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All in One,X86架构高清视频编解码(PC-DVR)平台
------基于AMD APU和FH8735的视频编解码平台

2011-12-17 16:34:49 来源:CPS中安网 责任编辑: liuzhenzhen 收藏本文
随着视频监控快速向高清和智能化发展,目前的嵌入式DVR的性能不足越来越明显,在网络和智能化方面捉襟见肘。APU是AMD的新一代处理器,它将多核处理器和独显核心做在一个芯片上,可以对数据做一站式的加速处理,提升了CPU与GPU间通信效能。为PC式DVR的发展提供了新的技术平台,上海富瀚推出的基于APU和FH8735的PC式DVR平台结合嵌入式DVR和PC式DVR的优点,能够支持高清和标清应用,为DVR,视频会议,高清录播等应用提供高性价比的方案。
        随着网络,图像传感器和视频编解码芯片的快速发展,越来越多的行业开始应用高清视频编解码系统。高清视频编解系统的典型应用有高清视频监控,高清视频会议和高清录播系统等。

  以DVR为核心的视频监控是最广泛的视频编解码系统。DVR有嵌入式DVR和PC式DVR两种类型。一般来说,嵌入式DVR是SoC方案,这种架构的优点是成本低,稳定性好,满足一般的监控需要,不足之处是CPU的计算能力低,扩展性不好;而PC式DVR的优点在于CPU的计算能力强,扩展性好,网络功能强大,弱点是稳定性不如嵌入式DVR,并且价格高。

  随着视频监控快速向高清和智能化发展,目前的嵌入式DVR的性能不足越来越明显,在网络和智能化方面捉襟见肘。

  APU是AMD的新一代处理器,全称是“Accelerated Processing Units”,中文名字叫加速处理器,它将多核处理器和独显核心做在一个芯片上,可以对数据做一站式的加速处理,提升了CPU与GPU间通信效能。APU (加速处理器) 是一种全新的处理器,兼有中央处理器和图形处理器的双重优势,它是世界上迄今为止第一款性能卓越、能效显著、均衡的加速处理平台,可以实现手势与人脸识别、搜索与索引以及动态视频增强等应用。

  FH8735是富瀚公司针对DVR推出的高性能H.264编码芯片,应用FH8735的板卡从2009年开始量产,经过充分的市场验证。

  APU系列处理器为PC式DVR的发展提供了新的技术平台,上海富瀚推出的基于APU和FH8735的PC式DVR平台结合嵌入式DVR和PC式DVR的优点,能够支持高清和标清应用,为DVR,视频会议,高清录播等应用提供高性价比的方案。

 

  1.系统概述

  基于APU和FH8735的PC式DVR平台是整合H.264编码芯片和处理器的主板,通过整合的方式解决传统PC式DVR的缺点。

  系统主处理器和FH8735通过PCI接口进行连接,和传统的PC式DVR的架构完全相同,通过富瀚提供的SDK,软件开发和过去的PC式DVR完全相同,客户软件基本可以重用。

  引起PC式DVR不稳定的主要因素是视频采集卡的安装和兼容性引起的。由于DVR需要24小时工作,采集卡的松动,金手指的氧化、灰尘等都会引起系统的连接不稳定,同时由于采集卡的发展速度远低于计算机主板和显示卡的发展速度,采集卡厂家难以测试到所有的主板和显卡的兼容性,很容易引起兼容性引起的不稳定性问题。普通CPU的高功耗也是引起不稳定的一个重要因素,由于需要24小时工作,容易引起风扇和散热的问题,导致系统不稳定。

  富瀚推出的基于APU和FH8735的PC式DVR平台很好地解决了这两个问题。由于编码芯片直接在主板上面,解决了插卡的连接性问题;采用了固定的处理器,能够进行充分的兼容性测试;采用低功耗的CPU,彻底解决PC式DVR常见的兼容性问题。

  相比嵌入式DVR和普通的PC式DVR,本DVR平台具有以下特点:

