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          基于低成本FPGA的高清低碼流H.264攝像機(jī)SoC參考設(shè)計(jì)

          作者:肖思明 夏冰 時(shí)間:2014-02-14 來源:摘自《電子發(fā)燒友》 收藏

            摘要:本文提出了一種基于低成本的高清低碼流安防實(shí)現(xiàn)方式,該設(shè)計(jì)已經(jīng)完全實(shí)現(xiàn),開創(chuàng)了高清低碼流安防的先河。

          本文引用地址:http://www.ex-cimer.com/article/221557.htm

            1. 概述

            目前高清H.264的核心基本上都是,而作為近年來發(fā)展迅速的可編程器件,在高清H.264攝像機(jī)的SoC領(lǐng)域如何能有一席之地?這是我們的設(shè)計(jì)需要實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。

            2. 設(shè)計(jì)特點(diǎn)

            與相比,的特點(diǎn)是功能強(qiáng),設(shè)計(jì)靈活,隨時(shí)升級(jí),工作成果可以積累,NRE低,但是芯片價(jià)格比貴,所以必須找到一個(gè)可以達(dá)到價(jià)格平衡的應(yīng)用領(lǐng)域,我們根據(jù)這幾年智能手機(jī)和3G網(wǎng)絡(luò)發(fā)展迅猛的情況,參考電信運(yùn)營商第一代全球眼的技術(shù)指標(biāo),直接把設(shè)計(jì)指標(biāo)定位在碼流小于512kbps和分辨率為1280x720x25fps,目前在市面上可以實(shí)現(xiàn)這些指標(biāo)的攝像機(jī)幾乎沒有,這是FPGA的好機(jī)會(huì)。

            512kbps的碼流限制主要是考慮到ADSL和家庭光端機(jī)的上傳能力,而且也能利用3G上傳視頻,減少了智能手機(jī)的碼流下載壓力;1280x720是智能手機(jī)的主流分辨率,自然需要相應(yīng)的視頻源,如果顯示D1或CIF,效果肯定不理想。

            我 們的目標(biāo)是做一個(gè)可以直接用于生產(chǎn)的參考設(shè)計(jì),除了設(shè)計(jì)指標(biāo)先進(jìn),我們還要考慮價(jià)格和實(shí)用,所以我們選擇了低成本的CYCLONE IV系列,另外也實(shí)現(xiàn)了一般網(wǎng)絡(luò)攝像機(jī)的全部功能,如H.264壓縮、720p25幀三碼流、雙向語音、重要區(qū)域和隱私區(qū)域的定義、智能分析、移動(dòng)檢測(cè)、 聲音偵測(cè)、POE供電等;

            3. 實(shí)現(xiàn)高清低碼流H.264攝像機(jī)SoC的關(guān)鍵

            一般來說,1280×720×25fps的碼流在2Mbps左右,如何降低碼流?除了使用mail profile with cabac的H.264編碼器外,還需要對(duì)視頻圖像進(jìn)行分析,而且要在幀率、分辨率、視頻質(zhì)量等方面權(quán)衡折中,在512kbps碼流下獲得最好的視頻效果,為了達(dá)到這樣的目的,需要復(fù)雜靈活的控制,F(xiàn)PGA可以滿足這樣的需求。

            4. 高清低碼流H.264攝像機(jī)的結(jié)構(gòu)

            高清低碼流H.264攝像機(jī)的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如下:

          圖1 高清低碼流H.264攝像機(jī)的結(jié)構(gòu)圖
          圖1 高清低碼流H.264攝像機(jī)的結(jié)構(gòu)圖

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          關(guān)鍵詞: FPGA SoC ASIC 攝像機(jī) 傳感器

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