基于Hi3516E的H.265高清网络摄像机的设计与实现

发布时间：2020-04-05 00:06

【摘要】：视频监控是安防体系中运用最广泛的系统,在维护国家稳定、保证人身安全等方面发挥了重要作用。随着现代科技的发展,视频监控技术也在不断升级完善,网络化、高清化、低码率和标准化成为视频监控的发展方向。本文基于视频监控的发展趋势和市场需求,设计并实现了一款基于Hi3516E芯片的H.265高清网络摄像机,主要工作如下:(1)在对市场需求进行分析的基础上,明确摄像机具体的功能和性能特性,设计了摄像机的总体硬件方案和软件架构。(2)从硬件方案出发,分析了摄像机的整体工作流程。选用华为海思Hi3516E核心处理器,SmartSens公司的SC2235 CMOS图像传感器,搭配4毫米一体化光学镜头及日夜切换装置,组成设计的两百万像素高清网络摄像机的硬件平台,研究了所选器件的功能和性能特性。(3)采用分层架构,设计了H.265高清网络摄像机的软件系统。自下而上分为四层:设备驱动层、操作系统层、媒体层以及应用层。对设备驱动、嵌入式开发环境以及视频编解码进行了研究,并给出了具体操作实例。(4)对设计的摄像机的图像质量进行了对比测试。选用不同核心处理器芯片的摄像机作为参照,在多个场景下进行图像质量对比,并对测试结果进行了分析。本系统经测试,功能完善、稳定性好,与其它厂商产品互联互通,达到了高清化、网络化的设计要求。
【图文】：

图像传感器信号处理FLASHRAM编码压缩SOCHi3516E网络接口SC2235图3-1 摄像机的硬件构成3.1 核心处理器本系统采用华为海思 Hi3516E 芯片作为摄像机的核心处理器。Hi3516E 作为新一代安防行业专用高清网络摄像机SoC，，集成新一代ISP以及业界最新的H.26视频压缩编码器，同时采用先进的低功耗工艺和低功耗架构设计，使得 Hi3516在低码率、高画质及低功耗等方面引领行业水平[42]。该芯片集成了 RTC、AudiCodec 以及待机唤醒电路，可以极大地降低 ebom 成本[43]。其功能模块如图 3-所示。

图3-3 Hi3516E外围设备接口Hi3516E支持的外围设备接口如图3-3所示。具体的技术参数如下：1) 处理器内核ARM926@800MHZ，32KB I-Cache，16KB D-Cache2) 视频编码H.265 Main Profile；H.264 BP/MP/HP； MJPEG/JPEG Baseline3) 视频编码处理性能H.265 编码可支持最大分辨率为 1536×1536，宽度最大为 2048；支持 JPEG抓拍 2M@5fps；支持 CBR/VBR/FIXQP/AVBR/QPMAP 五种码率控制模式；输出码率最高为 30Mbps；支持 8 个感兴趣区域（ROI）编码；H.265 多码流实时编码能力
【学位授予单位】：暨南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TN948.41

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本文编号：2614245