  (1).硬件加速的H.264解码

  lT56N的GPU具备H.264硬件解码加速引擎,可以支持2路1080p30的解码,而几乎不占用CPU资源。

  l富瀚提供H.264解码库

  (2).稳定性好

  1.系统规格定义

  l低功耗,T56的最大功耗18W

  lT56是工业级芯片;

  l无兼容性问题;

  (3).低成本

  lCPU整合GPU,HDMI,VGA,SATA等接口;

  l无需板卡,总成本比普通的PC式DVR低;

  该方案把主板和视频输入板分离,使得主板通过搭配不同的视频输入板可以支持CVBS,HDMI,VGA,SDI等多种视频输入形式。方案系统方框图如下图所示。




 
        
     
        2. 系统规格定义

        主板硬件规格:


 
主板图片如下图所示:


 
        系统枝术指标: 

 
 
      

      3.FH8735介绍


  FH8735是一款高性能的音视频编码芯片,支持H.264 Main profile和Baseline profile视频压缩格式,可以进行八路标清或者2路720p高清的实时编码和多路音频编码。在编码的同时,完成音视频同步,输出ES/PES/PS/TS。

  除了高性能的视频编码能力,FH8735提供了丰富的视频预处理功能,如de-interlace, de-noise, OSD叠加,缩放,移动侦测等。

  FH8735的视频输入接口可以同时接收8路标准BT.656。也可以根据需要把视频输入接口配置为一路高清视频输入接口。FH8735可以接收来自CMOS/CCD Module, 视频解码器,LVDS接收器以及HDMI 接收器等输出的数字视频。除此之外,FH8735可以直接接收TW2815/TW2816输出的time multiplexer Quad/CIF视频。

  FH8735可以同时接收八路立体声音频输入。亦可以根据应用的需要配置为16路单声道的音频输入。

  为了配置外接的视频和音频接收芯片,FH8735提供两路完全独立的标准I2C接口,以应对可能出现的外部设备I2C地址的冲突。

  FH8735的典型应用包括视频会议系统,安防监控等需要高分辨率或者多路视频编码的领域。


  FH8735的主要技术特点如下:

  l多通道视音频编码:

  支持H.264 Main Profile和Baseline Profile,支持帧编码和场编码;支持I,P,B帧;支持CAVLC 和 CABAC

  编码能力支持到D1@240fps 或720p@60fps 编码,并支持双码流编码;支持CBR,VBR和ABR等码率控制方式。

  l视频输入接口

  FH8735具有8个 BT.656数据输入通道,每个通道均支持54MHz的增强模式,最多可以输入16路BT.656视频数据。也可以根据需要把视频输入接口配置为2 通道HD视频输入接口(最高2048x1024)

  l视频处理器和OSD

  FH8735的视频前处理功能包括去隔行处理,去噪, 移动侦测,遮挡侦测,区域屏蔽,水印叠加,编码和预览视频具有独立的scaler,文本和图像OSD

  l音频输入接口(I2S)

  支持 8路立体声音频输入或16路单声道输入

  l主机接口

  32-bit PCI,兼容PCI 2.2规范,33 MHz

  l外部储存器接口

  支持 2组DDR SDRAM, 32-bit@400MHz

  l其他接口

  I2C,UART,SPI,GPIO等

 

  4.解码库和SDK介绍

  富瀚提供基于APU硬件加速的H.264解码SDK,SDK兼容业界主流的板卡厂家提供的编码卡,客户已有设计经过重新编译就可以利用硬件加速进行解码,大大降低CPU的使用率,方便集成更多功能。

  解码库主要规格:

  (1).支持2路1080p30,4路720p30或者9路480p30的解码和显示;

  (2).提供解码演示软件;

  富瀚提供和业界主流板卡SDK兼容的SDK。支持多芯片,多路预览,编码图像质量及编码帧结构、帧率、分辨率、码率控制的设置,移动侦测,双编码等功能。

  5.结束语

  FH8735是一个高性能的H.264编码芯片,并且集成了丰富的视频处理功能;富瀚基于FH8735和APU T56N的PC式DVR平台兼具PC式DVR的高性能和扩展性与嵌入式DVR的稳定性,为DVR,高清录播,视频会议等高清视频编解码应用提供了新的选择。



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