورتريه ، واللون يلقي ، والتعرض ، وعدم الدقة في التوازن الأبيض ، وما إلى ذلك ، مع الألوان الزاهية والسطوع الواضح. التغلب على أوجه القصور في نظام مراقبة التعريف القياسي.
يعد حل التصميم هذا اقتصاديًا للاستخدام ، تمشيا مع النية الأصلية للتصميم ، ولديه آفاق السوق الواسعة في مجالات Videophone ، ونظام مراقبة عالية الدقة ومراقبة المركبات.