基于TMS320DM8168的多通道HD-SDI DVR設計與實現

趙華煒 張賽暉

摘 要 視頻監控行業在不斷的高清化、網絡化、智能化，一些用戶的傳統的模擬視頻監控需要進行高清升級。多通道HD-SDI DVR設備支持4路HD-SDI視頻編碼，存儲，遠程傳輸等。

關鍵詞 DM8168；HD-SDI；高清視頻監控；GV7704

中圖分類號 TP3 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2016）162-0096-01

數字視頻監控經過多年的發展，從早期的重要行業監控，到現在的日常生活安防監控。人們現在對視頻監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，車牌識別，遠程教學等需求越來越多，推動了監控行業的發展。在高清化、智能化、網絡化等方面，前端的高清網絡攝像機，后端的NVS和NVR等設備也在不斷更新。

在系統升級，高清化過程中，行業內現在主流的升級方式有2種：一種為利用原有的同軸電纜布線，通過升級前端的攝像機和后端的數字硬盤錄像機DVR為HDSDI接口的設備，完成升級高清系統，無需重新布線，節約施工成本；另一種升級為網絡高清設備，將前后端設備升級為網絡攝像機和網絡數字視頻硬盤錄像機NVR，通過網線，可以實現較低成本實現。

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產品的TMS320DM8168，和Semtech公司新推出的4通道HD-SDI接收器GV7704，實現高性能、低成本的4通道的HD-SDI DVR設備。

1 系統結構與功能描述

4通道HD-SDI DVR設備，采用DM8168平臺。設備主要功能如下：

1）支持4路HD-SDI高清視頻編碼；

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

3）通過SATA擴展可以實現8個SATA；

4）支持千兆以太網。

系統框圖如圖1所示。

2 系統詳細設計

4通道HD-SDI DVR設備采用的是DM8168為主芯片，設計內存容量為1GB DDR3-1600，和1Gb NAND FLASH。下面介紹設備主要的視頻輸入、輸出部分設計。

2.1 視頻輸入部分

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

視頻輸入接收器，設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數據輸出。GV7704可以支持720p and 1080p HD分辨率，內置高清無損編碼器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。

經過分析，由于DM8168的HDVPSS的視頻輸入通道，時鐘最高支持到165MHz，GV7704輸入的1080p30的數據，時鐘頻率為148.25MHz，所以如果輸入為1080p30的視頻數據，GV7704的4路數據，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的數據需要通過FPGA進行數據處理，才能輸入到DM8168進行視頻采集、編碼處理[ 4 ]。

2.2 視頻輸出接口

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

本設備采用的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經過ESD芯片輸出，用于防靜電；

2）VGA由Analog HD Video DAC經過濾波放大器輸出。

3 結論

基于TMS320DM8168的4通道HD-SDI DVR視頻監控設備，進行模擬視頻到HD-SDI的升級，提高編解碼效率，降低成本，以及提高網絡傳輸效率等。使其能夠更好的用于監控系統中，增加實時性，提高圖像清晰度，同時做好音視頻的存儲，遠程監控等。在提高硬件的基礎上，增加智能分析，跟蹤，遠程共享，遠程教學等功能，滿足更多不同客戶的需求。

參考文獻

[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平臺的遠程視頻監視前端和終端的設計與實現[D].武漢：華中科技大學，2008.

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