基于Hi3516A的高清視頻處理系統的設計

賈羽　張林秀　張衛

摘?要：目前，基于Hi3516A的高清視頻處理系統，在各個領域中應用較為廣泛，對其進行研究有著較高的價值。對此，本文主要研究了基于Hi3516A的高清視頻處理系統設計，先介紹了系統總體設計，然后分別介紹了各個部分模塊設計。

關鍵詞：Hi3516A;高清視頻;處理系統;設計

隨著技術的發展，人們在觀看視頻中，對于圖像的分辨率提出了更高的要求。傳統的低分辨率圖形，對于人們不斷提高的圖像視覺要求已經難以滿足，因此對于視頻處理系統的研究也逐漸成為熱點。采用基于Hi3516A的高清視頻處理系統，核心使用Hi3516A芯片，能夠滿足1080p高清視頻采集傳輸要求。在監控、交通、醫療等諸多領域，都能得到應用。

1 系統總體設計

系統設計中，以Hi3516A芯片作為核心，基于Cortex-A7內核，可以達到最高的600MHz主頻、輔助緩存125KB、數據緩存和指令緩存32KB。集成的編解碼器和系統內的編解碼器，對H.264、H.265、JPEG、MGPEg等多種格式能夠支持。同時對于多比特流實時獨立編碼，也可以很好的支持，如SM@60fps、1080p@30fps等。在視頻輸入接口中，可以支持BT.601、BT.656、BT。等，對于HDMI接口的高清視頻傳輸要求也可以很好的滿足要求。[1]系統中對圖像數據的獲取，利用了CMOS傳感器，利用Hi3516A芯片，能夠實時采集、實時傳輸視頻內容，然后在PC客戶端或移動客戶端完成視頻的高清播放。

2 系統模塊設計

圖像傳感器使用索尼IMX185的CMOS傳感器，具有200萬像素，對光學尺寸1/2型全高清加以支持，A/D轉換模式12位速率為每秒60幀、10位速率為每秒120幀，對1080p高清圖像處理要求能夠滿足。電源模塊根據不同需求，分別提供不同規格，為系統種不同的部分分別供電。系統中應用DDR3內存模塊為32bit模式，提高了系統性能，存儲空間為8GB，數據總線為16位。控制總線在電路中，地址總線由兩個內存芯片共享，數據總線獨立使用。程序代碼可以在內存模塊中運行。[2]系統使用了HAND FLASH、SPI FLASH兩種接口模式，均可與Hi3516A相匹配。設計了JTAG接口，該接口屬于國際標準測試協議，可以完成芯片的內部測試。其中，選擇32Mb的SPIder FLASH模塊，其SPIder總線對接Hi3516A中SPI FLASH接口。在SPI FLASH引導模式下，主芯片釋放復位信號，默認從SFC_CS1N引腳控制的FLASH中讀取引導，因此將FLASH的CS引腳連接到引腳上。使用64Gb的NAND FLASH模塊，在CPU上直接連接控制接口。

在應用程序中，TAP在設備中定義，并使用一個特殊的JATG測試工具來測試設備的內部節點。其中，數據輸出引腳TDO、數據輸入引腳TDI、時鐘輸入引腳TCK、模塊選擇引腳TMS等都是JTAG標準接口。在Hi3516A中，不僅有一個標準的引腳，而且還有一個可選的引腳TRST。主機與外設之間，通過USB通訊串行總線，實現數據的高速傳輸。在Hi3516A中集成了USB接口控制器，該控制器可以支持1.5Mbps、12Mbps、480Mbps等USB2.0標準數據傳輸，同時支持OTG模式、主機、高速設備等。USB接口擴展后，可以連接和使用各種USB設備，如移動存儲設備等，或考慮通過USB接口實現無線網絡傳輸。[3]USB模塊支持5V輸入電壓。通過HDMI接口，為了同時傳輸高質量的音頻和音頻信號，在HDMI協議中，它是聯合開發的。必須要進行D/A或A/D轉換，能夠對高分辨率視頻信號、無壓縮音頻信號鞥金信傳輸。其運用了TMDS技術，提升了傳輸效果，另外芯片集成度更高，也具有更好的電源管理特性，具備接地保護。設計Sensor接口電路，利用LVDS接口通過控制、數據信號組構成，其中SPI通信總線作為控制信號組。控制及數據信號組，分別在接口電路中，與Hi3516A的SPIO、MOPIO連接。

3 小結

研究了基于Hi3516A的高清視頻處理系統設計，能夠滿足圖像的高清采集與傳輸，完成書品高清輸入輸出。通過HDMI接口與PC端連接，能夠傳輸1080p高清視頻。使用USB模塊進一步擴展系統應用，進而在諸多領域中應用，滿足實際工作中對圖像清晰度的要求。

參考文獻：

[1]基于TMS320DM8168的SOC高清視頻處理系統的設計與實現[J].液晶與顯示，2013，28（5）：764-769.

[2]魯云，韓賓，程錦發，等.基于Hi3516A的H265碼流實時傳輸系統設計[J].微型機與應用，2015（20）：42-44.

[3]陳紹祥，陽莉，羅正華.基于實時流協議的視頻處理系統設計[J].成都大學學報（自然科學版），2016（4）：371-374.